骨骼肌收缩特性和收缩形式的观测

实验二：骨骼肌的单收缩与复合收缩及神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定实验人：同组人：【实验目的】✧了解肌肉收缩过程的时相变化✧观察刺激强度和频率对骨骼肌收缩形式的影响✧掌握离体神经干动作电位的细胞外记录法及其基本波形的判断和测量。

✧掌握神经干动作电位传导速度及其不应期的测定方法。

【实验原理】✧骨骼肌的单收缩与复合收缩肌肉兴奋的外在表现是收缩。

当其受到一个阈上强度的刺激时，爆发一次动作电位，迅速发生一次收缩反应，叫单收缩。

单收缩曲线分为潜伏期、收缩期、舒张期三个时期。

在一定范围内，肌肉收缩的幅度随刺激强度的增加而增大。

当相继受到两个以上同等强度的阈上刺激时，因频率不同，下一次刺激可能落在前一刺激所引起的单收缩的不同时期内，造成：✓几个分离的单收缩：频率低于单收缩频率，间隔大于单收缩时间✓收缩的总和（强直收缩）：不完全强直收缩：后一收缩发生在前一收缩的舒张期完全强直收缩：后一收缩发生在前一收缩的收缩期内，各收缩不能分开，肌肉维持稳定的收缩状态。

✧神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定⏹神经干是由许多神经纤维组成的，神经兴奋的标志是动作电位。

在一定范围内神经干动作电位的幅度随刺激强度的增加而增大，这是由于各神经纤维兴奋性的不同，虽然每条纤维动作电位产生都遵守“全或无”的方式，但神经干动作电位记录到的是多个兴奋阈值、传导速度和振幅各不相同的动作电位的总和，为一个复合动作电位，所以不存在阈强度，也不表现为“全或无”的特征。

根据引导方法的不同（双极引导或单极引导），可分别得到双相、单相动作电位。

⏹动作电位在神经纤维上的传导有一定的速度。

不同类型的神经纤维其传导速度各不相同，主要取决于神经纤维的直径、有无髓鞘、环境温度等因素。

蛙类坐骨神经干传导是速度约为35-40 m/S, 神经纤维在一次兴奋过程中，其兴奋性可发生周期性变化，包括绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期。

⏹为了测定神经一次兴奋之后兴奋性的变化，可先给神经施加一个条件性刺激，引起神经兴奋，然后再用一个检验性刺激在前一兴奋过程的不同时相给予刺激，检查神经对检验性刺激反应的兴奋阈值，以及所引起的动作电位的幅度变化，来判断神经组织兴奋性的变化。

一、实验目的1. 了解骨骼肌的基本结构和功能。

2. 掌握骨骼肌收缩的基本原理。

3. 通过实验观察不同刺激条件下骨骼肌的收缩情况。

4. 分析刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响。

二、实验原理骨骼肌是人体最主要的肌肉组织，具有收缩和舒张的功能。

骨骼肌的收缩是由神经信号引起的，当神经末梢释放神经递质时，与肌肉细胞膜上的受体结合，使肌肉细胞膜产生动作电位，从而引起肌肉收缩。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：青蛙腓肠肌、生理盐水、剪刀、镊子、玻璃分针、探针、肌槽、张力转换器、锌铜弓、微机生物信号处理系统。

2. 实验仪器：显微镜、生物显微镜、信号采集系统、刺激器。

四、实验步骤1. 准备实验材料：取青蛙腓肠肌，用生理盐水清洗，去除脂肪和结缔组织。

2. 制备标本：将腓肠肌放置于肌槽中，用玻璃分针固定。

3. 连接仪器：将肌槽与张力转换器连接，张力转换器与信号采集系统连接。

4. 设置实验参数：根据实验需求，设置刺激强度、刺激频率等参数。

5. 进行实验：打开刺激器，给予腓肠肌不同强度的刺激，观察肌肉收缩情况。

6. 记录数据：记录不同刺激条件下肌肉收缩的幅度、频率等数据。

7. 分析结果：分析刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响。

五、实验结果与分析1. 观察到当刺激强度逐渐增加时，肌肉收缩幅度也随之增大。

当刺激强度达到一定阈值时，肌肉收缩达到最大幅度。

2. 在保持刺激强度不变的条件下，随着刺激频率的增加，肌肉收缩频率逐渐增大。

当刺激频率达到一定程度时，肌肉收缩呈现强直收缩。

3. 当刺激强度低于阈值时，肌肉不发生收缩，表现为阈下刺激。

4. 当刺激强度等于阈值时，肌肉开始收缩，表现为阈刺激。

5. 当刺激强度高于阈值时，肌肉收缩幅度达到最大，表现为最大刺激强度。

六、实验结论1. 骨骼肌的收缩是由神经信号引起的，刺激强度和频率对骨骼肌收缩有显著影响。

2. 刺激强度越大，肌肉收缩幅度越大；刺激频率越高，肌肉收缩频率越快。

3. 当刺激强度达到一定阈值时，肌肉收缩呈现最大幅度；当刺激频率达到一定程度时，肌肉收缩呈现强直收缩。

实验三、骨骼肌收缩形式和收缩特性的观测实验报告实验名称：骨骼肌收缩形式和收缩特性的观测一、实验目的1.学习肌肉实验的电刺激(electrical stimulus)方法及肌肉收缩(muscular contraction)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(skeletal muscle)单收缩过程。

4.观察肌肉收缩的总和(summation)以及强直收缩(tetanus)现象二、实验原理腓肠肌由许多肌纤维组成，刺激腓肠肌时，不同的刺激强度会引起肌肉的不同反应。

当刺激强度过小时，肌肉不发生收缩反应，此时的刺激为阈下刺激(subthreshold stimulus)。

而能引起肌肉发生收缩反应的最小刺激强度，为阈刺激(threshold stimulus)。

当全部肌纤维同时收缩时，则出现最大的收缩反应。

这时，即使再增大刺激强度，肌肉收缩的力量也不再随之加大。

可以引起肌肉发生最大收缩反应的最小刺激强度为最适刺激强度。

神经受到一次阈刺激或阈上刺激，先产生一次动作电位，通过神经-肌肉接头处兴奋的传递，引起受支配的骨骼肌产生动作电位，然后通过兴奋-收缩耦联过程引起骨骼肌收缩，该过程涉及复杂的分子机制。

肌肉组织对于一个阈上强度的刺激，发生一次迅速的收缩反应，即单收缩。

单收缩的过程可分为 3 个时期：潜伏期(incubation period)、收缩(systole)和舒张期(diastole)。

两个同等强度的阈上刺激，相继作用于神经-肌肉标本，如果刺激间隔大于单收缩的时程，肌肉则出现两个分离的单收缩；如果刺激间隔小于单收缩的时程而大于不应期，则出现两个收缩反应的重叠，即收缩的总和；但如果第二个刺激在第一个收缩反应的不应期内，则第二个刺激不产生收缩反应。

当同等强度的连续阈上刺激作用于标本时，则出现多个收缩反应的叠加，即强直收缩。

当后一收缩发生在前一收缩的舒张期时，即发生不完全强直收缩(incomplete tetanus)；后一收缩发生在前一收缩的收缩期时，各自的收缩则完全融合，肌肉出现持续的收缩状态，即发生完全强直收缩(complete tetanus)。

实验三骨骼肌收缩特性和收缩形式的观测一、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、刺激频率与肌肉收缩反应的关系3、观察骨骼肌单收缩、收缩的总和及强直收缩现象二、实验原理：1、肌肉、神经和腺体组织称为可兴奋组织，其兴奋性较大，且不同组织、细胞的兴奋表现亦不相同，肌肉组织的兴奋主要表现为收缩活动。

刺激要使可兴奋组织发生兴奋，就必须达到一定的刺激量，即刺激强度、刺激时间和强度-时间变化率必须达到一定的值。

通过固定后两个条件，改变刺激强度，记录和测量肌肉的收缩张力，使肌肉组织刚好能发生兴奋的刺激称为阈刺激，阈刺激的强度称为阈强度。

随着刺激强度的增加，肌肉的收缩张力也相应增大，刺激强度大于阈值的刺激称为阈上刺激，能引起组织产生最大兴奋的最小刺激称为最大刺激，其强度称为最适刺激强度。

2、整块骨骼肌或单个肌细胞在受到一次阈或阈上的刺激时，先发生一次动作电位，紧接着出现一次收缩，后者称为单收缩。

单收缩全过程可分为三个时期：潜伏期、收缩期和舒张期，收缩期持续时间较舒张期短。

如果给肌肉以连续的脉冲刺激，则肌肉的收缩形式将随刺激的频率高低而不同。

当刺激间隔大于单收缩时程，因每一个新的刺激到来时，由前一次刺激引起的单收缩过程已经结束，于是每次刺激都引起一次独立的单收缩。

当刺激间隔小于单收缩的时程而大于不应期，则出现两个收缩反应的重叠，即收缩的总和；如果第二个刺激在第一个收缩反应的不应期内，则第二个刺激不产生收缩反应。

3、当刺激频率增加到某一限度时，后来的刺激有可能在前一次收缩的舒张期结束前就出现，于是肌肉在未完全舒张（自身尚处于一定程度的缩短或张力存在）的基础上便进行新的收缩，这就发生了收缩过程的复合，这样连续进行下去，肌肉就表现为不完全强直收缩，其特点是每次新的收缩都出现在前次收缩的舒张期过程中，在描记曲线上形成锯齿形；如果刺激频率继续增加，肌肉就有可能在前一次收缩的收缩期结束前或在收缩期的顶点开始新的收缩，于是各次收缩的张力或长度变化就可以融合而叠加起来，使描记曲线上的锯齿形消失，这就是完全强直收缩。

⾻骼肌收缩特性和收缩形式的观测⾻骼肌收缩特性和收缩形式的观测⼀实验⽬的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⼆实验原理1刺激腓肠肌时，不同的刺激强度会引起肌⾁的不同反应。

能引起肌⾁发⽣反应的最⼩刺激强度，为阈刺激。

随着刺激强度的增⼤，肌⾁的收缩张⼒也相应增⼤，能引起肌⾁产⽣最⼤收缩反应的最⼩刺激称为最适刺激强度。

2 当同等强度的连续阈上刺激作⽤于标本时，则出现多个收缩反应的叠加。

当新刺激落在前⼀次收缩的舒张期,即发⽣不完全强直收缩；当新刺激落在前⼀次收缩的收缩期, 即发⽣完全强直收缩。

三实验步骤1 制备蛙的坐⾻神经——腓肠肌标本2 把标本通过张⼒传感器与⽣理信号采集系统相连3 观察刺激强度与肌⾁收缩反应的关系，确定阈值4 观察⾻骼肌单收缩的时程、总和的过程以及强直收缩现象四实验结果及分析本次实验所⽤的量程恒为10mv ，波宽恒为1ms1阈值的确定频率：1Hz当初始刺激强度设为20mv时，没有引起肌⾁收缩，此刺激为阈下刺激，如图1所⽰。

因此，20mv的基础上，每次逐渐增加0.5mv的强度去刺激肌⾁，当刺激强度达到22.5mv 时，肌⾁开始收缩，如图2所⽰，22.5mv为在此条件下引起该肌⾁发⽣收缩反应的最⼩刺激强度，即阈值。

阈值并不是⼀个固定的参数，不同的细胞或同⼀细胞处于不同的功能状态，引起兴奋所需的阈值可能也有很⼤的不同。

阈值可作为衡量细胞或组织兴奋性的指标。

阈值越低则表明组织越易被兴奋，即兴奋性越⾼；反之，阈值越⾼，意味着兴奋性越低。

图1阈下刺激对⾻骼肌收缩产⽣的影响图2 阈刺激对⾻骼肌收缩产⽣的影响2 观察肌⾁单收缩时程及最适刺激强度的确定（频率：1Hz ）1）肌⾁组织对于⼀个阈上强度的刺激，发⽣⼀次迅速的收缩反应，即单收缩。

单收缩的过程可分为三个时期：潜伏期、收缩期和舒张期。

分析80mv 的刺激引起的单收缩曲线，如图4，可见，该肌⾁的潜伏期约35ms ，收缩期约占50ms ，舒张期约占65ms ，整个单收缩历时约0.115s 。

骨骼肌的收缩形式及其生理学特点骨骼肌是人体中最常见的肌肉类型，也是最容易受到人们关注的一种肌肉。

它负责人体的运动功能，包括行走、跑步、举重等各种肌肉活动。

骨骼肌的收缩形式及其生理学特点主要包括等长收缩和等张收缩两种形式。

等长收缩是指骨骼肌在负荷下保持长度不变的收缩形式。

在等长收缩过程中，肌肉的张力增加，但长度保持不变。

这种收缩形式主要发生在肌肉对抗的情况下，例如举重过程中的肱二头肌和肱三头肌的对抗。

等长收缩的特点是收缩时肌肉产生的力量大，但速度较慢，耗能较多。

同时，等长收缩还可以控制肌肉的长度，使其能够保持适当的张力，以维持身体的姿势稳定。

等张收缩是指骨骼肌在负荷下发生长度缩短的收缩形式。

在等张收缩过程中，肌肉的长度缩短，但张力保持不变。

这种收缩形式主要发生在肌肉单独作用的情况下，例如屈膝肌在无重力负荷下的收缩。

等张收缩的特点是收缩时肌肉产生的力量较小，但速度较快，耗能相对较少。

同时，等张收缩还可以改变肌肉的长度，实现人体的各种动作，如走路、跑步等。

骨骼肌的生理学特点主要表现在以下几个方面：1. 可塑性：骨骼肌具有较高的可塑性，即能够通过训练和适应来改变自身的形态和功能。

长期的锻炼可以增加肌肉的力量和耐力，并促进肌肉的生长和发育。

2. 快速收缩与慢速收缩：骨骼肌可以通过调节肌纤维的类型来实现快速收缩和慢速收缩。

快速收缩的肌纤维主要富含易燃的肌纤维，能够迅速产生力量，适用于短时间、高强度的运动。

慢速收缩的肌纤维主要富含耐力型肌纤维，能够持续产生力量，适用于长时间、低强度的运动。

3. 肌肉纤维的分布：骨骼肌中的肌纤维分为红色肌纤维和白色肌纤维。

红色肌纤维富含线粒体和血管，能够进行氧化代谢，适用于长时间的耐力运动。

白色肌纤维缺乏线粒体和血管，主要进行无氧代谢，适用于短时间的高强度运动。

4. 肌肉疲劳：骨骼肌在长时间、高强度的运动后容易出现疲劳。

肌肉疲劳主要是由于肌纤维内乳酸积累、能量耗尽和神经传递障碍等因素导致的。

骨骼肌的单收缩和复合收缩实验报告骨骼肌的单收缩和复合收缩实验报告引言：骨骼肌是人体中最重要的肌肉类型之一，它负责人体的运动功能。

了解骨骼肌的收缩方式对于理解人体运动机制具有重要意义。

本实验旨在通过观察和记录骨骼肌的单收缩和复合收缩过程，探究其运动特性及机制。

材料与方法：实验所需材料包括骨骼肌标本、显微镜、实验记录表等。

首先，将骨骼肌标本放置在显微镜下，调整显微镜的放大倍数以观察肌纤维的细节结构。

然后，通过电刺激的方式，观察和记录骨骼肌的单收缩和复合收缩的过程。

实验过程中，需要注意保持实验环境的稳定性和准确地记录实验数据。

结果与讨论：通过实验观察和记录，我们可以得到以下结果和讨论。

1. 单收缩：单收缩是指在肌肉受到一次刺激后，肌纤维发生的一次收缩过程。

在实验中，我们发现单收缩的过程可以分为三个阶段：激动、收缩和松弛。

激动阶段是指肌纤维受到刺激后，钙离子释放并与肌原纤维蛋白结合，激活肌肉收缩机制。

收缩阶段是指肌纤维缩短，肌肉产生力量。

松弛阶段是指肌纤维恢复到原始长度并放松。

这一过程可以通过显微镜观察到肌纤维的长度变化。

2. 复合收缩：复合收缩是指在肌肉连续受到多次刺激后，肌纤维发生的连续收缩过程。

与单收缩相比，复合收缩的力量更大、持续时间更长。

在实验中，我们可以通过增加刺激频率来观察复合收缩的过程。

随着刺激频率的增加，肌纤维的收缩和松弛时间逐渐减少，最终形成连续的收缩状态。

这一过程可以通过实验记录表上的数据和图表进行分析和比较。

3. 肌肉疲劳：在实验过程中，我们还观察到了肌肉疲劳的现象。

肌肉疲劳是指肌肉在持续收缩后，力量逐渐减弱或无法继续收缩的状态。

这是由于肌肉纤维内的能量储备逐渐耗尽，产生的废物积累以及神经肌肉连接的疲劳等因素导致的。

通过实验记录表上的数据，我们可以观察到在复合收缩过程中，肌肉力量逐渐下降，收缩时间延长，松弛时间缩短的现象。

结论：通过本实验，我们深入了解了骨骼肌的单收缩和复合收缩的运动特性和机制。