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技术资料/正文
刺激强度和频率对骨骼肌收缩实验中虚实结合版生物信号采集系统功能发挥
80 人阅读发布时间：2023-09-16 11:19
一条坐骨神经干是由许多兴奋性不同的神经纤维所组成的。保持足够的刺激时间不变，刚好能引起其中兴奋性较高的神经纤维产生兴奋，表现为受这些神经纤维支配的肌纤维发生收缩，此时的刺激强度即为这些神经纤维的阈强度，具有此强度的刺激叫阈刺激。随着刺激强度的不断增加，有较多的神经纤维兴奋，肌肉的收缩反应也相应逐步增大，强度超过阈值的刺激叫阈上刺激。当阈上刺激在增大到某一值时神经中所有纤维均产生兴奋，此时肌肉做*大的收缩。在继续增强刺激强度，肌肉收缩反应不再继续增大。将引起肌肉*大收缩的*小刺激强度的刺激称为*大刺激。不同频率的电脉冲刺激神经时，肌肉会产生不同的收缩反应。若刺激频率较低，每次刺激的时间间隔超过肌肉单次收缩的持续时间，则肌肉的反映应表现为一连串的单收缩；若刺激频率逐渐增加，刺激间隔逐渐缩短，肌肉收缩的反应可以融合，开始表现为不**强直收缩，以后成为**强直收缩。
【实验对象】
蟾蜍。
【实验器材】
蛙类解剖手术器材、蛙钉、林格液、铁支架、活动双凹夹或微调固定器、张力换能器、培养皿、虚实结合版生物信号采集系统。
【方法和步骤】
（3）把坐骨神经放在刺激保护电极上，保持神经与刺激电极接触良好。ZL-620B虚实结合版生物信号采集系统的刺激输出连接保护电极，启动虚实结合版生物信号采集系统。
1）点击ZL-620B菜单“实验/常用生理学实验”,选择“刺激强度对骨骼肌收缩的影响”，设置放大器、采样和刺激器参数（表1），刺激模式也可采用单刺激或主周期刺激，逐步改变刺激幅度。
2)逐渐增大刺激强度，找出刚能引起肌肉出现微小收缩的刺激强度（阈强度）。继续增强刺激强度，观察肌肉收缩反应是否也相应增大。继续增强刺激强度，直至肌肉收缩曲线不能继续升高为止。找出刚能引起肌肉出现*大收缩的*小刺激强度，即*大刺激强度。
（2）不同频率对腓肠肌收缩的影响
1）点击ZL-620B菜单“实验/常用生理学实验”，选择“刺激频率对骨骼肌收缩的影响”，设置参数（表2），刺激模式可采用串刺激。
2）选用*大刺激强度刺激，使刺激频率按1、6、11、16、21、26、31 Hz逐渐增加，分别记录不同频率时的肌肉收缩曲线，观察不同频率刺激时的肌肉收缩变化，从而引导出单收缩、不**强直收缩和**强直收缩（图2）。
骨骼肌收缩包括收缩和舒张两个时期，测量值主要有：峰值（*大值）、张力增量（发展张力）、收缩新时期和舒张1/2间期（图4）。
【实验对象】
蟾蜍。
【实验器材】
蛙类解剖手术器材、蛙钉、林格液、铁支架、活动双凹夹或微调固定器、张力换能器、培养皿、虚实结合版生物信号采集系统。
【方法和步骤】
- 制备在体或离体坐骨神经腓肠肌标本。
- 实验装置
图1 离体坐骨神经腓肠肌标本实验装置
（2）将张力换能器（50g量程）用活动双凹夹或微调固定器固定在支架上，换能器与桌面平行，腓肠肌的跟腱结扎线固定在张力换能器的簧片上，结扎线与桌面垂直。调节微调固定器的上下转钮，使连线不宜太紧或太松，保持有一定的前负荷。（3）把坐骨神经放在刺激保护电极上，保持神经与刺激电极接触良好。ZL-620B虚实结合版生物信号采集系统的刺激输出连接保护电极，启动虚实结合版生物信号采集系统。
- 实验观察
1）点击ZL-620B菜单“实验/常用生理学实验”,选择“刺激强度对骨骼肌收缩的影响”，设置放大器、采样和刺激器参数（表1），刺激模式也可采用单刺激或主周期刺激，逐步改变刺激幅度。
（2）不同频率对腓肠肌收缩的影响
1）点击ZL-620B菜单“实验/常用生理学实验”，选择“刺激频率对骨骼肌收缩的影响”，设置参数（表2），刺激模式可采用串刺激。
2）选用*大刺激强度刺激，使刺激频率按1、6、11、16、21、26、31 Hz逐渐增加，分别记录不同频率时的肌肉收缩曲线，观察不同频率刺激时的肌肉收缩变化，从而引导出单收缩、不**强直收缩和**强直收缩（图2）。
图2 骨骼肌单收缩和复合收缩曲线
1单收缩；2不**强直收缩；3**强直收缩
【实验结果】骨骼肌收缩包括收缩和舒张两个时期，测量值主要有：峰值（*大值）、张力增量（发展张力）、收缩新时期和舒张1/2间期（图4）。
- 统计全班各组的结果，以平均值±标准差表示，绘制不同刺激强度与腓肠肌收缩张力增量的关系曲线。
- 统计全班各组的结果，以平均值±标准差表示，绘制不同刺激频率与腓肠肌收缩张力增量（*大时）的关系曲线。
- 将观察到的结果打印输出或描画于实验报告上。
- 在制备离体神经肌肉标本及实验操作过程中，要不断滴加林格液，以防标本干燥而丧失正常生理活性。
- 操作过程中应避免**牵拉和手捏神经或夹伤神经、肌肉。
- 每次刺激之后**让肌肉有一定的休息时间，特别是在观察刺激频率的影响时。
- 找准*大刺激强度，不能刺激过强而损伤神经。
- 实验过程中保持换能器与标本连线的张力不变。
- 为什么在一定范围内增加刺激强度，骨骼肌收缩力增加？
- 为什么刺激频率增加时，肌肉收缩幅度也增大？
- 兴奋是如何通过神经肌肉接头处的？如果刺激直接施加在肌肉上会出现什么现象？