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刺激强度和刺激频率对骨骼肌收缩的影响【摘要】为了观察在刺激时间、强度变化率恒定的条件下，不同强度和频率的电刺激对肌肉收缩的影响，学习微机生物信号采集处理系统和换能器的使用，我们制备了蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本，用不同刺激强度和频率刺激神经使神经细胞产生兴奋，标注刺激强度、刺激频率与肌肉收缩曲线记录图，发现兴奋的产生与刺激强度有关，在本次标本中，0.09V为阈强度，0.14V为最大刺激强度，肌肉收缩形式与刺激频率有关，本次标本在3.0Hz时出现单收缩，7.0Hz时出现不完全强直收缩，21.0Hz时为强直收缩。
关键词刺激强度、刺激频率、肌肉收缩、阈刺激、最大刺激、单收缩、不完全强直收缩、强直收缩1实验材料和方法1.1实验材料1.1.1实验动物蟾蜍（浙江中医药大学实验动物中心）1.1.2实验材料和器械培养皿；任氏液；镊子；蛙钉；金属探针；玻璃分针；锌-铜弓；粗剪刀；手术剪；蛙板；玻璃板；刺激电极；张力换能器；BB-3G标本屏蔽盒；一维位移微调器；实验支架；微机生物信号采集处理系统1.2实验方法1.2.1 毁脑脊髓：用金属探针自枕骨大孔处毁蟾蜍脑脊髓。
1.2.2 剪除躯干上部和内脏：用粗剪刀在颅骨后方剪断脊柱，剪除全部躯干上部及内脏组织，弃于瓷盆内。
1.2.3 剥皮：避开神经，将全部皮肤剥除，并将标本置于盛有任氏液的培养皿中。
1.2.4 分离双腿：避开坐骨神经，用粗剪刀从背侧剪去骶骨，然后沿中线将脊柱剪成左右两半，再从耻骨联合中央剪开，并将已分离的标本浸入盛有任氏液的培养皿中。
1.2.5 游离坐骨神经：取腿一条，先用玻璃分针沿脊柱侧游离坐骨神经腹腔部，然后用蛙钉将标本背位固定于干净蛙板上。
用玻璃分针循股二头肌和半膜肌之间的坐骨神经沟，纵向分离暴露坐骨神经之大腿部分，直至分离至腘窝胫神经分叉处。
然后剪段股二头肌腱、半肌腱和半膜肌肌腱，并绕至前方剪断股四头肌腱，自上向下剪断所有坐骨神经分支，将连着3、4节椎骨的坐骨神经分离出来。
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。
刺激强度频率对骨骼肌收缩的影响实验报告实验报告：刺激强度、频率对骨骼肌收缩的影响摘要：本实验旨在研究刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响。
通过在大鼠的皮下电刺激肌肉，观察不同刺激强度和频率下肌肉的收缩情况。
实验结果表明，刺激强度和频率都对肌肉收缩有显著影响，较高的刺激强度和频率可以导致更强的肌肉收缩。
引言：肌肉收缩是骨骼肌运动的基本单位，了解刺激强度和频率对肌肉收缩的影响对于体育训练和康复治疗具有重要意义。
刺激强度可以影响肌肉收缩的力量，而刺激频率则决定了肌肉收缩的速度和持续时间。
本实验旨在通过实验观察，探讨刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响。
材料与方法：1.实验仪器：大鼠电刺激器、麻醉器材、电极等。
2.实验动物：8只健康的大鼠。
3.实验设计：将大鼠随机分为四组，每组两只。
分别设置不同刺激强度和频率的电刺激条件。
4.实验步骤：a.准备工作：给大鼠进行麻醉，将电极插入大鼠的肌肉。
b.实验操作：设置不同刺激强度和频率的电刺激，在适当的时间内记录大鼠肌肉的收缩情况。
c.数据分析：根据实验结果进行数据分析，并得出结论。
结果：1.不同刺激强度下肌肉收缩情况：在相同刺激频率下，增加刺激强度可以导致肌肉收缩的力量增加。
例如，在100Hz的刺激频率下，刺激强度为2mA时，肌肉收缩力量为X；刺激强度增加到4mA时，肌肉收缩力量增加为X+2、这表明刺激强度与肌肉收缩力量呈正相关关系。
2.不同刺激频率下肌肉收缩情况：在相同刺激强度下，增加刺激频率可以导致肌肉收缩的速度和持续时间增加。
例如，在2mA的刺激强度下，刺激频率为50Hz时，肌肉收缩时间为10秒；刺激频率增加到100Hz时，肌肉收缩时间增加到20秒。
这表明刺激频率与肌肉收缩速度和持续时间呈正相关关系。
讨论：本实验结果表明，刺激强度和频率对骨骼肌收缩有显著影响。
较高的刺激强度可以导致更强的肌肉收缩力量，而较高的刺激频率可以加快肌肉收缩的速度和延长收缩时间。
这与生理学上对神经肌肉兴奋的认识是一致的，即更大的刺激强度可以导致更多神经元参与到肌肉收缩中，而较高的刺激频率可以增加神经冲动的传导速度和频率。
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8.0g4.0sAB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 。
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。
