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1、实验名称：不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响人体生理学实验一、实验目的1.学习神经肌肉实验的电刺激方法及肌肉收缩的记录方法。2.观察刺激强度与肌肉收缩反应的关系。3.观察不同频率的阈上刺激引起肌肉收缩形式的改变及关系。二、实验原理肌肉、神经和腺体组织称为可兴奋组织，它们有较大兴奋性。不同组织、细胞的兴奋表现各不相同，神经组织的兴奋性表现为动作电位，肌肉的兴奋性主要表现为收缩活动。因此观察肌肉是否收缩可以判断它是否产生了兴奋。一个刺激是否能使组织发生兴奋，不仅与刺激形式有关，还与刺激时间、刺激强度有关。三、实验材料与设备蛙、任氏液、常用手术器械、粗剪刀、蛙板、蛙钉、棉线、大头针、锌铜弓、张力换
2、能器、双凹夹、三角支架、保护电极、一维位移微调器、RM6240C型多道生理信号采集处理系统。四、实验方法与步骤1.实验系统连接和参数设置 换能器的输出端与生物信号采集处理系统的输入通道相连接。启动RM624C型系统软件，进入系统软件窗口，设置仪器参数。2.蛙坐骨神经腓肠肌的标本制备 （1）毁脑脊髓 （2）剥去蛙一侧下肢自大腿根部起的所有皮肤，然后将标本固定于蛙板上。 （3）从大腿背内侧的股二头肌与半膜肌之间分离出坐骨神经，并用蘸有任氏液的锌铜弓测试坐骨神经与腓肠肌连接的完整性，除去大腿上其他肌肉组织。 （4）分离腓肠肌的跟腱，穿线结扎并连同扎线将跟腱剪下，一直将腓肠肌分离至膝关节。 （5）将腓
3、肠肌跟腱的扎线固定在张力换能器的悬臂梁上，腓肠肌平放在蛙板上，拉线绕过滑轮，调节换能器、三角架的位置，使拉线处于适宜的拉伸状态并垂直于水平面。 （6）将分离的坐骨神经放在刺激电极上，保证神经与刺激电极的良好接触。五观察项目 1.刺激强度对骨骼肌收缩的影响 刺激强度从0.1V逐渐增大，强度增量0.05V，连续记录肌肉收缩曲线。记录阈刺激和最大刺激值，测量每一刺激强度所对应的肌肉收缩张力，测量最大刺激时肌肉的收缩期和舒张期时间。 2.刺激频率对骨骼肌收缩的影响 刺激频率按1Hz、2Hz、3Hz、4Hz、30Hz逐渐增加，连续记录不同频率时的肌肉收缩形态和张力变化。观察测量各刺激频率所对应的肌肉收缩
4、最大张力。六、实验数据（1）刺激强度对骨骼肌收缩的影响表1 刺激强度与腓肠肌收缩幅度实验项目 收缩幅度（g） 0.02 0 刺激强度（V） 0.07 0 0.12 0 0.17 0.200 0.22 0.288 0.27 0.290 0.32 0.300 0.37 0.302 0.42 0.302 0.45 0.302 0.52 0.302 0.57 0.302 在本实验中可观察得出，当电刺激从0.02V增大到0.12V时，蛙腓肠肌没有出现明显变化，当到了0.17V的刺激强度时，肌肉出现明显的收缩，逐渐增大刺激强度，可以观察到肌肉的抽搐程度加大，直到强度为0.37V时，肌肉收缩程度达到最大值，
5、再增加刺激强度收缩幅度没有出现明显变化。由该曲线图可知，当刺激强度未达到阈刺激强度时，肌肉不收缩，当刺激强度达到并超过阈刺激时，在一定强度范围内，随着对坐骨神经刺激强度的增加，腓肠肌的收缩幅度也逐渐增大。本实验中，测出阈刺激为0.17V，使肌肉刚好到达最大收缩幅度的刺激强度为0.37V。 （2）刺激频率对骨骼肌收缩的影响表2 刺激频率与收缩形态、收缩最大张力 频率（HZ）收缩形态收缩最大张力频率（HZ）收缩形态收缩最大张力1单收缩0.2216不完全强直收缩0.3752单收缩0.2317不完全强直收缩0.3753单收缩0.1818不完全强直收缩0.3754单收缩0.1719不完全强直收缩0.38
6、5单收缩0.1720强直收缩0.3816单收缩0.1821强直收缩0.3817单收缩0.2022强直收缩0.3838单收缩0.2423强直收缩0.3849单收缩0.2524强直收缩0.38510不完全强直收缩0.25125强直收缩0.38511不完全强直收缩0.25126强直收缩0.40112不完全强直收缩0.25127强直收缩0.40213不完全强直收缩0.25128强直收缩0.40214不完全强直收缩0.37529强直收缩0.40315不完全强直收缩0.37530强直收缩0.405由观察可知，当刺激频率较小，即在1Hz10Hz之间时，肌肉表现为一个个的较明显的单刺激。当刺激频率到11Hz1
7、9Hz时，此时再逐渐增加其频率，腓肠肌表现为不太完全强直收缩，当一次收缩还未完成时就开始另一次收缩。当刺激频率达到20Hz以上时，腓肠肌变为强直收缩，肌肉一直处于紧绷状态。 思考题：坐骨神经腓肠肌标本在受到电刺激时是否表现“全或无”的特性，为什么？答：坐骨神经腓肠肌标本在受到电刺激时表现“全或无”的特性。当腓肠肌受到大于或等于阈刺激的电刺激时，会在腓肠肌的某一细胞的神经纤维上产生神经冲动和动作电位，动作电位沿着神经纤维传导，使临近部位细胞产生兴奋，从而引起腓肠肌的收缩。但当刺激小于阈刺激时，刺激不能使神经纤维产生冲动和动作电位，那么肌肉就不会收缩。所以腓肠肌在受到电刺激时会表现出“全或无”的特征。
