不同強度和頻率的刺激對肌肉收縮的影響

1、(1) 不同強度和頻率的刺激對肌肉收縮的影響浙江中醫(yī)藥大學第二臨床醫(yī)學院實驗目的觀察在刺激時間、強度變化率恒定的條件下，不同強度和頻率的電刺激對肌肉收縮的影響。(2) 學習微機生物信號采集處理系統(tǒng)和換能器的使用。材料蟾賒；任氏液；微調(diào)固定器，張力換能器，微機生物信號采集處理系統(tǒng)。方法3.1實驗系統(tǒng)連接和參數(shù)設置：張力換能器的輸出端與生物信號采集處理系統(tǒng)的輸入第1通道相連，刺激輸出接標本盒刺激電極。啟動RM6240系統(tǒng)軟件，在系統(tǒng)軟件窗口設置儀器參數(shù)。點擊實驗”菜單，選擇刺激強度(或頻率)對骨骼肌收縮的影響”項。參數(shù):通道模式為張力，采樣頻率400Hz1kHz,掃描速度1s/div,靈敏度103

2、0g,時間常數(shù)為直流，濾波頻率100Hz。在選擇”下拉菜單中選擇強度/頻率”項，顯示刺激參數(shù)。3.2離體蟾賒腓腸肌實驗法：將離體坐骨神經(jīng)腓腸肌標本的股骨插入標本盒的固定孔中，旋轉(zhuǎn)固定螺釘固定標本，腓腸肌的跟腱結扎線系于張力換能器的懸臂梁上，此連線應與桌面垂直。坐骨神經(jīng)放在刺激電極上，保持神經(jīng)與電極接觸良好。調(diào)節(jié)一維微調(diào)器，將前負荷調(diào)至25g。(1) 2.4實驗觀察2.4.1刺激強度對骨骼肌收縮的影響刺激方式:單次，刺激波寬：0.1ms。開始記錄，按刺激”按鈕，刺激強度從0.1V逐漸增大，強度增量0.010.05V,連續(xù)記錄肌肉收縮曲線。刺激強度增加至肌肉出現(xiàn)最大收縮反應(肌肉收縮曲線不再增高)

3、。(3) 測量每一次刺激強度所對應的肌肉收縮張力，確定閾強度和最大刺激強度。測量最大刺激時，肌肉的收縮期和舒張期時間。(1) 2.4.2刺激頻率對骨骼肌收縮的影響刺激方式：最大刺激強度，波寬：0.1ms。RM6240采用連續(xù)單刺激(或頻率遞增)。刺激頻率按1Hz、2Hz、3Hz、4Hz、5Hz、30Hz逐漸增加(或刺激間隔逐漸減小)，連續(xù)記錄不同頻率時的肌肉收縮曲線，觀察不同頻率時的肌肉收縮形態(tài)和張力變化。(2) 統(tǒng)計方法：結果以x士s表示，統(tǒng)計采用Studentttest方法。實驗結果圖1不同刺激強度刺激蟾賒坐骨神經(jīng)對骨骼肌收縮的影響恰好能引起肌肉出現(xiàn)微笑收縮的刺激強度為閾強度，引起肌肉出現(xiàn)

4、最大收縮的最小的刺激強度為最大刺激強度，在兩者之間的刺激強度為閾上圖2不同刺激頻率刺激蟾賒坐骨神經(jīng)對骨骼肌收縮的影響當刺激頻率較小，刺激間隔大于一次肌肉收縮舒張的持續(xù)時間，則肌肉收縮表現(xiàn)為一連串的單收縮；增大刺激頻率，使刺激的間隔間于肌肉一次收縮和一次持續(xù)舒張的時間，則肌肉產(chǎn)生不完全強直收縮；繼續(xù)增加刺激頻率，使刺激的間隔小于肌肉收縮的收縮時間，則肌肉產(chǎn)生完全強直收縮。1. 討論對實驗結果和現(xiàn)象進行機制分析探討：單收縮時胞質(zhì)內(nèi)Ca2球度升高的持續(xù)時間太短，以致被活化地收縮蛋白尚未產(chǎn)生最大張力時，胞質(zhì)Ca2刑度就已經(jīng)開始下降。強直收縮時，則細胞連續(xù)興奮，是細胞內(nèi)Ca2球度持續(xù)升高，因此收縮張力可

5、達到一個穩(wěn)定的最大值。本實驗中觀察到的閾刺激是神經(jīng)刺激而非肌肉刺激，因為電極直接接觸的是分離出的坐骨神經(jīng)，電刺激使神經(jīng)細胞產(chǎn)生興奮，沿神經(jīng)纖維傳導，通過神經(jīng)肌接頭的化學傳遞，使肌肉終板膜上產(chǎn)生終板電位，引起肌肉興奮，通過興奮-耦聯(lián)使腓腸肌肌肉收縮。如此測得的閾刺激理論上比較可靠，但在實際操作中肯定會出現(xiàn)誤差，主要影響因素有：.分離坐骨神經(jīng)時，應避免強力牽拉和手提神經(jīng)或夾傷神經(jīng)肌肉，否則易使神經(jīng)受損而出現(xiàn)傳導障礙或肌肉收縮障礙。.毀蟾賒腦脊髓時要徹底，使測得的數(shù)據(jù)能真實顯示坐骨神經(jīng)受刺激對肌肉收縮的影響，而排除中樞神經(jīng)系統(tǒng)反射的干擾。.離體坐骨神經(jīng)腓腸肌標本的制備好后需不時滴加任氏液保持生物活性

6、。實驗中發(fā)現(xiàn)未及時滴加任氏液而致標本干燥時，測得的肌肉收縮最大張力比相同刺激條件下的濕潤標本要高出很多倍。原因可能是標本不能保持正常生物穩(wěn)態(tài)而發(fā)生攣縮。(1) .做肌肉最大收縮時，刺激強度不宜太大，否則也容易損傷神經(jīng)。.神經(jīng)骨胳肌接頭處容易由于連續(xù)刺激使接頭處神經(jīng)遞質(zhì)耗竭而發(fā)生疲勞，所以每次在肌肉收縮后，應讓肌肉休息一定時間再作下一次的刺激，特別是在觀察刺激頻率的影響時，讓肌肉有充分時間恢復到原始狀態(tài)，回復靜息電位水平，也讓神經(jīng)遞質(zhì)再形成。.盡量保持實驗裝置周圍理化環(huán)境的穩(wěn)定，包括白然因素和人為因素對張力換能器拉線的干擾，保持拉線的垂直和張力(前負荷)不變。(2) .其他：a）蟾賒的年齡、性別等個體差異b）電極位