不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响

不同刺激强度和频率对骨骼肌不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响收缩的影响 X X X 浙江中医药大学 浙江中医药大学 XXX 专业 专业 XX 班级 班级 XX 几组 几组 XX 学号 学号 摘要摘要 目的 观察在刺激时间 刺激频率恒定的条件下 不同强度的电刺激目的 观察在刺激时间 刺激频率恒定的条件下 不同强度的电刺激 对肌肉收缩的影响以及观察在刺激时间 刺激强度恒定的条件下 不同频率的对肌肉收缩的影响以及观察在刺激时间 刺激强度恒定的条件下 不同频率的 电刺激对肌肉收缩的影响 方法 采用微机生物信号采集处理系统和坐骨神经电刺激对肌肉收缩的影响 方法 采用微机生物信号采集处理系统和坐骨神经 腓肠肌标本制备方法 观察并记录到不同强度时肌肉收缩形态和张力的变化以腓肠肌标本制备方法 观察并记录到不同强度时肌肉收缩形态和张力的变化以 及不同频率时的肌肉收缩形态和张力的变化 结果 得到了刺激强度与肌肉张及不同频率时的肌肉收缩形态和张力的变化 结果 得到了刺激强度与肌肉张 力曲线以及刺激频率与肌肉收缩张力曲线 结论 在一定的刺激强度范围内 力曲线以及刺激频率与肌肉收缩张力曲线 结论 在一定的刺激强度范围内 刺激蟾蜍坐骨神经 肌张力随强度的增加而增加 但是当刺激强度低于这一范刺激蟾蜍坐骨神经 肌张力随强度的增加而增加 但是当刺激强度低于这一范 围时 肌肉不发生兴奋 而当刺激强度超过这一范围但不损伤肌肉时 肌肉的围时 肌肉不发生兴奋 而当刺激强度超过这一范围但不损伤肌肉时 肌肉的 张力有最大值 并且保持这个最大值 在不同大小的刺激频率下 肌肉表现为张力有最大值 并且保持这个最大值 在不同大小的刺激频率下 肌肉表现为 单收缩 不完全强直收缩 完全强直收缩 单收缩 不完全强直收缩 完全强直收缩 关键词关键词 刺激频率 刺激频率 肌肉收缩肌肉收缩 单收缩单收缩 不完全强直收缩不完全强直收缩 完全强直收缩完全强直收缩 钙离子浓度钙离子浓度 1 材料和方法材料和方法 1 1 实验动物 蟾蜍 由浙江中医药大学动物实验中心提供 实验动物 蟾蜍 由浙江中医药大学动物实验中心提供 1 2 实验器械 蛙类手术器械 锌铜弓 微调固定器 张力换能器 微机生物实验器械 蛙类手术器械 锌铜弓 微调固定器 张力换能器 微机生物 型型 号采集系统 号采集系统 1 3 实验药品和试剂 任氏液 实验药品和试剂 任氏液 1 4 实验系统连接和参数设置 张力换能器的输出端和生物信号采集处理系统实验系统连接和参数设置 张力换能器的输出端和生物信号采集处理系统 的的 输入通道输入通道 3 相连 启动相连 启动 RM6240 在系统窗口设置仪器参数 参数 关闭 在系统窗口设置仪器参数 参数 关闭 1 2 4 通道的窗口 将通道的窗口 将 3 通道的模式设为张力 采样频率等参数为默认值 刺激器通道的模式设为张力 采样频率等参数为默认值 刺激器 的模式设为的模式设为 频率递增频率递增 强度为 强度为 2V 递增的频率为 递增的频率为 5Hz 时间间隔为 时间间隔为 8s 在 在 选择选择 菜单下拉菜单中选择菜单下拉菜单中选择 强度强度 频率频率 项 显示刺激参数 项 显示刺激参数 1 5 蟾蜍离体坐骨神经蟾蜍离体坐骨神经 腓肠肌标本制作腓肠肌标本制作 1 5 1 捣毁脑脊髓捣毁脑脊髓 取蟾蜍一只 用左手握住 以食指压住其头部尽量前俯 取蟾蜍一只 用左手握住 以食指压住其头部尽量前俯 右手将探针从枕骨大孔刺入 向上刺入脑髓 左右摇动探针以捣毁脑髓 右手将探针从枕骨大孔刺入 向上刺入脑髓 左右摇动探针以捣毁脑髓 然后将探针向下 捣毁其脊髓 此时蟾蜍下颌呼吸消失 四肢松软 然后将探针向下 捣毁其脊髓 此时蟾蜍下颌呼吸消失 四肢松软 1 5 2 剪除躯干上部及内脏剪除躯干上部及内脏 用剪刀在颅骨后端剪断脊柱 左手握住蟾蜍右手用剪刀在颅骨后端剪断脊柱 左手握住蟾蜍右手 用剪刀沿两侧剪开腹部 剪除躯干上部及内脏 丢入盆内 用剪刀沿两侧剪开腹部 剪除躯干上部及内脏 丢入盆内 1 5 3 剥皮 避开神经 用右手食指和拇指握住脊柱 然后用左手捏住皮肤 逐剥皮 避开神经 用右手食指和拇指握住脊柱 然后用左手捏住皮肤 逐 步向下拉 剥离皮肤 步向下拉 剥离皮肤 1 5 4 洗净双手和用过的全部手术器械 洗净双手和用过的全部手术器械 1 5 5 分离两腿 用剪刀避开两侧坐骨神经 将蟾蜍下肢从中间剪开 淋上部分分离两腿 用剪刀避开两侧坐骨神经 将蟾蜍下肢从中间剪开 淋上部分 任氏液 任氏液 1 5 6 分离坐骨神经 去一条腿固定于蛙板上 用玻璃分针暴露坐骨神经的大腿分离坐骨神经 去一条腿固定于蛙板上 用玻璃分针暴露坐骨神经的大腿 部分 直至腘窝 剪断股二头肌 半腱肌和半腱肌肌腱 并剪断股三头部分 直至腘窝 剪断股二头肌 半腱肌和半腱肌肌腱 并剪断股三头 肌 肌 自上向下剪断所有的坐骨神经的分支 自上向下剪断所有的坐骨神经的分支 1 5 7 完成坐骨神经完成坐骨神经 小腿标本 将游离的坐骨神经搭在腓肠肌上 用剪刀自膝小腿标本 将游离的坐骨神经搭在腓肠肌上 用剪刀自膝 关节周围向上剪除并刮除左右的大腿肌肉 在距离膝关节关节周围向上剪除并刮除左右的大腿肌肉 在距离膝关节 1cm 处剪断股处剪断股 骨 骨 1 5 8 完成坐骨神经完成坐骨神经 腓肠肌标本 用箭头镊子在腓肠肌标本的跟腱下方穿孔 腓肠肌标本 用箭头镊子在腓肠肌标本的跟腱下方穿孔 结线扎之 提线剪断跟腱 逐渐提起腓肠肌 在膝关节出剪断与小腿起结线扎之 提线剪断跟腱 逐渐提起腓肠肌 在膝关节出剪断与小腿起 于于 部分分离 再淋上任氏液 部分分离 再淋上任氏液 1 5 9 检查标本的活性 用锌铜弓刺激坐骨神经 观察腓肠肌是否有反应 检查标本的活性 用锌铜弓刺激坐骨神经 观察腓肠肌是否有反应 1 5 10 将腓肠肌扎线固定在张力换能器悬臂梁上 与桌面垂直 同时 在坐骨将腓肠肌扎线固定在张力换能器悬臂梁上 与桌面垂直 同时 在坐骨 神经上接上电极 神经上接上电极 1 6 启动启动 RM6240 调零 然后开始记录不同强度刺激下骨骼肌张力的影响以 调零 然后开始记录不同强度刺激下骨骼肌张力的影响以 及不同刺激频率刺激下骨骼肌张力的影响 及不同刺激频率刺激下骨骼肌张力的影响 2 结果结果 3 讨论讨论 3 1 收缩的产生 刺激神经使神经细胞产生了兴奋 兴奋沿神经纤维传导 通过 神经肌肉接头的化学传递 使肌肉终板膜上产生终板电位 从而引起了肌肉的 兴奋 传遍整个肌肉纤维 再通过兴奋 收缩耦联使肌纤维中粗细肌丝产生相 对滑动 肉眼观为肌肉收缩 3 2 用方形电脉冲刺激组织 在一定的刺激时间下 刚能引起组织发生兴奋的刺用方形电脉冲刺激组织 在一定的刺激时间下 刚能引起组织发生兴奋的刺 激称为阈刺激 所达到的刺激称为阈强度即最小刺激强度 激称为阈刺激 所达到的刺激称为阈强度即最小刺激强度 3 3 用方形电脉冲刺激组织 在一定的刺激时间下 能引起组织发生最大兴奋的用方形电脉冲刺激组织 在一定的刺激时间下 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 最小刺激 称为最大刺激 相应的刺激强度叫最大刺激强度 3 4 由图可以看出在一定的刺激强度范围内 肌张力随强度的增加而增加 但是 当刺激强度低于这一范围时 肌肉不发生兴奋 而当刺激强度超过这一范围但 不损伤肌肉时 肌肉的张力有最大值 并且保持这个最大值 3 5 由图可以看出由图可以看出 0 125V 是该坐骨神经最小刺激强度 是该坐骨神经最小刺激强度 0 200V 是坐骨神经最大是坐骨神经最大 刺激强度 刺激强度 3 6 在实验过程中 我们刺激的是坐骨神经 而坐骨神经是神经干 由多根神 经纤维组成的 当我们在一定的刺激范围内刺激坐骨神经时 只有一部分的神 经纤维达到了阈刺激引起的肌肉收缩也只有一部分 而当我们增加刺激强度时 有更多的神经纤维达到阈刺激 就会引起更多的肌肉收缩 所以 在一定范围 内 增加刺激强度 肌肉的收缩幅度增加 而超过这个范围之后 所有的神经 纤维都达到了阈刺激 再增加刺激强度 肌肉收缩的幅度不会再增加了 而神 经细胞的动作电位具有 全或无 的特点 所以当刺激强度未达到神经细胞的 阈强度 神经细胞不会发生动作电位 从而也就不会引起骨骼肌收缩即骨骼肌 张力的变化 3 7 因为存在不同刺激强度对肌肉收缩有不同影响 所以我们在日常生活中可以因为存在不同刺激强度对肌肉收缩有不同影响 所以我们在日常生活中可以 针对不同的刺激 发生程度不同的反应和肌肉收缩 针对不同的刺激 发生程度不同的反应和肌肉收缩 3 8 当刺激频率很低时 每次动作电位之后出现一次完整的收缩和舒张过程 这当刺激频率很低时 每次动作电位之后出现一次完整的收缩和舒张过程 这 种收缩形式称为单收缩种收缩形式称为单收缩 3 9 当刺激频率比较低时 后一刺激引起的收缩落在前一收缩的舒张期内 形成 不完全强直收缩 3 10 当刺激频率比较高时 后一刺激引起的收缩落在前一收缩的收缩期内 肌 肉处于持续稳定的收缩状态 各收缩波完全融合 为完全强直收缩 3 11 由图可以看出随着刺激频率的增加肌肉的反应依次表现为单收缩 不完全 强直收缩和完全强直收缩 肌肉收缩的幅度也增大 3 12 在 1Hz 的刺激频率下 呈单收缩 在 3 5 7 9 11 13Hz 的刺激频率 下 呈现不完全强直收缩 收缩刺激频率低 收缩曲线呈锯齿状 频率持续增 高 锯齿越不明显 当刺激频率到达 15Hz 时 曲线变得光滑 称为完全强直 收缩 3 13 在一次单收缩中 完成一次动作电位仅需 2 4ms 而完成一次收缩过程则 长达数十甚至数百毫秒 因而当动作电位频率增加到一定程度时 由前后连续 的两个动作电位所触发的两次收缩就有可能叠加起来 产生收缩的总和 若后 一次收缩过程叠加在前一次收缩过程的舒张期 所产生的收缩总和称为不完全 强直收缩 若后一次收缩过程叠加在前一次收缩过程的收缩期 所产生的收缩 总和则称为完全强直收缩 3 14 在等长收缩条件下 完全强直收缩所产生的张力可达单收缩的 3 4 倍 这 是因为肌细胞动作电位的高频发放能使胞质中钙离子浓度持续升高 一方面可 保证收缩蛋白的充分活化并产生最大张力 另一方面能有效克服肌肉组织的弹 性缓冲而表达出稳定的最大收缩张力 3 15 在生理情况下 骨骼肌的收缩几乎都以完全强直收缩的形式进行 因为躯 体运动神经上的传出神经总是连续成串的 其频率足以引起骨骼肌进行强直收 缩 有利于产生强大的收缩张力 完成各种躯体运动和对外界物体做功 4 结论结论 4 1 从蟾蜍坐骨神经 腓肠肌的正常兴奋收缩可看出标本制作成功 4 2 在一