刺激强度和刺激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 1 2 6 完成坐骨神经小腿标本 用粗剪刀自膝关节周围向上剪除并刮净所有大腿肌肉 在距膝关节约 1cm 处剪断 股骨 1 2 7 完成坐骨神经腓肠肌标本 用尖头镊子在上述坐骨神经腓肠肌标本的跟腱下方穿孔 穿线结扎之 提起结 扎线 在结扎线下方剪断跟腱 用粗剪刀沿水平方向伸进腓肠肌和小腿之间 在膝关节处剪断 与小腿其 余部分分离 将标本浸入盛有新鲜任氏液的培养皿中待用 1 2 8 实验系统连接和参数设置 张力换能器的输出端与生物信号采集处理系统的输入第一通道相连 刺激输出 接标本盒刺激电极 启动 RM6240 系统软件 1 2 9 将蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本的股骨插入标本盒的固定孔中 旋转固定螺钉固定标本 腓肠肌的跟腱结扎线 系于张力换能器的悬臂梁上 此连线应与桌面垂直 坐骨神经放在刺激电极上 保持神经与电极接触良好 1 2 10 观察刺激强度对骨骼肌收缩的影响 刺激方式 单次 刺激波宽 0 1ms 开始记录 按 刺激 按 钮 刺激强度从 0 1V 逐渐增大 强度增加 0 01 0 05V 连续记录肌肉收缩曲线 刺激强度增加至肌肉出 现最大收缩反应 测量每一次刺激强度所对应的肌肉收缩张力 确定阈强度和最大刺激强度 1 2 11 观察刺激频率对骨骼肌收缩的影响 刺激方式 最大刺激强度 波宽 0 1ms 频率递增 刺激频率逐渐增加 连续记录不同频率时的肌肉收缩曲线 观察不同频率时的肌肉收缩形态和张力变 化 2 实验结果 实验名称 刺激强度对骨骼肌收缩的影响 实验日期 2016 09 22 实验人员 厉瑶 罗伊扬 曹佳城 方鸽 实验评注 刺激强度对骨骼肌收缩的影响 0 09V 为阈强度 0 14V 为最大刺激强度 实验名称 刺激频率对骨骼肌收缩的影响 实验日期 2016 09 22 实验评注 刺激频率对骨骼肌收缩的影响 在频率为 3 0Hz 时出现单收缩 在频率为 7 0Hz 时出现不完全强直收缩 在频率为 21 0Hz 时为强直收缩 3 实验讨论 见后面 4 实验结论 本次试验主要制备了蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本 并观察了在刺激时间 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 我们组实验比较成功 实验结果也比较满意 通过我们的实验结果 我 们发现当刺激强度为 0 09V 时刚能引起标本组织发生兴奋 当刺激强度达到 0 14V 时出现最大刺激 肌肉收 缩形式与刺激频率有关 当刺激频率较小 刺激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 单收缩 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 本次标本在频率为 3 0Hz 时出