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1、刺激强度和刺激频率与肌肉收缩反应的关系 第1页，本讲稿共20页目录目录一一.实验目的实验目的二二.实验原理与相关知识实验原理与相关知识三三.实验材料实验材料四四.实验步骤实验步骤五五.注意事项注意事项六六.实验结果实验结果七七.实验小结实验小结第2页，本讲稿共20页一一.实验目的实验目的1 1掌握蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本的制掌握蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本的制备方法备方法2 2观察不同刺激强度和频率刺激对肌观察不同刺激强度和频率刺激对肌肉收缩的影响肉收缩的影响实验难点实验难点实验重点实验重点第3页，本讲稿共20页二二.实验原理实验原理刺激（刺激（stimulationstimulation）：）：指细
2、胞所处环境因指细胞所处环境因素的变化。刺激要能使细胞发生兴奋，就素的变化。刺激要能使细胞发生兴奋，就必须达到一定的刺激量。必须达到一定的刺激量。刺激量包括三个参数：刺激量包括三个参数：刺激强度刺激强度刺激持刺激持续时间续时间刺激强度对刺激强度对时间的变化时间的变化刺激量刺激量第4页，本讲稿共20页1.1.刺激强度与肌肉收缩反应的关系刺激强度与肌肉收缩反应的关系阈强度阈强度(threshold stimulus)(threshold stimulus)能引起组织能引起组织发生反应的最小刺激强度，又称为发生反应的最小刺激强度，又称为阈值阈值。具有阈强度的刺激称为具有阈强度的刺激称为阈刺激阈刺激（t
3、hreshold stimulusthreshold stimulus）。）。阈刺激阈刺激阈下刺激阈下刺激阈上刺激阈上刺激有效刺激有效刺激第5页，本讲稿共20页一条骨骼肌纤维一条骨骼肌纤维“全或无全或无”(all-or-none)达到阈值达到阈值 肌纤维收缩肌纤维收缩超过阈值超过阈值 收缩力不增加收缩力不增加一块骨骼肌一块骨骼肌一定范围内，肌肉收缩力一定范围内，肌肉收缩力的大小与刺激强度成正比的大小与刺激强度成正比阈下刺激阈下刺激 无肌肉兴奋收缩无肌肉兴奋收缩刺激强度刺激强度最适强度最适强度最适强度最适强度 收缩力不增加收缩力不增加刺激强度达到一刺激强度达到一定的数值定的数值少数兴奋性最高的肌
4、少数兴奋性最高的肌纤维产生收缩纤维产生收缩肌纤维被兴奋数肌纤维被兴奋数肌肉收缩力肌肉收缩力所有的肌纤维均兴奋所有的肌纤维均兴奋肌肉收缩反应最大肌肉收缩反应最大由许多骨骼肌由许多骨骼肌纤维组成的纤维组成的不同的肌纤不同的肌纤维兴奋性不同维兴奋性不同第6页，本讲稿共20页2.2.刺激频率与收缩反刺激频率与收缩反应的关系应的关系单收缩单收缩单收缩单收缩(twitch):(twitch):骨骼肌受骨骼肌受到一次短促刺激时到一次短促刺激时,可发生可发生一次动作电位一次动作电位,随后出现一随后出现一次收缩和舒张次收缩和舒张.动作电位时动作电位时程程(相当于绝相当于绝对不应期对不应期)仅仅12毫秒毫秒骨骼肌
5、可在机械收缩过程中接骨骼肌可在机械收缩过程中接受新刺激发生新的兴奋和收缩受新刺激发生新的兴奋和收缩收缩过收缩过程可达程可达几十几百几十几百毫秒毫秒第7页，本讲稿共20页强直收缩强直收缩(tetanus)(tetanus)骨骼肌受较高频率连续刺激骨骼肌受较高频率连续刺激,新收缩过程与上次尚未结束新收缩过程与上次尚未结束的收缩过程发生总和的收缩过程发生总和不完全强直收缩不完全强直收缩(incomplete tetanus)(incomplete tetanus)总和过程发生于前一次收缩过程的舒总和过程发生于前一次收缩过程的舒张期张期完全强直收缩完全强直收缩(complete(complete te
6、tanus)tetanus)总和过程发生于前一次收缩过程的总和过程发生于前一次收缩过程的收缩期收缩期在生理条件下在生理条件下,支配骨骼肌的传支配骨骼肌的传出神经总是发出连续的冲动出神经总是发出连续的冲动,所所以骨骼肌的收缩都是强直收缩以骨骼肌的收缩都是强直收缩;静息状态下静息状态下,中枢神经也经常发中枢神经也经常发放低频率神经冲动至骨骼肌放低频率神经冲动至骨骼肌,产产生一定程度的强直收缩生一定程度的强直收缩,称为肌称为肌紧张紧张(muscle tone)(muscle tone)第8页，本讲稿共20页蟾蜍或蛙；蛙类手术器材一套（蛙板、蛙钉、蟾蜍或蛙；蛙类手术器材一套（蛙板、蛙钉、粗剪刀、手术剪
7、、镊子、刺蛙针、玻璃分针；粗剪刀、手术剪、镊子、刺蛙针、玻璃分针；锌铜弓；滴管、培养皿、锌铜弓；滴管、培养皿、500ml500ml烧杯）、任烧杯）、任氏液，氏液，BLBL420420生物机能实验系统、肌张力生物机能实验系统、肌张力换能器、肌槽铁支架、肌槽、双凹夹等。换能器、肌槽铁支架、肌槽、双凹夹等。三三.实验材料实验材料第9页，本讲稿共20页四四.实验步骤实验步骤1.1.坐骨神经腓肠肌标本的制备坐骨神经腓肠肌标本的制备(1)(1)破坏脑和脊髓破坏脑和脊髓(2)(2)剪除躯干上部及内脏剪除躯干上部及内脏(3)(3)剥皮剥皮 用粗剪刀在骶髂关节前用粗剪刀在骶髂关节前1 1厘米处剪断厘米处剪断脊柱
8、，握住蟾蜍下肢，沿躯干两侧脊柱，握住蟾蜍下肢，沿躯干两侧（避开坐骨神经）剪开腹壁。让躯（避开坐骨神经）剪开腹壁。让躯干上部及内脏即全部下垂，剪除全干上部及内脏即全部下垂，剪除全部躯干及内脏组织，仅留下后肢、部躯干及内脏组织，仅留下后肢、骶骨、脊柱及由它发出的坐骨神经。骶骨、脊柱及由它发出的坐骨神经。骶髂关节骶髂关节第10页，本讲稿共20页(4)(4)洗净双手和用过的洗净双手和用过的 全部手术器械。全部手术器械。(5)(5)分离两腿分离两腿(6)(6)制作坐骨神经腓肠肌标本制作坐骨神经腓肠肌标本 游离坐骨神经游离坐骨神经取一条腿放于蛙板上。将标本背侧向取一条腿放于蛙板上。将标本背侧向上放置，剪断
9、梨状肌及其附近的结缔上放置，剪断梨状肌及其附近的结缔组织，沿坐骨神经沟组织，沿坐骨神经沟(股二头肌及半股二头肌及半膜肌之间的裂缝处膜肌之间的裂缝处)，找出坐骨神经，找出坐骨神经之大腿部分，用玻璃针小心剥离，在之大腿部分，用玻璃针小心剥离，在神经完全暴露后，用粗剪刀剪下与神神经完全暴露后，用粗剪刀剪下与神经相连的从脊柱，用镊子提起小块脊经相连的从脊柱，用镊子提起小块脊柱，用手术剪剪断坐骨神经的所有分柱，用手术剪剪断坐骨神经的所有分支，并将神经一直游离至膝关节处。支，并将神经一直游离至膝关节处。坐坐骨骨神神经经第11页，本讲稿共20页腓肠肌腓肠肌制作坐骨神经小腿标本制作坐骨神经小腿标本 制作坐骨神
10、经腓肠肌标本制作坐骨神经腓肠肌标本将游离干净的坐骨神经搭于腓肠肌上，在膝关节周围剪掉全部大腿肌肉并用粗剪刀将将游离干净的坐骨神经搭于腓肠肌上，在膝关节周围剪掉全部大腿肌肉并用粗剪刀将股骨刮干净，后在股骨中部剪去上段股骨，保留的部分为坐骨神经小腿标本。股骨刮干净，后在股骨中部剪去上段股骨，保留的部分为坐骨神经小腿标本。在跟腱处穿线结扎后剪断跟在跟腱处穿线结扎后剪断跟腱。游离腓肠肌至膝关节处，腱。游离腓肠肌至膝关节处，然后沿膝关节将小腿其余部然后沿膝关节将小腿其余部分全部剪掉，制得分全部剪掉，制得个具有附个具有附着在股骨上的腓肠肌并带有支着在股骨上的腓肠肌并带有支配腓肠肌的坐骨神经的标本。配腓肠肌
11、的坐骨神经的标本。残留股骨残留股骨坐骨神经坐骨神经脊柱片脊柱片第12页，本讲稿共20页(7)(7)用锌铜弓检查标本用锌铜弓检查标本 2.2.标本与仪器的连接标本与仪器的连接 腓肠肌肌腱上的结扎线与张力换能器另一端相连腓肠肌肌腱上的结扎线与张力换能器另一端相连张力换能器一端与张力换能器一端与BL420生物机能实验系统相连接生物机能实验系统相连接坐骨神经腓肠肌标本的股骨头固定在肌槽的股骨固定孔内坐骨神经腓肠肌标本的股骨头固定在肌槽的股骨固定孔内第13页，本讲稿共20页3.3.观察项目观察项目肌肉神肌肉神经实经实验项目验项目设置刺激强度与设置刺激强度与反应关系反应关系实验参数子菜单实验参数子菜单设置
12、刺激频率与设置刺激频率与反应关系反应关系实验参数子菜单实验参数子菜单观察刺激观察刺激强度与收缩强度与收缩反应的关系反应的关系 观察刺激观察刺激频率与收缩频率与收缩波形的关系波形的关系实验项目实验项目菜单项菜单项第14页，本讲稿共20页五五.注意事项注意事项1 1实验过程中要经常用任氏液湿润标本，每次刺激实验过程中要经常用任氏液湿润标本，每次刺激后应使肌肉休息后应使肌肉休息3030秒，连续刺激不可超过秒，连续刺激不可超过5 5秒。秒。2 2不要用手握住或接触神经。不要用手握住或接触神经。第15页，本讲稿共20页六六.实验结果实验结果1.1.刺激强度与肌肉收缩反应的关系刺激强度与肌肉收缩反应的关系
13、阈阈强强度度阈刺激阈刺激阈上刺激阈上刺激最适强最适强度度第16页，本讲稿共20页2.2.刺激频率与收缩反应的关系刺激频率与收缩反应的关系单收缩单收缩不完全不完全强直收缩强直收缩完全完全强直收缩强直收缩第17页，本讲稿共20页七七.实验小结实验小结1.1.在一定范围内，在一定范围内，肌肉收缩力的大小与刺激肌肉收缩力的大小与刺激强度成正比强度成正比。如刺激强度小于阈强度，不能。如刺激强度小于阈强度，不能引起肌肉兴奋收缩；当刺激强度达到引起肌肉兴奋收缩；当刺激强度达到最适强最适强度度，肌肉发生最大的收缩反应；继续增大刺，肌肉发生最大的收缩反应；继续增大刺激强度，肌肉的收缩不再增大。激强度，肌肉的收缩
14、不再增大。第18页，本讲稿共20页2.2.在一定范围内，收缩幅值随刺激频率增加在一定范围内，收缩幅值随刺激频率增加而增加。若给肌肉有效的不同频率刺激，可而增加。若给肌肉有效的不同频率刺激，可使肌肉出发现单收缩、复合收缩和强直收缩使肌肉出发现单收缩、复合收缩和强直收缩的形式。当给予肌肉连续的有效刺激，使后的形式。当给予肌肉连续的有效刺激，使后一刺激落在前一收缩的一刺激落在前一收缩的舒张期舒张期，肌肉出现，肌肉出现不不完全强直收缩完全强直收缩；继续增大频率，使后一刺激；继续增大频率，使后一刺激落在前一收缩的落在前一收缩的收缩期收缩期，出现，出现完全强直收缩完全强直收缩，其收缩幅值大于单收缩。其收缩幅值大于单收缩。第19页，本讲稿共20页第20页，本讲稿共20页