电刺激的强度和频率与骨骼肌收缩反应的关系

【实验目的】

1. 观察刺激强度与肌肉收缩张力之间的关系。

2. 观察刺激频率与肌肉收缩形式之间的关系。

【实验原理】

肌肉、神经和腺体组织称为可兴奋组织，其兴奋性较大，且不同组织、细胞的兴奋表现亦不相同，肌肉组织的兴奋主要表现为收缩活动。刺激（stimulation）要使可兴奋组织发生兴奋，就必须达到一定的刺激量，即刺激强度、刺激时间和强度-时间变化率必须达到一定的值。通过固定后两个条件，改变刺激强度，记录和测量肌肉的收缩张力，即可测定肌肉组织刚发生兴奋的刺激称为阈刺激（threshold stimulus），阈刺激的强度称为阈强度（threshold strength）。

随着刺激强度的增加，肌肉的收缩张力也相应增大，刺激强度大于阈值的刺激称为阈上刺激（suprathreshold stimulus），能引起组织产生最大兴奋的最小刺激称为最大刺激（maximal stimulus）。

整块骨骼肌或单个肌细胞在受到一次阈或阈上的刺激时，先发生一次动作电位，紧接着出现一次收缩，后者称为单收缩（single twitch）。收缩全过程可分为收缩和舒张两个时期，前者持续时间较后者短。如果给肌肉以连续的脉冲刺激，则肌肉的收缩形式将随刺激的频率高低而不同。

在刺激频率较低时，因每一个新的刺激到来时，由前一次刺激引起的单收缩过程（包括舒张期）已经结束，于是每次刺激都引起一次独立的单收缩。

当刺激频率增加到某一限度时，后来的刺激有可能在前一次收缩的舒张期结束前就出现，于是肌肉在未完全舒张（自身尚处于一定程度的缩短或张力存在）的基础上便进行新的收缩，这就发生了收缩过程的复合，这样连续进行下去，肌肉就表现为不完全强直收缩（incomplete tetanus）。

其特点是每次新的收缩都出现在前次收缩的舒张期过程中，在描记曲线上形成锯齿形；如果刺激频率继续增加，肌肉就有可能在前一次收缩的收缩期结束前或在收缩期的顶点开始新的收缩，于是各次收缩的张力或长度变化就可以融合而叠加起来，使描记曲线上的锯齿形消失，这就是完全强直收缩（complete tetanus）。

【实验对象】

蟾蜍或蛙。

【试剂与器材】

任氏液，BL-420生物信号采集处理系统，蛙类手术器械，肌槽，张力换能器，铁柱架，双凹夹。

【实验方法与步骤】

1. 制备蛙坐骨神经腓肠肌标本