刺激强度刺激频率以及电兴奋与蛙的骨骼肌收缩的关系..doc

刺激强度、刺激频率以及电兴奋与蛙的骨骼肌收缩的关系 课程名称： 生理学实验 指导教师： 龙天澄 张碧鱼 实验人： 李淼 李静天 主笔人： 李淼 所在专业： 生物科学 实验时间：2011年3月23日 探究骨骼肌收缩的影响因素 摘要： 背景：青蛙和蟾蜍都属于两栖纲。其坐骨神经-腓肠肌标本可用来观察各种刺激和药物对周围神经、横纹肌或神经肌肉接头的作用。本实验利用青蛙新鲜的离体神经肌肉标本，由表及里、多方面的研究骨骼肌的收缩功能。在了解研究生理功能的基本方法和过程的基础上，掌握影响因素的分析与反应的规律，从而深入的探讨其反应的生理机制。 目的：观察刺激强度与肌肉收缩反应的关系，观察不同频率的阈上刺激引起肌肉收缩形式的改变，得出骨骼肌点活动与肌肉收缩的时相关系。查找资料，由此总结出影响骨骼肌收缩的不同方面因素。 结果：当单次刺激强度位于骨骼肌的阈值与最大值之间时，骨骼肌收缩强度随刺激的增大而增大；当同等强度的阈上刺激相继作用于神经-肌肉标本时，随着刺激频率的增加，肌肉收缩形式经历单收缩、不完全强直收缩、完全性强直收缩的过程；当骨骼肌受到刺激时，首先产生动作电位，然后再发生收缩。 结论：影响骨骼肌收缩的因素将分为内因和外因分别讨论。其中内因为蛙坐骨神经-腓肠肌标本的自体活性以及ATP的需求量。外因主要是前后负荷与刺激的影响。我们评价骨骼肌的收缩效率主要是收缩效能。因此我们初步得到结论，在骨骼肌标本活性良好的情况下，收缩主要受刺激的大小与形式影响。 关键词：骨骼肌电兴奋 坐骨神经 刺激强度 刺激频率 1 材料和方法 1.1 实验动物与器材 青蛙或蟾蜍，由实验室提供。常用手术器械（包括粗剪刀、手术剪、手术镊、眼科剪、眼科镊、金属探针、玻璃分针）、固定针、锌铜弓、蜡盘、培养皿、污物缸、棉线、纱布、滴管。 1.2 实验药物 任氏液（Ringer液） 1.3 采集设备 RM6400生物信号采集系统、JZ100型张力换能器、铁支架、一维位移微调器、双凹夹、双针型露丝电极。 2 实验过程 2.1 制备蛙的坐骨神经-腓肠肌标本 蛙类的一些基本生命活动和生理功能与恒温动物相似，而其离体组织所需的生活条件比较简单，易与控制和掌握。因此在实验中选用蟾蜍或者青蛙的坐骨神经-腓肠肌标本来观察刺激与肌肉收缩等基本生理现象。剥制完成后，用锌铜弓检验标本的活性。 2.2 刺激强度与骨骼肌收缩反应的关系 利用JZ100张力换能器与计算机采集系统，对肌肉收缩的张力与刺激强度进行同步数据采集，输出关系图。获得骨骼肌的收缩刺激阈值。分析两者关系。 2.3 刺激频率与骨骼肌收缩反应的关系 利用JZ100张力换能器与计算机采集系统，对肌肉采用频率递增的刺激方式，采集肌肉由单收缩到不完全强直收缩，到强直收缩的过程图。分析骨骼肌收缩形式与刺激频率的关系。 图一 刺激与骨骼肌收缩实验装置图 2.4 骨骼肌电兴奋与收缩的时相关系 利用JZ100张力换能器与计算机采集系统，对神经兴奋、肌肉兴奋与肌肉收缩进行同时信号采集。观察肌肉动作电位和肌肉收缩的时间差异，再获取坐骨神经干的生物电信号。分析得出结果。 3 实验结果 3.1 刺激强度与骨骼肌收缩的关系 实验评注： 最大值 2.58g；最小值-0.01g；峰峰值 2.59g；平均值 0.13g 实验参数： 采集模式： 张力 扫描速度： 1.0 s/div 灵敏度： 3g 时间常数： 直流 滤波频率： 100 Hz 采集频率： 400Hz 根据计算机采集系统所得的数据，我们得到了如下表格： 表一 单刺激与骨骼肌收缩的关系 T（g） -0.01 0.60 1.00 1.20 1.60 2.00 2.20 2.56 2.58 2.55 2.58 2.57 2.56 U（V） 0.460 0.475 0.490 0.505 0.520 0.535 0.550 0.565 0.580 0.595 0.610 0.625 0.640 根据表格，我们做出了T和U的关系图如下： 结果分析： 如图三所示，反映了单次刺激与骨骼肌收缩的关系，可以看出刺激阈值为0.475V，最适刺激值为0.580