實(shí)驗(yàn)三骨骼肌收縮特性和收縮形式的觀測(cè)084120003陳明輝解讀

1、實(shí)驗(yàn)三骨骼肌收縮特性和收縮形式的觀測(cè)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?學(xué)習(xí)電刺激方法及肌肉收縮的記錄方法2、觀察刺激強(qiáng)度、刺激頻率與肌肉收縮反應(yīng)的關(guān)系3、觀察骨骼肌單收縮、收縮的總和及強(qiáng)直收縮現(xiàn)象二、實(shí)驗(yàn)原理：1肌肉、神經(jīng)和腺體組織稱為可興奮組織，其興奮性較大，且不同組織、細(xì)胞 的興奮表現(xiàn)亦不相同，肌肉組織的興奮主要表現(xiàn)為收縮活動(dòng)。刺激要使可興奮組 織發(fā)生興奮，就必須達(dá)到一定的刺激量，即刺激強(qiáng)度、刺激時(shí)間和強(qiáng)度-時(shí)間變化率必須達(dá)到一定的值。通過(guò)固定后兩個(gè)條件，改變刺激強(qiáng)度，記錄和測(cè)量肌肉的 收縮張力，使肌肉組織剛好能發(fā)生興奮的刺激稱為閾刺激，閾刺激的強(qiáng)度稱為閾 強(qiáng)度。隨著刺激強(qiáng)度的增加，肌肉的收縮張力也相應(yīng)增大

2、，刺激強(qiáng)度大于閾值的 刺激稱為閾上刺激，能引起組織產(chǎn)生最大興奮的最小刺激稱為最大刺激，其強(qiáng)度 稱為最適刺激強(qiáng)度。2、整塊骨骼肌或單個(gè)肌細(xì)胞在受到一次閾或閾上的刺激時(shí)，先發(fā)生一次動(dòng)作電 位，緊接著出現(xiàn)一次收縮，后者稱為單收縮。單收縮全過(guò)程可分為三個(gè)時(shí)期：潛 伏期、收縮期和舒張期，收縮期持續(xù)時(shí)間較舒張期短。如果給肌肉以連續(xù)的脈沖 刺激，則肌肉的收縮形式將隨刺激的頻率高低而不同。當(dāng)刺激間隔大于單收縮時(shí) 程，因每一個(gè)新的刺激到來(lái)時(shí)，由前一次刺激引起的單收縮過(guò)程已經(jīng)結(jié)束，于是 每次刺激都引起一次獨(dú)立的單收縮。當(dāng)刺激間隔小于單收縮的時(shí)程而大于不應(yīng) 期，則出現(xiàn)兩個(gè)收縮反應(yīng)的重疊，即收縮的總和；如果第二個(gè)刺激

3、在第一個(gè)收縮 反應(yīng)的不應(yīng)期內(nèi)，則第二個(gè)刺激不產(chǎn)生收縮反應(yīng)。3、當(dāng)刺激頻率增加到某一限度時(shí)，后來(lái)的刺激有可能在前一次收縮的舒張期結(jié) 束前就出現(xiàn)，于是肌肉在未完全舒張（自身尚處于一定程度的縮短或張力存在） 的基礎(chǔ)上便進(jìn)行新的收縮，這就發(fā)生了收縮過(guò)程的復(fù)合，這樣連續(xù)進(jìn)行下去，肌 肉就表現(xiàn)為不完全強(qiáng)直收縮，其特點(diǎn)是每次新的收縮都出現(xiàn)在前次收縮的舒張期 過(guò)程中，在描記曲線上形成鋸齒形；如果刺激頻率繼續(xù)增加，肌肉就有可能在前 一次收縮的收縮期結(jié)束前或在收縮期的頂點(diǎn)開(kāi)始新的收縮，于是各次收縮的張力 或長(zhǎng)度變化就可以融合而疊加起來(lái)，使描記曲線上的鋸齒形消失，這就是完全強(qiáng) 直收縮。三、實(shí)驗(yàn)器材1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：牛蛙2

4、、實(shí)驗(yàn)器材：牛蛙的坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本、常用手術(shù)器械、生理信號(hào)采集系 統(tǒng)、肌槽、張力傳感器、支架、雙凹夾、培養(yǎng)皿、滴管、任氏液、棉線怯用恠”彳百器違按也; 本利|牛理存|也朶業(yè)亍覽規(guī)閥疇f呷n神#7 M'刨渝、U 利融&連r£單輟題.疣察中收堀的時(shí) 轉(zhuǎn)、總商MF/以踵劉收飾產(chǎn)牛的過(guò)1實(shí)驗(yàn)儀器用品的準(zhǔn)備 打開(kāi)生理信號(hào)采集系統(tǒng)，連接張力傳感器與刺激輸出。 將標(biāo)本的股骨頭固定在肌槽的固定孔或夾縫內(nèi)，腓腸肌肌腱上的扎線與張力傳感 器的應(yīng)變梁相連，坐骨神經(jīng)搭在肌槽內(nèi)的兩個(gè)金屬電極上，電極接頭與刺激輸出 線接通。調(diào)節(jié)扎線松緊度，使肌肉自然拉平（保證肌肉一旦收縮，即可牽動(dòng)張力傳 感

5、器的應(yīng)變梁）。2計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)的準(zhǔn)備開(kāi)通與張力傳感器相連的通道，選擇張力信號(hào)輸入，然后啟動(dòng)波形顯示圖標(biāo)，此 時(shí)顯示通道中出現(xiàn)掃描線。調(diào)節(jié)刺激裝置的設(shè)置，將延時(shí)、波寬及刺激強(qiáng)度調(diào)至 適當(dāng)大小，選擇好刺激方式。啟動(dòng)刺激圖標(biāo)，調(diào)節(jié)掃描基線接近刺激標(biāo)記線后即 可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3、實(shí)驗(yàn)觀察（1）觀察刺激強(qiáng)度與收縮反應(yīng)的關(guān)系。從實(shí)驗(yàn)?zāi)K中選擇神經(jīng)肌肉的強(qiáng)度與收 縮反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，初始刺激強(qiáng)度為 0.01-0.05 V,增量為0.005 V,啟動(dòng)刺激圖 標(biāo)，觀察肌肉收縮反應(yīng)。分析該標(biāo)本的閾刺激強(qiáng)度、閾上刺激強(qiáng)度和最適刺激強(qiáng) 度。當(dāng)出現(xiàn)3-4次同等高度的收縮曲線時(shí)，停止刺激。（2）觀察腓腸肌的單收縮時(shí)程。選用單刺

6、激方式，調(diào)節(jié)刺激強(qiáng)度，使肌肉收縮 的幅度適中。將實(shí)驗(yàn)用通道的掃描速度調(diào)快，啟動(dòng)刺激開(kāi)關(guān)。當(dāng)顯示通道出現(xiàn)一 個(gè)單收縮曲線時(shí)，立即點(diǎn)擊暫停圖標(biāo)。測(cè)量單收縮的三個(gè)時(shí)程：潛伏期，收縮期 與舒張期。（3）觀察肌肉收縮的總和現(xiàn)象。啟動(dòng)波形顯示圖標(biāo)，調(diào)節(jié)刺激設(shè)置為雙刺激方 式，并使兩個(gè)閾上刺激強(qiáng)度相等。先調(diào)節(jié)刺激間隔大于單收縮的時(shí)程，然后逐漸 縮短刺激間隔，分別觀察并記錄肌肉收縮形式的變化。（4）觀察肌肉的強(qiáng)直收縮。調(diào)節(jié)刺激設(shè)置為串刺激或連續(xù)單刺激方式，或設(shè)置 高級(jí)刺激方式，自定義組數(shù)，設(shè)定不同組的刺激頻率和脈沖數(shù)，刺激頻率與脈沖 數(shù)呈正比增長(zhǎng)，觀察并記錄肌肉收縮曲線的變化。五、注意事項(xiàng)1、如果肌肉在未給刺

7、激時(shí)即出現(xiàn)攣縮，是由于漏電等原因引起的，需檢查儀器 接地是否良好。2、做肌肉最大收縮時(shí)，刺激強(qiáng)度不宜太大，否則會(huì)損傷神經(jīng)。3、離體坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本制備好后需在任氏液中先浸泡一定時(shí)間。4、在肌肉收縮后，應(yīng)讓肌肉休息一定時(shí)間再作下一次刺激，特別是在觀察刺激 頻率的影響時(shí)。六、思考題1同一標(biāo)本的閾刺激強(qiáng)度與最適刺激強(qiáng)度是否會(huì)發(fā)生變化，為什么？答：會(huì)的。由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的電刺激會(huì)使得肌肉標(biāo)本發(fā)生變化，神經(jīng)的興奮性也 會(huì)相應(yīng)的收到一定影響；任氏液的浸泡也會(huì)對(duì)興奮性造成影響的。2刺激骨骼肌與刺激神經(jīng)的單收縮曲線有何不同？答：神經(jīng)收縮和肌肉興奮都是一種電活動(dòng)，都是以細(xì)胞膜上的動(dòng)作電位的產(chǎn)生與 傳導(dǎo)為標(biāo)志的坐

8、骨神經(jīng)干興奮是誘發(fā)骨骼肌細(xì)胞膜產(chǎn)生興奮的刺激因素坐骨神經(jīng) 干動(dòng)作電位發(fā)生在腓腸肌動(dòng)作電位發(fā)生之前兩種電活動(dòng)的幅度持續(xù)時(shí)間以及不應(yīng) 期等各方面的不同肌細(xì)胞膜動(dòng)作電位是骨骼肌興奮的根本標(biāo)志。他通過(guò)興奮一一收縮偶聯(lián)才引發(fā)骨骼肌的機(jī)械收縮活動(dòng)，肌電發(fā)生在先，機(jī)械活動(dòng)發(fā)生在后，從 曲線的幅度上說(shuō)，肌肉收縮的曲線與肌電興奮的曲線完全不是一個(gè)概念，沒(méi)有可 比性。從曲線的持續(xù)時(shí)間來(lái)說(shuō)，骨骼肌收縮的機(jī)械收縮曲線遠(yuǎn)比其動(dòng)作電位時(shí)程 長(zhǎng)。骨骼肌的興奮活動(dòng)具有不應(yīng)期，骨骼肌收縮的機(jī)械不存在不應(yīng)期，因此骨骼 肌收縮曲線可以發(fā)生部分融合，甚至完全融合，但是骨骼肌興奮動(dòng)作電位是無(wú)法 融合的。七、實(shí)驗(yàn)觀察1啟動(dòng)刺激圖標(biāo)，觀察

9、肌肉收縮反應(yīng)。如果肌肉無(wú)收縮反應(yīng)，貝U適當(dāng)增加刺激 強(qiáng)度，其他刺激參數(shù)保持不變。間隔少許時(shí)間，同法進(jìn)行第二次刺激，直到出現(xiàn) 肌肉的最小收縮。測(cè)量收縮幅度并記下刺激強(qiáng)度，此時(shí)的刺激強(qiáng)度為閾強(qiáng)度。2同法逐漸增加刺激強(qiáng)度，觀察刺激強(qiáng)度與肌肉收縮反應(yīng)的關(guān)系。3、當(dāng)刺激強(qiáng)度達(dá)到某一數(shù)值后，肌肉收縮幅度不再隨刺激強(qiáng)度的增加而升高，記錄34次同等高度的收縮曲線和刺激強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)示意圖如下：Ip最適刺激不完全強(qiáng)直收縮和完全強(qiáng)直收縮我們的數(shù)據(jù)：時(shí)長(zhǎng)：0.73s標(biāo)高：39.424mm閾強(qiáng)度刺激為：2.1V八、實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、有上一次實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)一）作為基礎(chǔ)，本次試驗(yàn)材料的制備非常順利，并且制 備的實(shí)驗(yàn)材料非常完好；2、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要用到電腦、生理信號(hào)采集系統(tǒng)、張力傳感器等用電器其中有 的儀器不會(huì)使用，也是實(shí)驗(yàn)結(jié)果不明顯的原因之一；3、實(shí)驗(yàn)需要對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)軟件的使用，操作者也不明白如何