不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响

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2 不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响【关键词】不完全强直收缩完全强直收缩坐骨神经腓肠肌标本【实验目的】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。

【实验原理】利用蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本，研究不同频率的电刺激对肌肉收缩的影响，刺激神经会引起肌肉收缩。

肌肉、神经和腺体组织称为可兴奋组织，它们有较大的兴奋性。

不同组织、细胞的兴奋表现各不相同，神经组织的兴奋表现为动作电位，肌肉的兴奋主要表现为肌肉收缩活动。

因此，观察肌肉是否收缩可以判断它是否产生了兴奋。

一个刺激是否可以能使组织发生兴奋，不仅与刺激形式有关，还与刺激时间、刺激强度、强度—时间变化率三要素有关，用方形电脉冲刺激组织，则组织兴奋只与刺激强度、刺激时间有关。

用方形电脉冲刺激组织，在一定的刺激时间（波宽）下，刚能引起组织发生兴奋的刺激称为阈刺激，所达到的刺激强度为阈强度，能引起组织发生最大兴奋的最小刺激，称为最大刺激，相应的刺激强度叫最大刺激强度；界于阈刺激和最大刺激间的刺激称为阈上刺激，相应的强度称为阈上刺激强度。

刺激神经使神经细胞产生兴奋，兴奋沿神经纤维传导，通过神经肌接头的化学传递，使肌肉终板膜上产生终板电位，终板电位可以引起肌肉产生兴奋（即动作电位），传遍整个肌纤维，再通过兴奋—收缩偶联使肌纤维中粗、细肌丝产生相对滑动，宏观上表现为肌肉收缩。

肌肉收缩的形式，不仅与刺激本身有关，而且还与刺激频率有关。

当刺激频率较小，刺激的间隔大于一次肌肉收缩舒张的持续时间，则肌肉收缩表现为一连串的单收缩；增大刺激频率，使刺激的间隔大于一次肌肉收缩的刺激时间、小于一次肌肉收缩舒张的持续时间，则肌肉产生不完全强直收缩；继续增加刺激频率，使刺激的间隔小于一次肌肉收缩的收缩时间，则肌肉产生完全强直收缩。

【实验方法】蟾蜍腓肠肌收缩随刺激强度的变化而变化，在一定范围内随刺激强度增大而增大，到最大刺激后不再增大；随刺激频率的变化而产生单收缩，不完全强直收缩和强直收缩。

不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响实验报告
实验目的：
本实验旨在研究不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响。

实验步骤：
一、准备工作：
1. 准备材料：电刺激仪、电极贴片、骨骼肌样本。

2. 将电极贴片粘贴在骨骼肌样本上，保证电极与样本充分接触。

3. 将骨骼肌样本固定在实验平台上。

二、实验设计：
本实验设计以下几个不同的刺激组合：
1. 强度高、频率低组合：刺激强度为X单位，频率为Y次/秒。

2. 强度高、频率高组合：刺激强度为X单位，频率为Z次/秒。

3. 强度低、频率低组合：刺激强度为A单位，频率为Y次/秒。

4. 强度低、频率高组合：刺激强度为A单位，频率为Z次/秒。

三、实验操作：
1. 分别给每个刺激组合设置相应的刺激参数。

2. 通过电刺激仪，依次给骨骼肌样本施加各组刺激。

3. 记录每个刺激组合下，骨骼肌样本收缩的情况，包括收缩幅度和收缩时间。

4. 重复多次实验，取平均值作为最后的结果。

四、数据处理：
对于每个刺激组合，计算出骨骼肌收缩的平均幅度和平均时间。

并进行统计学分析，比较各组之间的差异。

实验结果：
根据数据处理的结果，我们可以得出不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响。

实验结论：
根据实验结果，我们可以得出不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩有一定的影响。

刺激强度频率对骨骼肌收缩的影响实验报告
一、实验背景
骨骼肌收缩是构成骨骼肌的长丝能够收缩而产生力量的过程，其对身体运动能力起着重要作用。

因此，研究不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩影响是否有重要意义。

二、实验方法
实验材料：实验以大白鼠6只为所用材料；
实验设备：分离型伺服系统、力量计等实验仪器；
实验步骤：实验操作步骤如下：
1.将动物安置于力量计上，分别设置刺激能量强度100%、80%、60%；
2.刺激频率分为0.5Hz、1Hz、2Hz，分别作用于动物，观察其骨骼肌收缩反应；
3.调整刺激能量强度和刺激频率，针对不同的动物对比观察，测量骨骼肌收缩的反应程度。

三、实验结果
实验中，随着刺激强度的增加，骨骼肌的收缩反应程度也随之上升，且刺激频率为1Hz时，骨骼肌的收缩反应程度最大；随着刺激频率的增加，骨骼肌的收缩反应程度也会逐渐降低，但响应强度在0.5Hz和2Hz差异不大。

四、实验结论
实验结果表明，刺激强度越大，骨骼肌收缩反应程度越大；骨骼肌收缩反应程度随刺激频率的增加而降低，而且刺激频率为1Hz时，骨骼肌的收缩反应程度最大。

也就是说，合理的刺激强度和刺激频率对于骨骼肌收缩反应起着重要作用。

实验三：骨骼肌单收缩的分析不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响(一)实验目的：1.学习仪器记录的方法。

2.观察并记录单收缩过程并且分析单收缩的三个时期。

3.观察并记录不同的刺激强度与肌肉收缩的关系。

4.观察并记录不同的刺激频率与肌肉收缩的关系。

(二)实验原理：坐骨神经和腓肠肌属于可兴奋组织，把他们置于人工配制的任氏液中，其兴奋性在几个小时内保持不变。

若给坐骨神经一个适宜的刺激，可在神经和肌肉上产生一个可传导的动作电位，肉眼可以看到一次肌肉的收缩和舒张，表明神经和肌肉兴奋了一次。

一条坐骨神经干是由许多兴奋性不同的神经纤维所组成的。

保持足够的刺激时间不变，刚能引起其中兴奋性较高的神经纤维产生兴奋，表现为受这些神经纤维支配的肌纤维发生收缩，此时的刺激强度即为这些神经纤维阈强度，具有此强度的刺激叫阈刺激。

腓肠肌由许多肌纤维组成，当刺激支配腓肠肌的坐骨神经时，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，不引起肌肉发生收缩反应，此时的刺激为阈下刺激。

当刺激强度逐渐增强时，可引起少数肌纤维发生收缩反应，这种最小收缩反应的有效强度为阈强度。

随着刺激强度的加大，参加收缩反应的肌纤维数量增多，收缩力量也加大，此时的刺激为阈上刺激。

当全部肌纤维同时收缩时，即出现最大的收缩反应，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。

肌组织对于一个阈上强度的刺激，发生一次迅速的收缩反应，称为单收缩。

单收缩的过程可分为3个时期：潜伏期、收缩期和舒张期。

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，称为收缩的总和：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，此为强直收缩。

当后一收缩发生在前一收缩的舒张期时，称为不完全强直收缩；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，此为完全强直收缩。

不同刺激强度、刺激频率对骨骼肌收缩形式的影响机能学实验杂谈【摘要】目的1、通过观察刺激强度与肌肉收缩的关系，明确阈刺激、阈上刺激、最大刺激的概念;2、观察不同刺激频率对骨骼肌收缩形式的影响。

方法使用生物信号采集处理系统，通过设定不同的强度和频率参数对激蟾蜍坐骨神经进行刺激，记录分析数据结果。

结果阈刺激强度为0.17V，最大刺激强度为0.3V，最大刺激强度时，单收缩的刺激频率为2.0Hz，不完全强直收缩的刺激频率为4.52Hz、完全强直收缩的最小刺激频率为23.6Hz 。

结论刺激强度到达阈刺激时腓肠肌开始收缩，在最大刺激收缩力前随刺激强度增大而增大，到达最大刺激强度后，收缩力不发生明显改变;在最大刺激强度条件下，某较小频率使腓肠肌发生单收缩，频率增大，单收缩变为不完全强直收缩，频率继续增大，不完全强直收缩变为完全强制收缩。

【关键词】刺激;强度;频率;腓肠肌肌肉、神经和腺体组织称为可兴奋组织，它们有较大的兴奋性。

不同组织、细胞的兴奋表现各不相同，神经组织的兴奋表现为动作电位，肌肉组织的兴奋主要表现为收缩活动。

因此，观察肌肉是否收缩可以判断它是否产生了兴奋。

一个刺激是否能使组织发生兴奋，不仅与刺激形式有关，还与刺激时间、刺激强度、强度-时间变化率三要素有关。

此实验通过观察所用电刺激强度与腓肠肌收缩曲线的关系，从而明确阈下刺激，阈上刺激，最适刺激，单收缩，复合收缩等概念以及更好的分析不同刺激频率对骨骼肌收缩形式的影响。

1材料与方法1.1实验动物健康蟾蜍一只1.2实验器材和药品蛙类手术器械一套(粗剪刀一把、组织剪一把、眼科剪一把、镊子一把、探针一根、玻璃分针2把、蛙钉4个、培养皿1个，蛙板一个、滴管一个、棉线若干)，张力换能器，肌槽，刺激电极，铁架台，生物信号采集处理系统，微机，任氏剂。

2.1实验步骤2.1.1蛙类坐骨神经—腓肠肌标本的制备2.1.1.1捣毁蟾蜍脑脊髓:取蟾蜍一只，用自来水冲洗干净。

左手握蛙，用食指下压头部前端，拇指按压背部，使头前俯。

不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响【摘要】目的：掌握制备蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本的方法；观察不同强度、频率和肌肉收缩反应之间的关系，了解肌肉收缩形成的过程。

方法：采用活体蟾蜍制备坐骨神经腓肠肌标本；在刺激时间恒定的条件下，分别用不同强度和频率的电刺激作用坐骨神经，再通过RM6240 系统记录蟾蜍腓肠肌的收缩变化。

结果：给予增量为0.005v 的强度递增电刺激后，当刺激强度在0v 到0.235V之间时，肌肉不收缩；当刺激强度为0.235v 时，肌肉收缩曲线出现第一个峰；随着刺激强度增加，峰值升高；当刺激强度到达0.330v 后，峰值不再升高。

给予坐骨神经频率增量为2Hz、强度为1v、组间延时2s、延时20ms波宽5ms的频率递增刺激后，当刺激频率为3Hz时，肌肉收缩曲线开始出现重合，并且随着频率增加，肌肉收缩曲线的重合愈多、最高点逐渐升高。

结论：电刺激强度达到阈强度时，肌肉才开始收缩，且随着刺激强度的增大，肌肉收缩增强；达到最大刺激强度后，肌肉收缩不再增强。

电刺激频率较小时，刺激的间隔大于一次肌肉收缩舒张的持续时间，则肌肉收缩表现为单次收缩；当增大刺激频率，使刺激的间隔大于一次肌肉收缩的收缩时间、小于一次肌肉收缩的舒张时间，则肌肉收缩产生不完全强直收缩；随着频率的继续增加，使刺激的间隔小于一次肌肉收缩的收缩时间，则肌肉产生完全强直收缩。

【关键词】坐骨神经腓肠肌；刺激；强度；频率；收缩张力1 实验材料和方法1.1 实验材料1.1.1 实验动物蟾蜍（由浙江中医药大学动物实验中心提供）。

1.1.2 实验材料和器械蛙类解剖手术器械，蛙板，蛙钉，玻璃板，培养皿，任氏液，锌铜弓，金属探针，玻璃分针，镊子，剪刀，手术剪，铁支架，一维位移微调器，刺激电极，张力换能器，微机化生物信号采集处理系统（RM624）0，BB3G标本盒。

1.2 实验方法1.2.1 制备坐骨神经腓肠肌标本1.2.1.1 捣毁脑脊髓取蟾蜍一只，左手握住，以食指抬头部前端使其头部尽量后仰，右手持探针自枕骨大孔处垂直刺入，将探针向上刺入颅腔，向各侧搅动，彻底捣毁脑组织；再将探针反向刺入椎管，捻动探针捣毁脊髓，直到蟾蜍四肢松软。

生理学实验报告实验一不同刺激频率对骨骼肌收缩的影响一、实验目的1.观察不同刺激强度对肌肉收缩的影响。

2.理解阈刺激、阈上刺激和最大刺激的概念，理解收缩张力对刺激强度曲线形成的机理。

3.观察不同刺激频率对肌肉收缩的影响，理解强直收缩的机理。

二、实验原理肌肉受到一次阈上刺激而产生的一次收缩为单收缩，其过程可分为三个时相，即潜伏期、缩短期与舒张期。

肌肉受到连续的阈上刺激时，如果刺激间隔小于单收缩的时程，相邻两单收缩的时相会出现融合，表现为强直收缩现象。

如果表现为每次收缩的开始发生在上次收缩的舒张期，称不完全强直收缩，如果表现为每次收缩的开始发生在上次收缩的缩短期，称完全强直收缩。

三．实验器材蟾蜍，蛙板，常用手术器械一套，BL -420 生物机能实验系统，铁支架，肌槽，张力换能器，任氏液等。

四．实验步骤腓肠肌的单收缩与强直收缩记录：1. 制备蟾蜍的坐骨神经-腓肠肌标本。

2. 将坐骨神经-腓肠肌标本的股骨部分插入肌槽的固定孔内，拧紧固定螺丝，将坐骨神经放在电极上，将跟腱上的结扎线与张力换能器相连。

3. 用BL - 420 生物机能实验系统记录单收缩和强直收缩，步骤如下：（1）将张力换能器在肌槽的上方与肌槽平行地圈定于铁支架上，将标本上的结扎线缚于张力换能器悬梁臂上，将换能器输出插头连于BL - 420 生物机能实验系统。

（2）将BL - 420 生物机能实验系统的输出电极连于肌槽电极上。

选择采样频率、显示方式、显示通道、时间常数、高频滤波，记录时选择刺激标记。

（3）选择单刺激方式，合适的刺激强度、刺激时间、扫描速度、纵向放缩和刺激标记，记录单收缩曲线。

（4）选择连续刺激方式，参考单刺激的刺激强度、刺激时间、纵向放缩、刺激标记，调节刺激时间间隔和扫描速度，分别记录不完全强直收缩曲线和完全强直收缩曲线。

（5）将记录曲线保存。

五. 实验结果及分析：在一定范围内，随着刺激强度的增加，骨骼肌的收缩强度也随着增加。

当刺激的频率很慢时，肌肉的每一次收缩是独立的，彼此分开的，即单收缩。

不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩影响药物的局麻作用及肌松作用姓名：学号：班级：一、实验目的1.观察电刺激强度的变化对骨路肌收缩张力的影响，理解阈刺激、阈上刺激和最大刺激的概念。

2.观察不同刺激频率对骨骼肌收缩的影响，了解单收缩、强直收缩的产生机制及其意义。

3.观察普鲁卡因的传导麻醉作用，分析药物作用机制。

4.观察琥珀胆碱的肌松作用，掌握除极化型肌松药的特点及作用机制。

二、实验材料1.实验动物：蟾蜍2.器材：蛙类手术器械1套，培养皿，铁支架，肌动器，张力换能器，锌铜弓，滴管，丝线，生物信号采集处理系统。

3.药品：任氏液，普鲁卡因溶液，琥珀胆碱溶液三、实验方法和步骤1、标本制备制备离体坐骨神经-腓肠肌标本1)破坏脑和脊髓：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。

2)剪除躯干上部及内脏：沿骶骨两侧剪开腹壁，剪除全部躯干及内脏组织，在骶髂关节水平前1~1.5cm处剪断脊柱。

3)剥皮，将标本放在盛有任氏液的培养皿中。

4)清洗：将手及用过的剪子，镊子等全部手术器械洗净。

5)分离双后肢：沿脊柱和骨盆的正中线将脊柱分为两半，从耻骨联合中央剪开两侧大腿，将分离的另一半后肢浸入盛有任氏液的培养皿中备用。

6)制备离体坐骨神经-腓肠肌标本I.分离坐骨神经：用玻璃针沿脊柱侧游离坐骨神经腹腔部；沿坐骨神经沟，用玻璃针剥离坐骨神经大腿部，分离至腘窝。

II.分离腓肠肌：结扎腓肠肌跟腱，剪短跟腱，减去周围组织，保留腓肠肌起始点与骨的联系。

III.游离坐骨神经腓肠肌标本2、标本安放将标本的股骨固定在肌动器上，坐骨神经轻放在肌动器电极上，用任氏液保持局部湿润；腓肠肌跟腱用线扎紧并与张力换能器相连3、仪器实验1）观察不同刺激强度对骨骼肌收缩的影响I.选择“刺激强度与反应的关系”，系统进入信号记录状态，刺激模式可采用自动幅度调节。

II.给予神经一个最小的单刺激，逐渐增加刺激强度，找出刚能引起肌肉出现微小收缩的刺激强度（阈强度）。