刺激强度 刺激频率与肌肉收缩反应的关系

刺激强度刺激频率对骨骼肌收缩的影响一实验报告刺激强度与刺激频率对骨骼肌收缩的影响一、实验目的本实验旨在探究刺激强度和刺激频率对骨骼肌收缩的影响，了解其生理机制，为临床应用提供理论基础和实践依据。

二、实验原理神经-肌肉兴奋传递是运动生理学中的一个重要环节。

刺激强度和刺激频率是影响肌肉收缩的重要因素。

一定范围内，刺激强度和刺激频率的增加将增强肌肉收缩的力量和频率。

然而，当刺激强度和刺激频率超过一定范围时，肌肉收缩的效果可能减弱甚至产生疲劳。

三、实验步骤1.准备实验材料：蛙类肢体、神经-肌肉标本、刺激器、放大器、记录仪等。

2.将蛙类肢体固定在实验台上，分离神经-肌肉标本。

3.应用刺激器给予神经-肌肉标本不同强度的刺激，观察并记录肌肉收缩情况。

4.改变刺激频率，重复步骤3。

5.绘制肌肉收缩力量与刺激强度、刺激频率的曲线图。

四、实验结果表1：刺激强度与肌肉收缩力量的关系（请在此处插入图表）表2：刺激频率与肌肉收缩力量的关系（请在此处插入图表）五、实验分析根据实验数据，我们可以得出以下结论：1.在一定范围内，随着刺激强度的增加，肌肉收缩力量增强。

当刺激强度超过一定范围（如本实验中的2.5mA），肌肉收缩力量反而略有下降。

这可能是由于过强的刺激导致神经-肌肉产生疲劳或损伤。

2.随着刺激频率的增加，肌肉收缩力量在一定范围内增强。

当刺激频率过高（如本实验中的50Hz），肌肉收缩力量反而略有下降。

这可能是因为高频率的刺激导致神经-肌肉无法有效传递兴奋。

3.通过分析实验数据，我们可以得出在一定范围内增加刺激强度和刺激频率可以增强肌肉收缩力量。

然而，超过一定范围后，继续增加刺激强度和刺激频率可能导致神经-肌肉疲劳或损伤。

4.本实验结果可为临床应用提供参考。

例如，在电刺激疗法或功能性电刺激（FES）中，合理选择刺激强度和刺激频率对于提高治疗效果和避免不良反应具有重要意义。

此外，本实验结果也可为骨骼肌肉康复、功能重建等领域提供理论依据。

一、实验目的1. 了解骨骼肌的生理特性，包括刺激强度、频率对肌肉收缩的影响。

2. 掌握蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本的制备方法。

3. 观察并分析不同刺激强度和频率对肌肉收缩的影响，理解肌肉收缩的基本原理。

二、实验原理骨骼肌的收缩受刺激强度和频率的影响。

在一定范围内，刺激强度越大，肌肉收缩力量越强；刺激频率越高，肌肉收缩速度越快。

当刺激频率达到一定程度时，肌肉收缩形式会发生改变，如单收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩。

三、实验材料与仪器1. 实验动物：蟾蜍2. 实验药品：任氏液3. 实验仪器：蛙类手术器械、张力换能器、刺激电极、生物信号记录分析系统、铁支架、肌槽等四、实验方法与步骤1. 制备蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本：（1）处死蟾蜍，剥皮去内脏，剪去头和四肢。

（2）用任氏液冲洗腓肠肌，用玻璃分针分离坐骨神经。

（3）将坐骨神经和腓肠肌固定在肌槽中，连接张力换能器和生物信号记录分析系统。

2. 实验步骤：（1）调整刺激强度，观察不同强度刺激下肌肉的收缩反应。

（2）调整刺激频率，观察不同频率刺激下肌肉的收缩反应。

（3）改变刺激强度和频率的组合，观察肌肉收缩形式的改变。

五、实验结果与分析1. 刺激强度对肌肉收缩的影响：随着刺激强度的增加，肌肉收缩力量逐渐增强。

当刺激强度达到一定阈值时，肌肉收缩达到最大力量。

2. 刺激频率对肌肉收缩的影响：随着刺激频率的增加，肌肉收缩速度逐渐加快。

当刺激频率达到一定阈值时，肌肉收缩形式发生改变。

3. 肌肉收缩形式的改变：（1）单收缩：刺激频率较低时，肌肉表现为一连串的单收缩。

（2）不完全强直收缩：刺激频率较高，刺激间隔大于一次肌肉收缩舒张的持续时间，肌肉产生不完全强直收缩。

（3）完全强直收缩：刺激频率继续增加，刺激间隔小于一次肌肉收缩的收缩时间，肌肉产生完全强直收缩。

六、实验结论1. 刺激强度和频率对骨骼肌收缩有显著影响。

2. 肌肉收缩形式受刺激强度和频率的影响，表现为单收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩。

实验报告实验人员：孙芳班次：7年制2班组别：2日期：2014/9/24 指导老师：沈建新小组成员：XXX，YYY，ZZ试验号和题目：一、刺激强度、刺激频率对骨骼肌收缩的影响实验目的：1、了解并熟悉计算机生物机能实验系统的组成和基本使用方法2、制备具有生理活性的坐骨神经-腓肠肌标本3、观察记录刺激强度、刺激频率对骨骼肌收缩的影响实验对象：蛙实验药品与器材：任氏液；生物信号采集系统，蛙类手术器械，蛙捣毁针，保护电极，张力换能器，万能支架、连接导线等。

实验方法：1、坐骨神经-腓肠肌标本的制备：1）洗干净实验动物2）双毁髓：：找到枕骨大孔处将刺蛙针刺入1-2mm分别捣损脑组织和脊髓。

3）剥制后肢，分离一侧后肢4）分离坐骨神经，穿线备用5）游离腓肠肌，肌腱结扎备用6）标本检验。

2、连接实验装置：将换能器的输出线接至BL-420F生理记录装置的1通道，保护电极接至电脉冲输出通道。

然后把制备好的坐骨神经-腓肠肌标本棉线的另一端接在张力换能器上，将坐骨神经通过保护电极接至电脉冲刺激输出通道，而腓肠肌肌腱端的棉线与张力换能器簧片相连，保持适度松紧并与桌面垂直。

3、2、实验记录：开机后进入实验先用单刺激，找出阈强度、最适刺激强度；然后固定最适刺激强度，用连续单刺激，找出出现完全强直收缩时的最小刺激频率。

实验结果：1、刺激强度与肌肉的收缩关系实验图1刺激强度与骨骼肌收缩的关系（蛙坐骨神经-腓肠肌标本）A.肌肉收缩强度（右侧为标尺）；B.刺激标记（单位为V）图片中，在低于0.090V的电压刺激时，肌肉不发生收缩，说明在较低的电位刺激时，并不能引起肌肉发生收缩反应。

而随着刺激强度的增大，用0.095V电压刺激的时候，蛙的腓肠肌收缩一次，表明神经接受刺激，兴奋沿神经传导至腓肠肌，引起腓肠肌肌膜电位发生变化，同时兴奋收缩，这说明蛙坐骨神经-腓肠肌标本的阈电位为0.090-0.095V之间接近0.095V。

随着刺激强度的不断增加，有较多的神经纤维兴奋，肌肉的收缩反应也相应逐步增大。

实验三刺激强度、刺激频率与收缩反应的关系一、实验目的1、学习蛙类动物破坏大脑和脊髓的处死办法。

2、学习并掌握坐骨神经-腓肠肌标本以及腓肠肌标本制备的方法。

3、学习电刺激方法及肌肉收缩的记录方法。

4、探究组织反应与刺激强度之间的关系；从而掌握阈强度、阈刺激、最大刺激等概念；加深对动作电位“全或无”特点的理解。

5、观察不同刺激频率对骨骼肌收缩的影响，从而了解强直收缩的机制。

二、实验原理腓肠肌由许多的纤维组成，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，不应期肌肉发生收缩反应，此时的刺激为阈下刺激。

而能引起肌肉发生收缩的最小刺激强度，为阈刺激，当全部肌纤维同时收缩时，则出现最大的收缩反应。

这时，即使再加大刺激强度，肌肉的收缩强度也不会随之而增大。

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。

给神经肌肉标本一个或一连串的有效刺激，可使肌肉出现不同的收缩形式：如果刺激是一个或者是间隔时间大于肌肉收缩的缩短期与舒张期之和的一串刺激，可产生一个或一串互相分开的的单收缩；当刺激频率增加，两个刺激的间隔时间缩短，如果刺激间隔时间大于缩短期而小于缩短期与舒张期之和时，则后一刺激引起的收缩将落在前一刺激引起的收缩过程的舒张期内，肌肉收缩出现不完全的融合，即出现不完全强直收缩；如果刺激间隔时间小于缩短期时间，则后一刺激引起的收缩将落在前一刺激引起收缩的缩短期内，肌肉收缩出现完全的融合，即完全强直收缩。

二、实验对象蛙或蟾蜍（本次实验用的是蛙）三、实验器材蛙类常用手术器械，张力换能器，肌动器（肌槽），Medlab 生物信号采集处理系统，铁架台，双凹夹，任氏液，棉线等。

四、方法与步骤1、制备坐骨神经神经-腓肠肌标本（参照实验一）2、实验装置及标本安放将肌动器固定在铁架台的双凹夹上，并与张力换能器平行，然后把标本中预留的股骨固定在肌动器上，使肌肉处于自然拉长的长度；坐骨神经干放置在肌动器的刺激电极上，保持神经与刺激电极接触良好。