实验九 骨骼肌的单收缩与复合收缩
[实验目的]
1． 观察刺激频率与肌肉收缩形式之间的关系，理解形成复合收缩与强直收缩的条件。
2．巩固蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本制备技能。
[实验原理]
肌肉兴奋的外在表现是收缩。给肌肉一个有效刺激，肌肉将发生一次收缩，称为单收缩。单收缩一般要经历潜伏期、收缩期和舒张期三个过程。若给予两个或两个以上的阈刺激时，可因刺激的频率不同而呈现不同的收缩形式。如果两个或多个刺激的间隔大于该肌肉单收缩的全部时间，则引起波型上互相分开的两个或多个单收缩；若后一个刺激落在前一次收缩的舒张期，就会形成两个或多个单收缩不同程度的总合，其收缩幅度比单收缩高。在一定范围内，刺激间隔越小，收缩幅度就越高，称为复合收缩。若多个刺激引起波型呈锯齿状的收缩曲线，称不完全强直收缩，若多个刺激间隔进一步缩小，使后一个刺激落在前一个收缩的收缩期内，肌肉就处于完全持久的收缩状态，产生一个没有舒张期的持续的收缩曲线，叫做完全强直收缩。
[实验动物]
青蛙或蟾蜍
[主要器材及试剂]
中式小剪、眼科剪、普通镊子、探针、锌铜弓、玻璃分针、玻璃蛙板、棉线、RM6240生理记录系统、张力换能器烧杯1个、任氏液。
[实验步骤和观察项目]
1．制备坐骨神经腓肠肌标本
（具体方法见实验一）。
2．连接仪器并装置标本
将换能器的输出线接至RM6240生理记录装置的2通道，电刺激信号接至肌槽的电极上。然后把制备好的坐骨神经-腓肠肌标本股骨固定在肌槽上。将固定肌肉的棉线另一端接在张力换能器上，保持适度松紧，将坐骨神经搭在肌槽的电极上即可开始实验。
3．RM6240生理记录系统的操作步骤
开机进入RM6240系统，点击“实验”菜单，选择生理科学实验菜单中的“刺激强度对骨骼肌收缩的影响”或“刺激频率对骨骼肌收缩的影响”，系统进入信号记录状态。重要参数设定如下：通道模式—张力；采集频率400—1kHz；扫描速度—1s/div；灵敏度10—30g，；时间常数—直流；滤波常数—100Hz。
华 南 师 范 大 学 实 验 报 告
学生姓名 何茂辉 学号 20062501302
专 业 生物科学 年级、班级 06科三
课程名称 生理学实验 实验项目
实验类型 □验证 □设计 □综合 实验时间 09 年 3 月 30 日
实验指导老师 黄秀明、胡学军 实验评分
骨骼肌收缩特性和收缩形式的观测
实验目的：
1. 学习电刺激方法及肌肉收缩的记录方法。
2. 观察刺激强度与肌肉收缩反应的关系。
3. 观察骨骼肌单收缩过程。
4. 观察肌肉收缩的总和以及强直收缩现象
实验材料：
虎纹蛙的腓肠肌标本，常用手术器械，生理学信号采集系统，张力传感器（100g），双针形露丝刺激电极，支架，双凹夹，肌槽，培养皿，滴管，任氏液，橡皮泥，棉线。
实验方法：
1. 实验仪器用品的准备
打开生理学采集系统，连接张力传感器与刺激输出。将标本的股骨固定在基槽的固定孔，腓肠肌肌腱上的扎线与张力传感器的应变梁相连，坐骨神经搭在肌槽内的两个金属电极上，电极接头与刺激输出线接通。调节扎线松紧度，使肌肉自然拉平。
2. 计算机采集系统的准备
开通与张力传感器相连的通道，选择张力信号输入，然后启动波形显示图标，此时显示通道中出现扫描线。调节刺激装置的设置，将延时、波宽及刺激强度调至适当大小，选择好刺激方式。启动刺激图标，调节扫描基线接近刺激标记线后即进行实验。
3. 实验观察
（1） 观察刺激强度与收缩反应的关系。
（2） 观察腓肠肌单个收缩的过程。
（3） 观察肌肉收缩的总和现象。
（4） 观察肌肉的强直收缩。 Document1Channel 1 (mV)-6-4-20246Channel 2 (V)-10117.217.417.617.81818.218.418.62002-1-1 1:09:32.218
骨骼肌细胞的收缩机制-------------滑行学说
洪伟
（丽水学院生物，科学师范12，29）
【摘要】：Huxley等人哎20世纪50年代初提出了用肌小结中粗、细肌丝的相互滑行来解释肌肉收缩的机制。这一理论就是滑行理论（sliding theory）。
【关键词】：肌丝滑行 神经细胞
【肌丝滑行理论】：是肌肉收缩机制的一种理论。主要指：横纹肌收缩时在形态上的表现为整个肌肉和肌纤维的缩短，但在肌细胞内并无肌丝或它们所含的分子结构的缩短，而只是在每一个肌小节内发生了细肌丝向粗肌丝之间的滑行。结果使肌小节长度变短，造成整个肌原纤维、肌细胞和整条肌肉的缩短。其证据是：肌肉收缩时，肌细胞的暗带长度不变，明带长度变短，而肌球蛋白（粗肌丝）在暗带，肌动蛋白（细肌丝）在明带。
【神经细胞作用原理】：当一个神经冲动传递到突触小体，引起去极化使得Ca2+进入细胞膜，使突触小泡向前移动并释放出乙酰胆碱(ACH)，乙酰胆碱(ACH)与后膜上的受体结合，引起终板电位并向两侧扩布到两侧的肌细胞膜形成动作电位，并沿细胞膜传递到肌细胞的横管系统使两侧终池释放出Ca2+，Ca2+与肌钙蛋白结合使原肌球蛋白发生变化，暴露出肌动蛋白于横桥结合的位点，接着横桥和肌动蛋白相结合后横桥分解ATP获得能量使横桥循环把细肌丝不断地向肌节中心M线拉，最终达到肌肉收缩。横桥周期的长短决定着肌肉的缩短速度，肌浆中Ca2+浓度升高是引起肌肉收缩的触发原因。
【参考文献】：河南职工医学院院报2004年16卷4期
骨骼肌收缩机制 1 / 4
骨骼肌缩短体制
肌细胞的喜悦表现为细胞膜上出现可传导的动作电位 (AP) ，而肌细胞的缩短
则是细胞内部肌丝滑行的结果。 肌细胞的喜悦不可以直接惹起肌肉缩短， 两者之间
存在一个耦联过程。 将肌细胞的电喜悦和机械缩短联系起来的一系列过程， 称为
喜悦 -缩短耦联 (excitation-contraction coupling) 。实现横纹肌喜悦 -缩短耦联的组织构造是肌管系统，起重点作用的物质是 Ca2+ 。而横纹肌细胞缩短和舒张的基
本单位是肌节 (sarcomere) 。接下来将介绍骨骼肌缩短体制的三个重要方面： 1）
骨骼肌细胞的微细构造； 2）骨骼肌缩短分子体制； 3）骨骼肌的喜悦 -缩短耦联。
骨骼肌细胞的微细构造
肌原纤维 (myofibril)
横纹肌细胞的胞质内含有大批的肌原纤维 (myofibril) ，平行摆列，直径在 1~2
m 之间，纵贯肌细胞全长。肌细胞的缩短成份就存在于肌原纤维上。肌原纤维
沿长轴体现齐整交替的明、暗摆列，被称为明带 (light band) 和暗带 (dark band)
。
在肌肉处于舒张状态时，暗带中央有一段相对较亮的地区，称为
H 带， H
带的
中央有一条横线，称为
M 线(M line) 。明带中央也有一条线，称为
Z 线 (Z line) 。
肌节是横纹肌细胞缩短和舒张的基本功能单位。肌小节
= 1/2
明带＋暗带＋
1/2
明带 = 2
条 Z 线间的地区。
肌原纤维体现明带和暗带相间是因为肌原纤维由两套粗细不一样的肌丝： 粗肌
丝和细肌丝构成，以及它们之间又存在不一样程度的重叠。明带只有细肌丝 (thin
filament) ，直径约 5 nm ，长度约 1 m，一端固定于 Z 线，另一端游离形式插入
暗带的粗肌丝之间。暗带主假如粗肌丝 (thick filament) ，直径约 10 nm ，长度约
