范文一:不同强度和频率的刺激 刺激强度和频率与骨骼肌收缩的关系
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刺激强度和频率与骨骼肌收缩的关系
1. 药品与器材 任氏液。蛙板,玻璃板,蛙类手术器械1套 (粗剪刀、组织剪、眼科剪各1把,大、小镊子各1把,探针1根,玻璃分针2根),培养皿,锌铜弓,丝线,图钉,肌动器,张力换能器;BL-420F生物机能实验系统。
2. 实验对象 蟾蜍。
[注意事项]
1
1. 实验过程中经常用任氏液湿润标本,以防干燥。
2. 股骨不可保留过短,否则标本不好固定。
3. 分离神经须用玻璃分针,不能用金属器械。
4. 避免过长时间地连续刺激标本,以防标本疲劳。
[讨论题]
从不同刺激强度引起的反应,讨论刺激与反应的关系,出现的现象如何解释,
复合收缩引起的条件,
实验三蛙心室期前收缩与代偿间歇观察
[实验原理]
心肌的有效不应期(收缩期,舒张早期)
2
[实验器材]
动物:蟾蜍
仪器及药品:Medlab 生物实验系统,刺激电极,蛙心夹,张力换能器,蛙类手术器械,任式液。
[实验结果]
[讨论题]
1. 何谓期前收缩与代偿间歇,
神经干动作电位及其传导速度的测定
[实验原理]
用电刺激神经,在刺激电极的负极下神经纤维膜内产生去极化,当去极化达到阈电位,膜上产生一次可传导的快速电位反转,即动作电位。
3
神经干由许多神经纤维组成。其动作电位是以膜外记录方式记录到的复合动作电位,故幅度在一定范围内可随刺激强度的变化而变化。
如果两个引导电极置于兴奋性正常的神经干表面,兴奋波先后通过两个电极处,便引导出两个方向相反的电位波形,称双相动作电位。
如果两个引导电极之间的神经纤维完全损伤,兴奋波只通过第一个引导电极,不能传至第二个引导电极,则只能引导出一个方向的电位偏向波形,称单向动作电位。
刺激伪迹是刺激电流通过导电介质扩散至两引导电极而形成的电位差信号。
心脏的活动具有自动节律性。动物的心脏离体后,用理化特性类似于其血浆的替代液(任氏液)灌流后,在一定的时间内,仍能有节律的收缩和舒张,改变灌流液的成分,则可引起心脏活动的改变。
4
心脏受交感神经和迷走神经的支配。交感神经兴奋时,其末梢释放递质---去甲肾上腺素(NA),作用于心肌细胞上的β受体,使心肌收缩力增强;迷走神经兴奋时,其末梢释放递质—乙酰胆碱(Ach),作用于心肌细胞膜上的M受体,对心肌细胞起抑制作用,使心肌的自律性降低。用受体阻断剂(心得安)阻断受体,则相应的递质不能发挥作用。
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5
范文二:线圈电压与磁通的关系
线圈电压与磁通的关系
图1所示为接到交流电源的铁芯线圈。
图1 交流铁芯线圈
选取线圈电压u、电流i、磁通φ及感应电动势e的参考方向如图所
示。如忽略线圈电阻及漏磁通,设 ,则有
1. 有效值关系:
&nbs
p; (1)
2. 相位关系:
电压的相位比磁通超前π/2。
例1 具有可调气隙的铁芯线圈接在正弦电压源上,忽略线圈电阻及漏磁通,若电压有效值不变,而调大气隙,则磁通及电流的大小将如何变化,
解 由式(1)可知,同样按正弦规律变化的磁通,其最大值φm只与电源频率,电压有效值及线圈匝数有关,调大气隙不会改变磁通的大小。
但调大气隙,会使气隙部分的磁阻明显增大,而铁芯部分的磁阻基本不变,整个磁路的磁阻因此明显增大,要维持磁通不变,势必使磁通势和励磁电流增大。
范文三:生理学实验报告2蛙腓肠肌与刺激频率强度的关系
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动物生理学实验报告
生理学实验报告
实验内容:
一、 蛙的坐骨神经-腓肠肌标本的制备
二、 骨骼肌收缩的实验
课程名称:动物生理学实验
指导老师:
实验人 :
院系专业:
学 号 :
2010年10月20日
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动物生理学实验报告
实验内容一 蛙的坐骨神经-腓肠肌标本的制备,4-1, 【实验目的】
1、学习蛙类动物单毁髓与双毁髓的方法。
2、学习并掌握蛙类坐骨神经-腓肠肌标本的制备方法。
【实验原理】
蛙类的一些基本生命活动和生理功能与恒温动物相似~而其离体组织所需的生活条件比较简单~易于控制和掌握。因此在实验中常用蟾蜍或青蛙的坐骨神经-腓肠肌标本来观察兴奋与兴奋性、刺激与肌肉收缩等基本生理现象和过程。制备坐骨神经-腓肠肌标本室生理学实验中必须掌握的一项基本技能。 【实验器材】
常用手术器械,包括粗剪刀、手术剪、手术镊、眼科剪、眼科镊、金属探针、玻璃分针,、固定针、锌铜弓、蜡盘、培养皿、废物缸、棉线、纱布、滴管、任氏液。
【实验对象】
蛙
【实验步骤】
1、毁脑和脊髓
取青蛙一只~用纱布包裹青蛙的四肢和躯干~露出头部。左手握住青蛙~并用食指按压头部前端~拇指按压背部使头部前俯,右手找到青蛙枕骨大孔所在位臵。将探针由凹陷处垂直刺入~刺破皮肤即进入枕骨大孔~这时将探针由枕骨大孔转向头方~向前探入颅腔内~然后向各个方向搅动探针~以捣毁脑组织。如探针确实在颅腔内~可感觉出针在四面皆壁的腔内。脑组织捣毁后~将
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动物生理学实验报告
探针退出~在由枕骨大孔刺入并转向尾方~与脊髓平行刺捻入椎管~以破坏脊髓。椎管较细~故若已刺入椎管针则不能摆动。脊髓被破坏时蛙腿后瞪挺直。要确定脑和脊髓是否完全被破坏可检查蛙四肢肌肉紧张性是否完全消失。 2、剥制后肢标本
自青蛙两侧腋部以下完全剥离皮肤,注意:可事先剪去尾椎末端及泄殖腔附近的皮肤~使剥离更容易,。而后倒提蛙腿~使其头部向下~用手术间横向剪开腹部肌肉~看清脊神经后~用粗剪刀剪断脊柱,注意勿损伤坐骨神经,。把标本浸泡于盛有任氏液的培养皿中。将手及用过的剪刀、镊子等全部手术器械洗净。
3、制备坐骨神经-腓肠肌标本
,1,分离两腿。用粗剪刀纵向剪开脊柱,尾扛骨留在一侧,和与两后肢相连的肌肉~再用粗剪刀剪开趾骨联合,为保证两侧坐骨神经完整~应避免剪刀偏向一侧,。将以分离的标本浸入任氏液。
,2,游离坐骨神经。取一条蛙腿~先用玻璃分针沿着脊柱侧游离坐骨神经腹腔部~然后用固定针将标本背位固定于干净蜡盘上。用玻璃分针循股二头肌和半膜肌之间的坐骨神经沟~纵向分离暴露坐骨神经的大腿部分~直至分离腘窝胫神经分叉处。然后剪断二头肌、半腱肌和半膜肌肌腱~并绕至前方剪断股四头肌腱。自上而下剪断所有坐骨神经分支~将连着3-4节椎骨的坐骨神经分离出来。
,3,分离腓肠肌。用玻璃分针或镊子分离腓肠肌与跟腱~并穿线结扎。在结扎远端用粗剪刀剪断跟腱~左手执线提起腓肠肌~用手术剪减去其周围联系的组织~但保留腓肠肌起始点与骨的联系~注意切勿损伤支配该肌的神经分支。
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动物生理学实验报告
,4,完成坐骨神经腓肠肌标本。将已游离的坐骨神经搭在腓肠肌上。用粗剪刀自膝关节周围向上剪除并刮净所有大腿肌肉~在距膝关节1cm处剪断股骨。弃去上段股骨~保留部分即为坐骨神经-腓肠肌标本。将标本放入盛有新鲜任氏液的培养皿待用。
,5,标本活性检验。用手术镊轻轻提起标本的脊柱骨片~再用经任氏液润湿的锌铜弓刺激神经。若腓肠肌迅速发生收缩反应~表明标本机能良好~制备成功。应及时移至盛有任氏液的培养皿中待用。
【实验结果】
用锌铜弓检验标本活性~腓肠肌迅速发生收缩反应~标本机能良好~制备成功。 【讨论】
1、制备过程中一定要不断滴加任氏液以防止标本干燥~否则标本可能丧失正常生理活性。
2、操作过程中应避免强力牵拉、手捏神经、夹伤神经肌肉和用金属器械触碰坐骨神经。
3、所用器械要洁净~若接触蛙皮肤需洗净再用。
4、蛙的皮下有淋巴囊~故皮肤很容易剥落。为防止剥离皮肤时滑脱~可用纱布垫着手用力一次剥下。
【思考题】
1、制备坐骨神经-腓肠肌标本时应注意些什么,
答:?动作要轻柔,?不要牵拉神经、手捏神经或夹伤神经肌肉,?尽量避免金属器械触碰神经,?不要把股骨全部剪掉~需要留一段固定标本。 2、锌铜弓为什么可以检测神经肌肉的兴奋性,
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动物生理学实验报告
答: 通常将金属浸入电解质溶液中~如Zn便溶解而成Zn离子。而在Zn的里面则形成负离子。Cu在溶液中则相反~金属与溶液之间便产生了电位差~即电极电位。如果将Zn和Cu一端接触~则在接触部位电流由Cu向Zn方向流动,而在溶液中则相反~由Zn向Cu流动。当锌铜弓接触组织时,注意:表面必须湿润,~电流便沿Zn?可兴奋组织?Cu方向流动~而产生流动作用。这样~锌铜弓好像一个电池~Zn如同其阳极~Cu好像阴极而发挥作用。神经或肌肉的电刺激阈值非常小~所以仅用锌铜弓接触~即可构成刺激~以便检验组织的机能活性。
3、剥皮后神经肌肉标本出现的血液能用自来水冲洗吗,
答:不能。原因:?自来水的浓度远小于标本的细胞液浓度~所以会导致标本
2+吸水~可能使得标本吸水涨破,?自来水中可能含有一些金属离子~如Ca~会使肌肉抽搐~可能使得标本失去生物活性。
实验内容二 骨骼肌收缩的实验,4-2,4-4, 【实验目的】
1、学习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、 用不同频率的电刺激(最大刺激强度)作用于坐骨神经腓肠肌标本~观察刺激频率与收缩反应之间的关系~了解复合收缩的形成过程。
【实验原理】
1、腓肠肌有许多肌纤维组成。刺激腓肠肌时~不同的刺激强度会引起肌肉的不同反应。当刺激强度过小时~不会引起肌肉发生收缩反应~此时的刺激为阈
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动物生理学实验报告
下刺激。当全部肌纤维同时收缩时~则出现最大的收缩反应。这时~即使增大刺激强度~肌肉收缩的力量也不会再随之加大。可以引起肌肉发生最大收缩反应的最小刺激强度为最适刺激强度。
2、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~开始表现为不完全强直收缩~以后成为完全强直收缩。 【实验器材】
常用手术器械、计算机采集系统、JZ100型张力换能器,100g,、支架、一维位移微调器、肌槽、双凹夹、固定针、锌铜弓、蜡盘、培养皿、废物缸、棉线、纱布、滴管、任氏液。
【实验对象】
蛙的坐骨神经-腓肠肌标本
【实验步骤】
,一, 刺激强度与骨骼肌收缩反应的关系
1、制备坐骨神经-腓肠肌标本~臵于任氏液中稳定5-15分钟~以稳定其兴奋性~备用。
2、固定标本
将坐骨神经-腓肠肌标本所带的股骨断端固定于肌槽的骨头固定孔内~腓肠肌肌腱上的扎线与张力换能器金属弹性梁臂上相连~然后将标本的坐骨神经干搭在肌槽的电极上~电极接头与刺激输出线相接~见下图。利用一维位移微调器调节扎线的张力~不可过松或过紧~使肌肉自然拉平为宜~保证肌肉一旦
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动物生理学实验报告
收缩即可牵动张力换能器的金属弹性梁。
3、实验仪器连接及参数设臵
打开计算机采集系统~连接各仪器~选择实验项目“刺激强度与反应的关系”。调节刺激延时至最小~波宽为1ms~选择强度递增的刺激方式进行刺激。放大倍数一般设为10-20倍或灵敏度30g/div~滤波频率为100Hz~扫描频度1.0s/div,放大倍数、滤波频率及扫描速度可根据实验标本不同具体设臵~延时设为最小,
4、实验观察
,1,启动刺激图标~观察肌肉收缩反应。如果肌肉无收缩反应~则适当增加刺激强度~其他刺激参数保持不变。间隔少许时间~重复进行刺激~直到出现肌肉的最小收缩。测量收缩幅度并记下刺激强度~此时的刺激强度位阈强度。
,2,逐渐增加刺激强度~观察刺激强度与肌肉收缩反应的关系。
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,3,当刺激强度达到某一数值后~肌肉收缩幅度不再随刺激强度的增加而升高。记录此时的收缩刺激强度。
,二,刺激频率与骨骼肌收缩反应的关系
1、实验仪器用品的准备
同实验内容二,一,的准备。
2、打开计算机采集系统~连接各仪器~选择实验项目“刺激频率与反应的关系”。调节刺激的延时、波宽至最小~放大倍数一般设为10-20倍~滤波频率为100Hz。
3实验观察
强直收缩:用“连续刺激”方波刺激坐骨神经腓肠肌标本~改变电刺激频率~观察不同频率的阈上刺激引起肌肉收缩形式的变化。刺激的波宽和电压强度调到最适刺激强度~保持此参数不变~每次给刺激仅改变连续刺激方波的频率。分别记录不同频率时的肌肉收缩曲线。观察不同刺激频率时肌肉收缩形式的变化。
【实验结果及结论】
,一,刺激强度与骨骼肌收缩反应的关系
结果:
1、腓肠肌标本刺激强度与骨骼肌收缩反应的关系如附:图1所示。其中~阈刺激强度为0.035V~最适刺激强度为0.125V。最大反应的收缩幅度为17.33g。 2、将图1中的峰值连接起来成为一条平滑的曲线~大致形状如下图:
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动物生理学实验报告
17.33
0.035 0.125
结论:当给予阈下刺激时~不能引起肌肉收缩反应,
当给予阈刺激时~引起肌肉的最小收缩,
当给予的刺激强度由阈刺激至最适刺激逐渐增加时~肌肉的收缩反应随之升高,
当给予的刺激强度达到最适刺激后~肌肉的收缩幅度不再随刺激强度的增加而升高。
,二, 刺激频率与骨骼肌收缩反应的关系
结果:腓肠肌标本刺激频率与骨骼肌收缩反应的关系如附:图2所示。其中~频率<6.0hz时~腓肠肌进行单收缩~收缩幅度小,>6.0hz时~腓肠肌进行单收缩~收缩幅度小,>
7.0Hz<><18.0hz时~腓肠肌进行不完全强直收缩~收缩幅度较单收缩大,>18.0hz时~腓肠肌进行不完全强直收缩~收缩幅度较单收缩大,>
频率>19.0Hz时~腓肠肌进行强直收缩~收缩幅度很大。 结论:
1、随刺激频率的增大~骨骼肌分别进行单收缩、不完全强直收缩、强直收缩~后二者是新的收缩过程与上次尚未结束的收缩过程发生综合的结果。 2、单收缩、不完全强直收缩、强直收缩三者中强直收缩的收缩幅度最大~不完全强直收缩其次~单收缩再次~可以表明三种收缩所能发出的力量为强直收
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动物生理学实验报告
缩>不完全强直收缩>单收缩。
【讨论】
1、在“刺激强度与收缩反应的关系”实验中~当刺激强度达到最适刺激强度后~已经引起肌纤维同时收缩~所以再增大刺激强度~肌肉收缩幅度不再增大。 2、在观察“刺激频率与反应的关系”时~每次肌肉收缩后应让肌肉休息后再做下一次刺激~因为肌肉在连续受刺激后会产生肌肉疲劳~这是因为肌肉内部储存的能量有限的缘故。如果不许休息肌肉可能因此产生痉挛或失去活性。 3、固定标本时~悬线松紧应合适~防止前负荷造成影响。
4、在整个实验过程中,包括标本制作和实验,应不断的用任氏液润湿标本从而使标本保持活性~防止标本干燥而失火。
5、在不正式记录时应将电子刺激器输出端断开防止不必要的刺激。 6、肌肉若出现痉挛~可能是漏电原因引起的~也可能是空气流动快引起的~应注意检查电路、关窗。
7、在附:图2中~频率为4.0Hz时的单收缩幅度要大于频率为7.0Hz的不完全强直收缩~可能原因是给予的刺激强度过大。应当将刺激强度调为最适刺激强度为好。
【思考题】
1、同一标本的阈刺激强度与最适刺激强度是否会发生变化,为什么, 答:同一标本的阈刺激强度和最适刺激强度会发生变化。因为随着标本离体时间的增加~它的兴奋性会发生变化~所以会发生变化。
2、连续电刺激神经~为何容易产生肌肉疲劳,
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答:肌肉收缩的机制是肌纤维相对滑动,当横桥与细肌丝结合时,横桥行使ATP酶的功能,消耗ATP使肌丝间滑动,所以肌肉收缩是一个消耗能量的过程,而肌肉内储存的ATP是有限的,所以长时间的收缩会使肌肉疲劳。
3、分析讨论肌肉发生收缩总和的条件与机制。
答:条件:后一次刺激落入前一次刺激的收缩期内。
机制:若后一次刺激落入前一次刺激的绝对不应期内~则不会有动作电位产生~所以不会产生二次收缩的任何反应~若后一次刺激落入前一刺激的相对
2+不应期内~会产生一次较弱的二次兴奋~致使终池释放较多的Ca从而产生一次较强的肌肉收缩。
4、分析讨论不完全强直收缩和完全强直收缩的条件与机制。
答:当一串刺激作用于肌肉时~若后一次刺激落入前一次刺激的舒张期内~则会使肌肉再一次收缩后~还未完全舒张就发生另一次刺激~这就是不完全强直收缩。
后一次刺激,如果频率足够高时~也可能是后几次刺激,落入前一次刺激的收缩期内~则前后的刺激产生的收缩发生融合~使得肌肉的收缩力显著增大并持续表现为收缩状态~从而产生强直收缩。
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范文四:机能学实验报告,刺激强度,频率与肌肉收缩的关系
机能学实验报告,刺激强度,频率与肌肉
收缩的关系
刺激强度、刺激频率对骨骼肌收缩的影响一实验报告
实验报告
实验人员:孙芳班次:7年制2班 组别:2 日期:2014/9/24指导老师:沈建新 小组成员:XXX,YYY,ZZ
试验号和题目:一、刺激强度、刺激频率对骨骼肌收缩的影响
实验目的:1、了解并熟悉计算机生物机能实验系统的组成和基本使用方法
2、制备具有生理活性的坐骨神经-腓肠肌标本
3、观察记录刺激强度、刺激频率对骨骼肌收缩的影响
实验对象:蛙
实验药品与器材:任氏液;生物信号采集系统,蛙类手术器械,蛙捣毁针,保护电极,张力换能器,
万能支架、连接导线等。
实验方法:
1、 坐骨神经-腓肠肌标本的制备:1) 洗干净实验动物 2) 双毁髓::找到枕骨大孔处将刺蛙针刺入1-2mm,分别捣损脑组织和脊髓。3)剥制后肢,分离一侧后肢 4) 分离坐骨神经,穿线备用 5) 游离腓肠肌,肌腱结扎备用 6) 标本检验。
2、 连接实验装置: 将换能器的输出线接至BL-420F生理记录
装置的1通道,保护电极接至电脉冲输出通道。然后把制备好的坐骨神经-腓肠肌标本棉线的另一端接在张力换能器上,将坐骨神经通过保护电极接至电脉冲刺激输出通道,而腓肠肌肌腱端的棉线与张力换能器簧片相连,保持适度松紧并与桌面垂直。
3、 2、实验记录:开机后进入实验 先用单刺激,找出阈强度、最适刺激强度;然后固定最适刺激强度,用连续单刺激,找出出现完全强直收缩时的最小刺激频率。
实验结果:
1、 刺激强度与肌肉的收缩关系实验
8.0g
4.0s
A
B
图1 刺激强度与骨骼肌收缩的关系(蛙坐骨神经-腓肠肌标本)
A.肌肉收缩强度(右侧为标尺);B.刺激标记(单位为V)
图片中,在低于0.090V的电压刺激时,肌肉不发生收缩,说明在较低的电位刺激时,并不能引起肌肉发生收缩反应。而随着刺激强度的增大,用0.095V电压刺激的时候,蛙的腓肠肌收缩一次,表明神经接受刺激,兴奋沿神经传导至腓肠肌,引起腓肠肌肌膜电位发生变化,同时兴奋收缩,这说明蛙坐骨神经-腓肠肌标本的阈电位为0.090-0.095V之间接近0.095V。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。当用0.135V以上的电
压刺激时,肌肉的收缩强度不再随着电压的变大而变大,表明蛙坐骨神经-腓肠肌标本的最适刺激强度为接近0.135V(0.130V-0.135V之间)。
2、 刺激频率与肌肉收缩的关系实验
20.0g
4.0s A
B
图2、 刺激频率与肌肉收缩的关系实(现代实验) A.肌肉收缩强度(右侧为标尺);B.刺激标记(单位:Hz,V)
在用强度为1.00V的电压改变频率刺激神经时,肌肉的收缩频率随着刺激电流频率的变大而发生变化。首先,在1Hz的电流刺激神经干时,肌肉出现单收缩,其大小形状相同;随着频率的逐渐变大,当刺激频率为3Hz时肌肉发生不完全强直收缩,标本呈现快速连续颤动,张力曲线成锯齿状;刺激频率越来越大,重叠区域越来越大,最后在频率到达15Hz时,发生完全强直收缩,肌肉呈现一持久强力收缩,张力曲线平滑并高于单收缩与不完全强直收缩。
结果分析讨论
1、从刺激到产生收缩的过程:
腓肠肌的收缩是由支配它的坐骨神经兴奋引起的,坐骨神经末
梢和腓肠肌靠近处
形成神经-肌肉接头。坐骨神经干受到刺激后,神经细胞膜上离子通道开放,引起膜
内外电位发生变化,膜去极化达到阈电位水平后产生动作电位(单个阈下刺激是不能
产生动作电位的)。动作电位产生后会沿着细胞纤维传至神经末梢,轴突末梢膜去极
化,引发该处特有的电压门控性钙离子通道开放,细胞间隙中的钙离子顺化学梯度进
入轴突末梢,触发其内囊泡的移动、融合和排放递质。递质与终板膜上相应受体结合
使终板膜上的离子通道开放形成终板电位,当终板膜处的肌细胞膜的静息电位因去极
化达阈电位水平时产生动作电位传到整个肌细胞将引起肌肉兴奋,肌肉通过粗细肌丝
的滑行完成兴奋收缩耦联过程,出现一次机械收缩。
2、刺激强度与频率和肌肉收缩的关系:
单根神经纤维或肌纤维对刺激的反应是“全或无”式的。但在神经纤维肌肉标本
中,则表现为当刺激强度很小时(阈下刺激),不能引起神经纤维动作电位的产生和
肌肉的收缩;当刺激强度在一定范围内变动时,肌肉收缩的幅
度与之成正比。因为一
条坐骨神经干是由许多兴奋性不同粗细不等的神经纤维所组成的。弱刺激只能使其中
少量兴奋性高的神经纤维先兴奋,并引起它所支配的少量肌纤维收缩。随着刺激强度
逐渐增大,发生兴奋的神经纤维数目逐渐增多,其所引起收缩的肌纤维数目亦增多,
结果肌肉收缩幅度随刺激强度的增加而增强。当刺激达到某一强度时,神经干中全部
神经纤维兴奋,它们所支配的全部肌纤维也都发生兴奋和收缩,从而引起肌肉的最大
收缩。此后,若再继续增强刺激强度,肌肉收缩反应不再继续增大。可见在一定范围
内,骨骼肌收缩力的大小决定于刺激的强度。
3、刺激频率与肌肉收缩的关系:
蛙腓肠肌在收缩时,肌细胞会相继出现绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期,若在相对不应期或者超常期早期给予细胞另外一个刺激,肌细胞的第一次兴奋正处于舒张期,而新的刺激会使得肌肉发生收缩,这样肌肉会出现持续收缩的状态,称之为不完全强直收缩;但若在肌细胞兴奋地低常期或者超常期后期给予一个新的刺激,肌细胞此时正处于收缩状态,新的刺激也会使得细胞收缩,两次收缩效果相叠加,肌肉处于持续最大收缩状态,
此称之为完全强直收缩。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,开始表现为不完全强直收缩,以后成为完全强直收缩。
4、 为什么刺激频率增高肌肉收缩的幅度也增大,
随着刺激频率的增高,各次刺激引起的收缩过程发生融合而叠加起来,这时肌肉强直收缩产生的张力大于单收缩,这可能与连续刺激肌肉时,从肌质网重复释放的Ca2+浓度,使横桥得以有较长的时间持续活动有关
注意事项 1( 经常用任氏液浸润标本,保持生理活性。
2. 分离肌肉时应按层次剪切。分离神经时,必须将周围的结缔组织剥离干净。切勿让
蟾蜍的皮肤分泌物和血液等沾污神经和肌肉,也不能用水冲洗,否则会影响神经肌肉的功能。
3( 每次刺激后须让肌肉休息30s以上 ,连续刺激不超过5秒,以免标本疲劳。 如果
肌肉在未给刺激时即出现挛缩,需检查电器接地是否良好。
4( 找准最适刺激强度,以防刺激过强而损伤神经.
5( 换能器与标本连线的张力保持不变。
。
篇二:机能学刺激强度、频率对骨骼肌收缩的影响实验报告
刺激强度、频率对骨骼肌收缩的影响实验报告
一(实验目的
? 掌握制备具有正常兴奋收缩功能的蛙类坐骨神经腓肠肌标本基本操作技术,掌握蛙类手术器械的使用方法。
? 观察在刺激时间、强度变化率恒定的条件下,不同强度和频率的电刺激对肌肉收缩的影响。学习微机生物信号采集处理系统和环能器的使用。
二(材料
蟾蜍或蛙,任氏液,锌铜弓,粗剪刀,细剪刀,培养皿,镊子,铁支架,微调固定器,张力换能器,刺激输出线,肌动槽,微机生物信号采集处理系统
三(方法
制作标本毁脑脊髓、腓肠肌标本制备、连接仪器。
实验系统连接和参数设置张力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。启动RM6240系统软件,在系统窗口设置仪器参数。
RM6240系统:点击“实验”菜单,选择“刺激强度(或频率)对骨骼肌收缩的影响”项,参数:通道模式为张力,采样频率400HZ~1KHZ,扫描速度1S/div,灵敏度10g~30g,时间常数为直流,滤波频率100HZ,在“选择”下拉菜单中选择“强度/频率”项,显示刺激参数。
离体蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本制备毁脑脊髓,剪除躯干上部及
内脏,避开神经,向下牵拉剥离皮肤,剥除后,将标本置于盛有任氏液的培养皿中。分离双腿,游离坐骨神经,将已游离的坐骨神经搭在腓肠肌上。用镊子循股二头肌和半膜肌之间的坐骨神经沟,纵向分离暴露坐骨神经之大腿部分,直至分离至腘窝胫神经分叉处。然后剪断股二头肌肌腱、半肌腱和半膜肌
肌腱,并绕至前方剪断股四头肌肌腱。自上而下剪断所以坐骨神经分支,将连着3~4节椎骨的坐骨神经分离出来。用粗剪刀自膝关节周围向上剪除并刮净所有大腿肌肉,在距膝关节约1cm剪断股骨。弃去上段股骨,保留部分作为坐骨神经小腿标本。完成标本。 刺激强度对骨骼肌收缩的影响
(1).刺激方式:单次刺激波宽:5ms
(2).开始记录,按“刺激”按钮,刺激强度从0.1V逐渐开始增大,强度增加
量为0.05V,连续记录肌肉收缩曲线。
(3).测量每一刺激强度所对应的肌肉收缩张力,确定阈强度和最大刺激强度。
1.刺激频率对骨骼肌收缩的影响
(1).刺激方式:最大刺激强度波宽:5ms。RM6240系统采用连续单刺激(或频率递增)
(2).刺激频率按1HZ,3HZ,5HZ......27HZ逐渐增加(或刺激间隔逐渐减小),连续记录不同频率时的肌肉收缩曲线,观察不同频率时的肌肉收缩形态和张力变化。
四(结果 图
1.蟾蜍腓肠肌连续刺激时刺激强度和收缩力的关系
上图中,在低于0.070V的电压刺激时,肌肉不发生收缩,说明在较低的电位刺激时,并不能引起肌肉发生收缩反应,而随着刺激强度的增大,用0.070V电压刺激的时候,蛙的腓肠肌收缩一次。表明神经接受刺激,兴奋沿神经传导至腓肠肌,引起腓肠肌肌膜电位发生变化,同时兴奋收缩,这说明蛙坐骨神经—腓肠肌标本的阈电位接近于0.070V。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。
图2 蟾蜍腓肠肌连续刺激时刺激频率和收缩力的关系
上图中,在用强度为1.00V的电压改变频率刺激神经时,肌肉的收缩频率随着刺激电流频率的变大而发生变化。首先,在1Hz的电流刺激神经时,肌肉出现单收缩,其大小形状相同;随着频率的逐渐变大,当刺激频率为3Hz时肌肉发生不完全强直收缩,标本呈现快速连续颤动,张力曲线成锯齿状;刺激频率越来越大,重叠区域越来越大,最后在频率到达8Hz时,发生完全强直收缩,肌肉呈现持久强力收缩,张力曲线平滑并高于单收缩与不完全强直收缩。
五(讨论
用锌铜弓刺激神经时,锌铜弓形成通路,神经内外电位发生变化,形成动作电位,电位沿着神经传递到腓肠肌使其收缩反应。
关于第一个实验。单根神经纤维或肌纤维对刺激的反应是“全
或无”式的。但在神经纤维或肌纤维标本中,则表现为当刺激强度很小的阈下刺激。所以在本组实验中,不能引起神经纤维动作电位的产生和肌肉的收缩,当刺激强度在一定范围内变动时,肌肉收缩的程度与之成正比。因为一条坐骨神经干是由许多兴奋性不同粗细不等的神经纤维所组成的。弱刺激只能使其中少量兴奋性高的神经纤维先兴奋,并引起它所支配的少量肌纤维收缩。随着刺激强度增大,发生兴奋的神经纤维数目逐渐增多,其所引起收缩的肌纤维数目增多,结果肌肉收缩幅度随刺激强度的增大而增强。当刺激达到某一强度时,神经干中全部神经纤维兴奋,它们所支配的全部肌纤维也都发生兴奋和收缩,从而引起肌肉的最大收缩。
此后,
若再继续增强刺激强度,肌肉收缩反应不再继续增大。可见在一定范围内,骨骼肌收缩力的大小决定于刺激强度。
关于第二个实验。蛙的腓肠肌在收缩时,肌细胞会相继出现绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期,若在相对不应期或者超常期早期给予细胞另外一个刺激,肌细胞的第一次兴奋正处于舒张期,而新的刺激会使得肌肉发生收缩,这样肌肉会出现持续的收缩状态,称为不完全强直收缩;但若在肌细胞兴奋的低常期或者超常期后期给予一个新的刺激,肌细胞此时正处于收缩状态。新的刺激也会使得细胞收缩,两次收缩效果叠加,肌肉处于持续最大收缩状态,此时称之为完全强直收缩。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,开始表现为不完全强直收缩,以后成为完全强直收缩。
篇三:机能学实验刺激频率与骨骼肌肌收缩的关系
刺激频率与骨骼肌肌收缩的关系
摘要:目的:本实验在保持刺激时间(脉冲波宽)和对蟾蜍坐骨神经的刺激强度(脉冲振幅)恒定的条件下,逐步增加或减小电脉冲刺激频率,观察记录腓肠肌收缩的收缩张力,分析探讨刺激频率与骨骼肌收缩张力的关系。学习微机生物信号采集处理系统的使用。方法:用2V刺激强度,每隔10秒刺激一次,使刺激频率逐渐增加,记录不同频率时的肌肉收缩曲线,观察不同频率时的肌肉收缩变化。结果:刺激频率较小时,肌肉为单收缩;随着刺激频率变大,肌肉收缩逐渐变为不完全强直收缩,继而为完全强直收缩。结论:随着刺激频率的增加肌肉的反应依次表现为单收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩。肌肉收缩的幅度也增大。 关键词:骨骼肌 刺激频率 肌肉收缩
一、实验材料
蟾蜍或蛙,蛙板,玻璃棒,探针,粗剪刀,细剪刀,尖镊子,玻璃分针,大头针,任氏液,铁支架,张力换能器,瓷碗,培养皿,微机生物信号采集处理仪。
二、实验方法
1、坐骨神经腓肠肌标本制备:蟾蜍毁脑脊髓,去上肢和内脏,下肢剥皮浸于任氏液中。 蟾蜍下肢背面向上置于蛙板上;用剪刀从脊柱正中剪开,向下从耻骨联合剪开分成两个下肢标本,用玻璃分针分离脊柱傍的神经丛,用线在近脊柱处结扎,剪断神经,从大腿至腘窝分离坐骨神经,将神经干提起剪断分支。去除股骨上的肌肉,距膝关节1cm剪断股骨,分离腓肠肌跟腱穿线结扎,剪断跟腱,游离腓肠肌,在膝关节剪去小腿其余办法,将坐骨神经,腓肠肌标本标本置任氏液中备用。
2、刺激及记录装置连接:(1)将腓肠肌跟腱的扎线固定在机械换能器弹簧片上,不宜太紧,此连线应与桌面垂直。(2)把穿好线的坐骨神经轻轻提起,放在刺激电极上,应保证神经与刺激电极接触良好。(3)换能器的输出端与PcLab生物信号采集处理系统的输入通道3相连。
3、PcLab参数设置:波宽0.1ms,频率依次递增10Hz,组间隔10s,刺激频率2V,记录,打标,开始刺激。
4、实验方法:用2V刺激强度,使刺激频率依次增加10Hz,记录不同频率时的肌肉收缩曲线,观察不同频率时的肌肉收缩变化。
三、实验结果
单收缩 不完全强直收缩完全强直收缩
四、实验讨论
1、以适当刺激电压的连续脉冲刺激坐骨神经干,剌激波的间隔
时间大于单收缩的持续时间,肌肉收缩波呈现与刺激频率相同的单收缩波;刺激波间隔小于单收缩的持续时间,肌肉收缩波发生融合,融合发生于舒张期,出现不完全强直收缩;融合发生于收缩期,出现完全强直收缩波,但神经干动作电位不发生融合。
2、肌肉发生强直收缩时,动作电位也不会发生融合,这是由于肌肉的动作电位只持续1~2ms,即使刺激频率落于前一次刺激引起的动作电位持续期间之内,组织又正好处于兴奋性的绝对不应期,这时新的刺激将无效,既不能引起新的动作电位,也不引起新的收缩。
3、注意:?要将制备好的坐骨神经腓肠肌标本先放在任氏液中浸泡一段时间使其保持较长的生理活性。?.在肌肉收缩后,应让肌肉休息一定时间再作下一次刺激。?.实验过程中保持换能器与标本连线的张力保持不变。
五、实验结论
在相同的强度刺激下,随着刺激频率的增加,骨骼肌收缩呈现单收缩—不完全强直收缩—完全强直收缩的变化,并且随着刺激时间的延长,骨骼肌出现疲劳,从而使收缩幅度减小。
范文五:刺激频率刺激强度与骨骼肌收缩形式的关系20160324
刺激强度和刺激频率与骨骼肌收缩的关系 【实验目的】
观察不同刺激强度和刺激频率对骨骼肌收缩的影响。
【实验原理】
骨骼肌受运动神经纤维的支配。由一根运动神经纤维及其所支配的骨骼肌纤维组成的功能单位称为运动单位(图1)。坐骨神经所支配的腓肠肌是由很多运动单位构成,而且所含神经纤维和骨骼肌纤维兴奋性高低不同。足够的刺激时间保持不变时,刺激坐骨神经,若刺激强度过小,不能引起神经纤维兴奋,从而引起它们所支配的骨骼肌纤维收缩。随着刺激强度的增加,可引起少数兴奋性较高的神经纤维兴奋,从而引起它们所支配的骨骼肌纤维收缩,该刺激强度为阈强度,具有阈强度的刺激叫阈刺激。此后,随着刺激强度的继续增加,有更多的运动单位兴奋,肌肉收缩幅度、产生的张力也不断增加,此时的刺激均称为阈上刺激。但当刺激强度增大到某一值时,所有的运动单位都被兴奋,肌肉收缩的幅度达到最大,产生最大张力,此后,再增加刺激强度,骨骼肌收缩的幅度不会继续增加。因此,引起神经、肌肉最大反应的最小刺激强度为最适刺激强度,该刺激叫最大刺激(或最适刺激)。
肌肉受到一次短促的刺激,产生的一次机械性收缩和舒张过程称为单收缩。若给予肌肉连续的有效刺激,且刺激间隔时间大于单收缩的总时程,则肌肉将发生一连串彼此分开的单收缩;若增大刺激频率,使后一刺激落在前一收缩的舒张期内,将记录到锯齿状的收缩曲线,称为不完全强直收缩;若刺激频率继续
增大,使后一刺激落
在前一收缩的收缩
期内,肌肉收缩曲线
叠加融合,形成持续
收缩状态,其收缩幅
度较单收缩大得多, 图1 运动单位示意图
称为完全强直收缩。
【实验对象】
蛙
【实验器材和药品】
铁架台、粗剪刀、手术剪、手术镊、眼科镊、玻璃分针、蛙钉、蛙板、探针、细线、纱布、任氏液,电刺激器,生物机能实验系统,张力换能器。 【实验步骤与观察项目】
1.破坏脑和脊髓 取蛙一只,用自来水冲洗干净,左手握蛙,以食指按压头部前端呈前俯位(图2),右手持探
针从枕骨大孔处垂直刺入,再向前刺入
颅腔,左右搅动彻底捣毁脑组织(然后将
探针原路退回,向后刺入椎管彻底捣毁
脊髓。若蛙四肢松软,呼吸消失,表明
脑和脊髓已完全破坏,否则要按上述方
法再行捣毁。 图2 破坏蟾蜍脑脊髓的方法
2.分离腓肠肌 将蛙俯卧在蛙板上,蛙钉固定四肢,用粗剪刀剪开一侧小腿的皮肤,暴露腓肠肌,游离腓肠肌至膝关节处,用棉线在跟腱处穿线结扎后剪断跟腱。
3.分离坐骨神经 用粗剪刀剪开大腿的皮肤,沿坐骨神经沟(股二头肌和半膜肌之间的裂缝处)找出坐骨神经,用玻璃分针小心分离,大腿部的坐骨神经完全暴露后,在其下穿一线备用。
4.仪器连接 将张力换能器固定于铁架台的双凹夹上,并与腓肠肌跟腱的结扎线相连,将张力换能器另一端与生物机能实验系统相连。将电刺激器与生物机能实验系统相连,并将分离好的坐骨神经置于其挂钩上。
5.观察项目
(1)刺激强度与肌肉收缩反应之间的关系 打开生物机能实验系统,选中当前通道,选择通道功能为“张力”,标记为“刺激”。在菜单“设置”中将当前通道软件调零。单击工具栏中的“切换”,显示刺激的通道勾选为当前通道,通过调节“波宽”和“延时”调节波的宽度和高度,将
刺激方式选为“单刺激”,设置幅度大小,从较弱强度的刺激开始。双击当前通道,单击“采样”,再单击“刺激”给予刺激,若肌肉无收缩反应,可逐渐增大刺激强度直至肌肉出现收缩,肌肉收缩刚出现收缩时所需强度的刺激为阈刺激。继续增大刺激强度,直至肌肉收缩的幅度最大,肌肉收缩幅度最大所需的最小强度为最适刺激强度,该刺激为最适刺激。
(2)观察刺激频率与收缩波形的关系 将刺激方式选为“串刺激”,“幅度大小”为最适刺激强度,改变刺激的频率,描记肌肉的单收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩曲线。
(3)当出现需要保存的曲线时,停止采样,复制所需保存曲线,并保存到word中。
【注意事项】
1. 不可用力牵拉或夹捏神经。
2. 操作过程中,注意反复使用任氏液湿润腓肠肌和坐骨神经。 3. 神经标本与电极要密切接触,不可折叠。
4. 肌肉收缩后,应使肌肉休息一定时间后再进行下一次刺激。 【思考题】
1.在一定范围内刺激强度的增加,肌肉收缩幅度有何变化,为什么, 2.随着刺激频率的增加,肌肉收缩形式变化如何,为什么,
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