不同频率刺激对骨骼肌收缩的影响

不同频率刺激对骨骼肌收缩的影响 厉飞 姓名： 浙江中医药大学200*级********专业 * 班 * 组 学号： 摘要： 目的 在于研究不同频率刺激对骨骼肌收缩的影响。方法 在保持刺激时间恒定的条件下，逐步增加对蟾蜍坐骨神经的电脉冲刺激频率，用微机生物信号采集处理系统观察腓肠肌收缩收缩张力，分析探讨刺激频率与骨骼肌收缩张力的关系。结果 得到了不同频率刺激下肌肉张力的实验关系曲线。 结论 结果显示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。 关键词：电刺激； 坐骨神经； 肌肉收缩 材料与方法 1. 材料 蟾蜍或蛙、蛙板、玻璃板、粗剪刀、手术剪、镊子、玻璃钩针、蛙钉、滴管、培养皿、锌铜弓、任氏液、张力换能器、微机生物信号采集处理系统。 2. 方法 2.1 实验系统连接和参数设置 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，进入系统软件窗口，设置仪器参数：点击“实验”菜单，选择生理科学实验菜单中的 “刺激频率对骨骼肌收缩的影响”项目。系统进入信号记录状态。仪器参数：通道模式为张力，采样频率400Hz~1KHz，扫描速度 1s/div，灵敏度 10~30g，时间常数为直流，滤波频率 100H z。 2.2 离体蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本制备 2.2.1 破坏脑脊髓：取蟾蜍一只，左手握住蟾蜍，用食指按其头部使之略向前屈，用右手持金属探针，自枕骨大孔垂直刺入到达椎管，再向前插入颅腔，向左右摆动数次，捣毁全部脑组织，将探针撤回至枕骨大孔，但不拔出皮肤，直接向后插入脊椎管，直达骶部，轻轻转动探针，以破坏脊髓。此时蟾蜍下颌呼吸运动应消失，四肢松软。否则按上法再行捣毁。 2.2.2 剪去躯干上部及内脏：用粗剪刀在前肢腋窝处，将脊柱横断，并沿脊柱两侧避开坐骨神经剪开腹壁，此时头、躯干上部及内脏全部下垂，剪除头、全部躯干及内脏组织。 2.2.3 剥皮：用右手拇指和食指夹住脊柱，左手捏住皮肤边缘，注意不要碰到坐骨神经，逐步向下牵拉剥离皮肤。将全部皮肤剥除后，标本放于盛有任氏液的培养皿中。 2.2.4 洗净双手和用过的全部手术器械，在进行下列步骤。 2.2.5 分离两腿：避开坐骨神经，用粗剪刀从背侧剪去骶骨，沿脊柱和耻骨联合，将标本纵剖为两半，将分离的标本浸入仍氏液中。 2.2.6 游离坐骨神经：取一条腿，先用玻璃分针沿脊柱侧游离坐骨神经腹腔部，然后用大头针将标本背位固定于干净的蛙板上，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，然后剪断股二头腱、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。将连接着3-4椎骨的坐骨神经分离出来。 2.2.7 完成坐骨神经小腿标本：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，在距膝关节约1cm处剪断股骨，弃去上段股骨，保留部分即为坐骨神经小腿标本。 2.2.8 完成坐骨神经腓肠肌标本：用尖头镊子在上述坐骨神经腓肠肌标本的跟腱下方穿孔，穿线结扎之。提起结扎线，在结扎线下方剪断跟腱，并逐步游离腓肠肌至膝关节处，左手握住标本的股骨部分，使已游离的坐骨神经和腓肠肌下垂，右手持粗剪刀水平方向伸进腓肠肌与小腿之间，在膝关节处剪断，与小腿其余部分分离。左手保留部分即为附着于股骨上的，具有坐骨神经支配的腓肠肌标本。将标本浸入盛有新鲜仍氏液的培养皿中待用。 2.2.9 用辛酮弓刺激坐骨神经，观察肌肉反应。 2.3 刺激频率对骨骼肌收缩的影响 2.3.1 将腓肠肌跟腱的扎线固定在张力换能器悬臂梁上，不宜太紧，此连线应与桌面垂直，调节微距调节器，将前负荷调至2~5g。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 2.3.2用连续单刺激观察不同频率时的肌肉收缩形态和张力的变化。 结果 见附图 讨论 1. 当刺激频率较小时，刺激的间隔大于一次肌肉收缩舒张的持续时间，则肌肉收缩现为一连串的单收缩。当刺激频率逐渐增大时，刺激的间隔大于一次肌肉收缩的时间，小于一次肌肉收缩舒张的持续时间，则肌肉产生不完全强直收缩。当刺激频率继续增大时，刺激的间隔小于一次肌肉收缩的时间，则肌肉产生完全强直收缩。随着刺激时间的边长，肌肉出现疲劳，故收缩幅度减小。 2. 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，则可能与连续刺激肌肉时，从肌质网重复释放的钙离子浓度，使横桥得以有较长的时间持续活动有关。 3. 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。 结论 结果显示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。