不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响 浙江大学医学院生理教研室 张雄
【实验目的】 1．观察不同刺激强度对肌肉收缩的影响；理解阈刺激、阈上刺激和最大刺激的概念；理解收缩张力对刺激强度曲线形成的机理。 1．观察不同刺激强度对肌肉收缩的影响；理解阈刺激、阈上刺激和最大刺激的概念；理解收缩张力对刺激强度曲线形成的机理。 2．观察不同刺激频率对肌肉收缩的影响，理解强直收缩的机理。
【实验原理－1】 一条坐骨神经干是由许多兴奋性不同的神经纤维所组成的。保持足够的刺激时间不变，刚能引起其中兴奋性较高的神经纤维产生兴奋，表现为受这些神经纤维支配的肌纤维发生收缩，此时的刺激强度即为这些神经纤维阈强度，具有此强度的刺激叫阈刺激。 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，强度超过阈值的刺激叫阈上刺激。 当阈上刺激强度增大到某一值时，神经中所有纤维均产生兴奋，此时肌肉做最大的收缩。再继续增强刺激强度，肌肉收缩反应不再继续增大。将引起肌肉最大收缩的最小刺激强度的刺激称为最大刺激。
【实验原理－2】 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，肌肉的开始表现为不完全强直收缩，以后成为完全强直收缩。
【实验对象】 蟾蜍
【实验器材】 蛙类解剖手术器械、蛙板、任氏液、铁支架、微调固定器、张力换能器、计算机、RM62408生物信号采集处理系统。
【方法和步骤】 1．制备在体坐骨神经腓肠肌标本 2．实验装置（如图） 3．仪器设置
（1）不同刺激强度对腓肠肌收缩的影响 逐渐增大刺激强度，找出刚能引起肌肉出现微小收缩的刺激强度（阈强度）。继续增强刺激强度，观察肌肉收缩反应是否也相应增大。继续增强刺激强度，直至肌肉收缩曲线不能继续升高为止。找出刚能引起肌肉出现最大收缩的最小的刺激强度，即最大刺激强度。
（2）不同刺激频率对腓肠肌收缩的影响 选用最大刺激强度刺激，使刺激频率按1Hz、2Hz、4Hz、6Hz、8Hz、12Hz、16Hz逐渐增加，分别记录不同频率时的肌肉收缩曲线，观察不同频率刺激时的肌肉收缩（曲线）变化，从而引导出单收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩。
实验结果记录 1．记录下不同的刺激强度值对肌肉收缩的幅度值，绘制不同刺激强度与腓肠肌收缩张力的关系曲线。 2．分别记录下引起肌肉单收缩，不完全强制收缩和完全强制收缩时的刺激频率和收缩幅度（张力）。
注意事项 1．在制备离体神经肌肉标本以及实验操作过程中，要适时滴加林格氏液，以防标本干燥而丧失正常生理活性。 2．操作过程中应避免强力牵拉和手捏神经或夹伤神经肌肉。 3．每次刺激之后必须让肌肉有一定的休息时间，特别是在观察刺激频率的影响时。 4．找准最大刺激强度，不能刺激过强而损伤神经。 5．实验过程中保持换能器与标本连线的张力不变。
思考题 1．为什么在一定范围内增加刺激强度，骨骼肌收缩力增加？ 2．为什么刺激频率增加时，肌肉收缩幅度也增大？