不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响 (2).doc

生理科学实验报告

不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响
【摘要】目的：分析探讨刺激强度和刺激频率与骨骼肌收缩张力的关系。方法：制备蟾蜍腓肠肌坐骨神经标本，保持刺激时间恒定的条件下，逐步增加或减小对蟾蜍坐骨神经的刺激强度和改变电脉冲刺激频率，观察记录腓肠肌收缩张力。结果：刺激波宽0.1ms的单刺激，阈刺激强度为0.25±0.09V最大刺激强度为0.39±0.24V阈强度刺激时的肌肉收缩力1.56±1.50g显著低于最大刺激强度刺激时的肌肉收缩力19.09±14.50g，两者有显性差异（p<0.01)；刺激波宽0.1ms，最大刺激强度时，单收缩的刺激频率为4.22±1.09Hz，不完全强直收缩的刺激频率为4.22±1.09至24.89±6.25Hz、完全强直收缩的刺激频率为35.44±10.86Hz，不完全强直最大收缩力88.55±38.18g和完全强直最大收缩力111.41±36.24g显著高于单收缩的最大收缩力为20.45±16.24g（p<0.01）。结论:刺激波宽一定时，骨骼肌收缩张力在一定范围内随刺激强度的增加而增加；刺激波宽一定，刺激强度为最大刺激时，骨骼肌收缩张力在一定范围内随刺激频率的增加而增加；刺激波宽一定，刺激强度为最大刺激时，骨骼肌在一次兴奋之后，在一定时间内处于不应期，对刺激无反应；当过了不应期后，肌肉组织才能对刺激做出反应而产生动作电位。
【关键词】强度频率收缩张力坐骨神经
肌肉、神经和腺体组织称为可兴奋组织，它们有较大的兴奋性。不同组织、细胞的兴奋表现各不相同，神经组织的兴奋表现为动作电位，肌肉组织的兴奋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、强度-时间变化率三要素有关，用方形电脉冲刺激组织，则组织兴奋只与刺激强度、刺激时间有关[1]。
1、材料与器材
1.1实验动物：蟾蜍
1.2实验药品：任氏液
1.3实验仪器设备：PcLab信号采集处理器，计算机，肌肉张力换能器，蛙板，玻璃分针，探针，剪刀，镊子，大头针，铁支架。
2、方法
2.1制备蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本
2.1.1毁蟾蜍脑、脊髓，剥去一侧下肢皮肤，固定标本；
2.1.2分离坐骨神经，穿线备用，将连接腓肠肌腱的线与张力换能器相连，注意铭牌向上，连线与桌面垂直，调节前负荷至2～5g。然后将坐骨神经放在刺激电极上，保证接触良好。
2.2连接PcLab信号采集处理系统
参数设置：通道模式为张力，采样频率400Hz～1kHz，主周期1s，波宽0.3ms，延时1ms。
2.3刺激强度对肌肉收缩张力的影响：单个方波，波宽0.1ms，初始刺激电压0.15V，步长0.01V，刺激坐骨神经，记录肌肉收缩张力，刺激电压增至肌肉收缩张力不再增加时止。
2.4刺激频率对骨骼肌收缩张力的影响：最大刺激电压，波宽0.1ms，初始刺激刺激频率1Hz，步长1Hz，刺激坐骨神经，记录肌肉收缩张力，刺激频率增至肌肉收缩波在收缩相融合时止。
2.5不同刺激波间隔刺激对肌肉收缩的影响：采样频率40KHz，扫描速度20ms/div，最大刺激强度，刺激波宽0.1ms，延迟1ms，双脉冲波间隔分别为0.5、2、20ms，刺激坐骨神经，同步记录神经干动作电位(actionpotential，AP)和肌肉收缩张力（tension，T）。
2.6记录原始数据，用Excel进行统计处理
3.实验结果
3.1刺激强度对骨骼肌的影响
3.1.1选用刺激波宽0.1ms的单刺激，阈刺激强度为0.25±0.09V最大刺激强度为0.39±0.24V阈强度刺激时的肌肉收缩力1.56±1.50g显著低于最大刺激强度刺激时的肌肉收缩力19.09±14.50g，两者有显性差异（p<0.01)。实验数据及统计结果如表1所示。

表1.刺激强度对骨骼肌的影响
样本阈刺激最大刺激强度（V）收缩张力（g）强度（V）收缩张力（g）10.232.670.3343.3420.103.370.1920.8130.300.440.357.6040.320.550.4313.4150.234.310.2711.3860.270.920.3714.4870.220.310.275.1380.401.061.0043.6090.190.400.2712.07±S0.25±0.091.56±1.500.39±0.2419.09±14.50*注：*P<0.01VS阈刺激收缩强度
3.1.2选用强度递增模式，记录在不同强度下肌肉的收缩张力，如图1；可见刺激波宽一定时，骨骼肌收缩张力在一定范围内随刺激强度的增加而增加。原始数据见附表1。

3.2刺激频率对骨骼肌的影响
3.2.1刺激波宽0.1ms，最大刺激强度时，