蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本制作及不同频率对肌肉收缩的影响

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。

坐骨神经—腓肠肌标本的制作及刺激对肌肉收缩的影响实验水产一班万洋20107396一、实验目的:1、学习生理学实验基本的组织分离技术；学会制作蛙类坐骨神经—腓肠肌标本；2、学习神经—肌肉实验的电刺激方法和记录肌肉收缩的方法；观察刺激强度与肌肉收缩之间的关系；掌握阈刺激、阈下刺激、阈上刺激、最适刺激等概念。

3、观察用不同频率的最适刺激刺激坐骨神经对腓肠肌收缩形式的影响及其特征。

了解和掌握单收缩、复合收缩、强直收缩特征和形成的基本原理。

二、实验原理:蛙类的一些基本的生理功能与恒温动物类似。

将蛙的神经-肌肉标本放在任氏液中，兴奋性可保持几个小时。

若给神经或肌肉一次适宜刺激，可在肌肉和神经上产生一个动作电位，肌肉收缩和舒张一次，表明神经和肌肉产生了一次兴奋。

生理学实验常用蛙的坐骨神经-腓肠肌标本研究不同强度和频率的刺激和肌肉收缩的关系。

三、实验步骤：㈠坐骨神经-腓肠肌标本的制备1、破坏脑和脊髓2、去除躯干上部、皮肤及内脏3、剥离皮肤一只手捏住脊柱的断端（注意不要捏住脊柱两侧的神经），另一只手捏住皮肤的边缘，向下剥掉全部后肢的皮肤，将标本放在盛有任氏液的玻璃器皿中。

将手及使用过的全部器械冲洗干净。

4、分离双下肢将标本提起，剪去向上突起的骶骨，然后沿正中线将脊柱剪为两半，并从耻骨联合处剪开两侧下肢，浸入盛有任氏液的培养皿中使用。

5、辨认蛙后肢主要肌肉，找出腓肠肌。

6、游离坐骨神经和腓肠肌取一侧下肢固定于蛙板上，固定时，坐骨神经、腓肠肌向上，先用玻璃分针沿脊柱游离坐骨神经腹腔段，分离坐骨神经直至腘窝（不要伤及神经）；再用玻璃分针分离腓肠肌，并在肌腱上穿线结扎。

7、剪去其他不用的组织在坐骨神经两端各留一块骨头和肌肉，以便于固定。

注意：剥离时一定要保持标本完整性；尽可能用玻璃分针，少用镊子，避免刺激神经。

8、标本检验完整的标本应包括四部分：一段脊柱骨、坐骨神经、腓肠肌、一段股骨头。

用镊子轻轻提起结扎神经线，经任氏液沾湿的锌铜弓短暂轻触坐骨神经，如腓肠肌发生迅速的收缩反应，则表明机能完好。

第1篇 一、实验目的 1. 理解并掌握蛙坐骨神经-腓肠肌标本的制备方法。 2. 观察肌肉的兴奋性、刺激与反应的规律，以及骨骼肌收缩的特点。 3. 掌握阈强度、阈刺激、最大刺激等概念，理解动作电位“全或无”的特点。 4. 探讨不同刺激频率对骨骼肌收缩的影响，了解强直收缩的机制。 二、实验对象 蛙（或蟾蜍） 三、实验器材和药品 1. 蛙类手术器械（蛙板、玻璃板、蛙钉、刺蛙针、粗剪刀、组织剪、眼科剪、镊子、玻璃分针、放污碟和棉线等）

2. 任氏液 3. 烧杯 4. 滴管 5. 锌铜弓 6. 双凹夹 7. 铁架台 8. 张力换能器 9. 肌动器（肌槽） 10. 生物信号采集处理系统 四、实验方法与步骤 1. 制备蛙坐骨神经-腓肠肌标本 - 洗净实验蛙，用镊子夹住两后肢，用食指按压背部，中指放在胸腹部，用拇指下压头部前端使头前俯。 - 另一只手持刺蛙针沿枕骨正中线向脊柱端触划，当触到凹陷处即为枕骨大孔。刺蛙针可由此垂直刺入枕骨大孔，再折向前方插入颅腔并左右搅动，捣毁脑组织；而后退针至皮下，针尖向右刺入椎管并上下搅动以破坏脊髓。

- 当蛙四肢松软后，将蛙平放在蛙板上，用眼科剪剪开腹部皮肤，分离出坐骨神经和腓肠肌。

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。

- 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. 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。 - 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。

4. 观察与分析 - 观察并记录不同刺激强度、频率下肌肉的收缩情况，分析阈强度、阈刺激、最大刺激等概念。

- 分析不同刺激频率对肌肉收缩的影响，观察强直收缩的机制。 五、实验结果 1. 在阈强度以下，肌肉不发生收缩；在阈强度以上，肌肉发生收缩。 2. 随着刺激强度的增加，肌肉收缩幅度逐渐增大，直至达到最大刺激强度。 3. 随着刺激频率的增加，肌肉收缩频率逐渐增大，直至出现完全强直收缩。 六、实验讨论 1. 阈强度是肌肉产生收缩的最小刺激强度，阈刺激是引起肌肉收缩的刺激。 2. 阈强度与最大刺激强度之间存在一定的关系，最大刺激强度通常是阈强度的几倍。

不同频率的电刺激蟾蜍离体坐骨神经对腓肠肌收缩的影响周晓泉 09临床1班，20091090128【摘要】目的观察在刺激时间、强度变化频率恒定的条件下，不同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。

方法对以解剖好的蟾蜍骨神经-腓肠肌标本进行不同频率的电刺激，观察腓肠肌的收缩及张力的变化和屏幕上的图像变化。

结果在刺激强度变化率恒定的条件下，在2Hz的刺激下表现为单收缩，在10Hz的刺激下表现为不完全强直收缩；在20Hz刺激下表现为强直收缩；在大于21Hz刺激下，肌肉已经出现疲劳从而表现为收缩强度减少。

结论当刺激频率较小，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；增大频率刺激，使刺激的频率大于一次肌肉收缩的时间、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，使刺激的时间小于一次肌肉收缩时间，则肌肉出产生完全强直收缩。

【关键词】频率腓肠肌强直收缩骨骼肌收缩机制是肌丝滑行学说,当肌纤维兴奋时，终池内的Ca2+进入肌浆，致使肌浆中Ca2+浓度升高，Ca2+与肌钙蛋白结合，引起肌钙蛋白构型发生改变，牵拉原肌球蛋白移位，将肌动蛋白上与横桥结合的位点暴露出来，引发横桥与肌动蛋白结合。

横桥一旦与肌动蛋白结合，便激活横桥上的ATP酶，使ATP分解释放能量，使横桥发生扭动，牵拉细肌丝向M线肌节中心方向滑行，结果是肌节缩短，肌纤维收缩。

【材料与方法】1.1实验动物蟾蜍体重适宜，雌雄不限，浙江中医药大学动物实验中心提供1.2实验药品任氏液1.3实验器材锌铜弓微调固定器张力换能器微机生物信号采集处理系统1.4实验方法1.4.1破坏脑和脊髓取蟾蜍一只，左手握住蟾蜍，用食指按压其头部前端使其尽量前俯，右手持探针于枕骨大孔处垂直刺入，然后向前通过枕骨大孔刺入颅腔，左右搅动充分捣毁脑组织。

然后将探针抽回至进针处，再向后刺入脊椎管，反复提插捣毁脊髓。

不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响【摘要】目的：分析探讨刺激强度和刺激频率与骨骼肌收缩张力的关系。

方法：制备蟾蜍腓肠肌坐骨神经标本，保持刺激时间恒定的条件下，逐步增加或减小对蟾蜍坐骨神经的刺激强度和改变电脉冲刺激频率，观察记录腓肠肌收缩张力。

结果：刺激波宽0.1ms的单刺激，阈刺激强度为0.25±0.09V最大刺激强度为0.39±0.24V阈强度刺激时的肌肉收缩力1.56±1.50g显著低于最大刺激强度刺激时的肌肉收缩力19.09±14.50g，两者有显性差异（p<0.01)；刺激波宽0.1ms，最大刺激强度时，单收缩的刺激频率为4.22±1.09Hz，不完全强直收缩的刺激频率为4.22±1.09至24.89±6.25Hz 、完全强直收缩的刺激频率为35.44±10.86Hz，不完全强直最大收缩力88.55±38.18g和完全强直最大收缩力111.41±36.24g 显著高于单收缩的最大收缩力为20.45±16.24g（p<0.01）。

结论:刺激波宽一定时，骨骼肌收缩张力在一定范围内随刺激强度的增加而增加；刺激波宽一定，刺激强度为最大刺激时，骨骼肌收缩张力在一定范围内随刺激频率的增加而增加；刺激波宽一定，刺激强度为最大刺激时，骨骼肌在一次兴奋之后，在一定时间内处于不应期，对刺激无反应；当过了不应期后，肌肉组织才能对刺激做出反应而产生动作电位。

【关键词】强度频率收缩张力坐骨神经肌肉、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，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[1]。

不同频率电刺激对蟾蜍腓肠肌收缩的影响（浙江中医药大学）【摘要】：目的：本实验在刺激时间和刺激强度恒定的条件下，研究不同频率的刺激对腓肠肌收缩的影响。

方法：将装置与蟾蜍坐骨神经腓肠肌相连，采用自动频率方法，强度为2V，相隔时间为10s。

起始频率为1HZ，按1HZ,11HZ,21HZ,31HZ......逐渐增加,根据曲线图,观察不同频率时肌肉收缩形态和张力变化。

结果：随着刺激频率的增加，曲线上增波幅度由大变小，出现单收缩、不完全强直收缩、完全强直收缩的情况。

结论在有效刺激强度条件下，某较小频率使腓肠肌发生单收缩。

当频率增大，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直收缩。

【关键词】刺激；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。

[1]此实验通过观察在刺激时间和强度恒定的条件下，所用电刺激频率与腓肠肌收缩曲线的关系进而分析不同刺激频率对骨骼肌收缩形式的影响。

【实验材料】：（1）实验对象：蟾蜍（2）实验试剂：任氏液（3）实验工具：蛙板、锌铜弓，探针，粗剪刀、尖镊子、玻璃分针、瓷碗、培养皿（4）实验仪器：铁支架、微调固定器、刺激输出线、肌动槽、张力换能器、RM6240微机生物信号采集系统。

【实验方法】：1、实验系统连接和参数设置：点击“实验”菜单，选择“刺激频率对骨骼肌收缩的影响”项。

参数：通道模式为张力，扫描速度为2.5s/div，灵敏度为1.5g，时间常数为直流，在“选择”下拉菜单中选择“频率”项，显示刺激参数。

2、离体蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本制备2、1毁脑脊髓取蟾蜍一只，用左手握住，以食指压住其前头部前端使其尽量前俯，右手持探针自枕骨打孔处垂直刺入，到达椎管，即将探针改变方向刺入颅腔，向各侧不断搅动，彻底捣毁脑组织；再将探针原路退回，刺向尾侧，捻动探针使逐渐刺入整个椎管内，捣毁脊髓。

动物生理学实验报告开课学院及实验室：生科院生化楼603 2015年3月10日[实验目的]学习生理学实验基本的组织分离技术；学习和掌握制备蛙类坐骨神经-腓肠肌标本的方法；了解刺激的种类。

[实验原理]蛙类的一些基本生命活动和生理功能与恒温动物相似，若将蛙的神经-肌肉标本放在任氏液中，其兴奋性在几个小时内可保持不变。

若给神经或肌肉一次适宜刺激，可在神经和肌肉上产生一个动作电位，肉眼可看到肌肉收缩和舒张一次，表明神经和肌肉产生了一次兴奋。

在生理学实验中常利用蛙的坐骨神经-腓肠肌标本研究神经、肌肉的兴奋、兴奋性；刺激与反应的规律和肌肉收缩的特征等，制备坐骨神经腓肠肌标本是生理学实验的一项基本操作技术。

[实验对象]蛙[实验药品]任氏液[仪器与器械]普通剪刀、手术剪、眼科镊（或尖头无齿镊）、金属探针（解剖针）、玻璃分针、蛙板（或玻璃板）、细线、培养皿、滴管、锌铜弓（或电子刺激器）。

[实验方法与步骤]青蛙的捉拿与固定毁髓剥制后肢标本分离两后肢分离坐骨神经游离腓肠肌分离股骨检验标本[实验结果]1青蛙坐骨神经腓肠肌标本的制备制备出青蛙坐骨神经-腓肠肌标本，制备后用铜锌弓测试标本有活性。

2 骨骼肌的单收缩在单刺激下骨骼肌收缩包括潜伏期，收缩和舒张三个时期，测量值主要有：峰值（最大值）、潜伏期、收缩期和舒张期。

给予青蛙坐骨神经-腓肠肌标本一次0.04V的刺激强度，腓肠肌发生一次单收缩，其潜伏期为41.67ms，收缩期为70.83ms，舒张期为141.67ms。

（记录结果见表1、图1）表1 青蛙坐骨神经腓肠肌受到一次阈上刺激后单收缩的各个阶段及时程潜伏期收缩期舒张期时程（ms）41.67 70.83 141.673.改变刺激强度对骨骼肌收缩的影响在梯度电压强度的刺激下，通过图表2可以看到当小于阈刺激强度0.03v时，肌肉不发生兴奋，当等于阈刺激强度0.03v时，肌肉刚好兴奋；当达到最适刺激强度0.05v时，达到最适强度，其收缩强度为23.6g，刺激强度在0.03-0.05V之间时，张力随着刺激强度的增加而提高，收缩力在4 -23.6g之间,达到最适值后则不再随着刺激强度的增加而增大,0.03V为坐骨神经--腓肠肌标本的阈刺激，0.05V为坐骨神经--腓肠肌标本的最大刺激；4.改变刺激频率对骨骼肌收缩的影响在梯度频率电刺激下，当频率为1Hz的时候，肌肉发生单收缩反应，此时的收缩程度为30g；当刺激频率为2-11Hz的时候，肌肉则发生连续的单收缩反应，在这个期间张力有上升趋势；在2-11Hz这一期间，收缩发生重叠，出现了较为明显的不完全强直收缩状态，而张力也随着刺激频率的增加而不断的增加，收缩程度为32.5-35g；当到达12Hz的时候，张力的大小不再随着刺激频率的增加而有所提升，此时肌肉的收缩状态呈现为较为明显的完全强直收缩状态，收缩程度达到37.5g；[实验结果分析]1.青蛙坐骨神经-腓肠肌受到一次阈上刺激后的单收缩：通过观察到表1的数据可以发现肌肉的收缩气时间相对较短，舒张期时间相对较长，其主要原因在于直流电刺激细胞使其兴奋，因而部分细胞原来的膜电位差迅速发生了变化，膜电位变成外负内正，使细胞发生兴奋；其次，肌肉收缩有两种形式，一种为等长收缩，另一种为等张收缩。