生理实验报告蟾蜍骨骼肌生理
人体解剖及动物生理学实验报告
实验名称蟾蜍骨骼肌生理
学号
系别
组别
同组
实验室温度
实验日期2015年5月7日
一、实验题目
蟾蜍骨骼肌生理
A蟾蜍腓肠肌刺激强度与骨骼肌收缩反应的关系
B蟾蜍骨骼肌单个肌肉收缩分析（潜伏期、收缩期和舒期的确定）
C蟾蜍腓肠肌刺激频度与骨骼肌收缩的关系
二、实验目的
确定蟾蜍骨骼肌收缩的
（1）阈水平和最大收缩以及刺激强度与肌肉收缩之间的关系曲线
（2）收缩的三个时期：潜伏期、缩短期、舒期
（3）刺激频度与肌肉收缩的关系
三、实验方法
1、蟾蜍坐骨神经-骨骼肌标本的制作及电路连接
1)双毁髓处死蟾蜍后，剥去皮肤，暴露腰骶丛神经，游离大腿肌肉之间的做个神
经及小腿的腓肠肌，注意不要将胫神经与腓神经分离。神经端结扎后，剪去无
关分支后游离至膝关节处；肌肉端结扎在肌腱上，将腓神经也一起结扎，结扎
线留长。保留膝关节，剪去腿骨，将标本离体。注意保持神经肌肉湿润。
2)用大头钉将标本的膝关节固定于标本盒R2和R3两记录电极之间的石蜡凹槽，
保证神经、肌肉与电极充分接触。神经中枢端接触刺激电极S1和S2，肌肉接
触记录电极R3和R4，之间接触接地电极。
3)肌肉的结扎线从标本盒中穿出，连接力换能器。注意连线尽量短，以减小阻力。
在实验过程中，注意标本的休息：将神经搭在肌肉上，用浸湿了任氏液的棉花
覆盖神经肌肉，保持湿润。但标本盒避免有过多的液体，防止短路。
4)换能器插头接RM6240通道1。刺激输出线两夹子分别连接标本盒的刺激电极
S1和S2，插头接刺激输出插口。如果需要记录肌肉的动作电位，则在肌肉所搭
置的记录电极上连接输入导线，注意接地，插头接通道2。
2、蟾蜍骨骼肌生理各项数据测定
A蟾蜍腓肠肌刺激强度和骨骼肌收缩反应的关系
1)打开信号采集软件，从“实验”菜单中选取“刺激强度对骨骼肌收缩的影响”，出
现软件自动设置界面，各项参数已设置好，但需要将“采集频率”修改成“20kHz”，扫描速度仍然是“1.0s/div”。界面的采集通道默认为RM6240B面板上的通道1.刺激模式自动设置为强度递增刺激，起始强度为0.02V（可根据标本特性灵活选择）2)检查装置连接正确后，点击“开始记录”，屏幕下出现扫描线，软件处于记录状态。
（主义不要点击“开始示波”，在示波状态下，文件不能保存。）扫描线如偏离零点较远，需要调零：将换能器与标本盒的棉线放松，旋转换能器的调零钮，使基线恢复零点。
3)将换能器连接的棉线拉直，如果基线偏移零位（肌肉被牵拉的程度会影响基线位
置），不必去管（不必重新调零，测量时，将偏移量减去即可）。点击“开始刺激”，刺激器按一定时间间隔自动输出单个刺激方波，后一次比前一次强度递增。将“刺激标注”激活，显示出每次发放的刺激的强度。屏幕上应出现一系列由刺激触发的肌肉收缩曲线，同时可以观察到标本盒中肌肉的收缩。注意文件的保存（不要移动标本盒与换能器的位置，即肌肉被牵拉的程度保持固定。此要求也适用于ⅡB和ⅡC。）
4)当收缩幅度不再变化时，停止刺激，停止记录。
5)应用测量工具，确定收缩的阈水平和最大收缩。并确定最大收缩所对应的最小刺激
强度（即最适刺激强度）。记录下收缩幅度，刺激和放大器的参数设置。（注意在测量时。需将波形适当展开，确保测量数据更准确。）
6)绘制刺激强度与肌肉收缩幅度之间的关系曲线。
B单个肌肉收缩分析（确定潜伏期、缩短期、舒期）
1)将ⅡA实验得到的最大刺激强度对应的收缩曲线展开，应用测量工具确定收缩的三
个时期：潜伏期、缩短期、舒期。
2)至少测量三次。计算几次重复测量得到的三个时期的平均值和标准差。
C蟾蜍腓肠肌刺激频度与骨骼肌收缩的关系
1)打开信号采集软件，关闭通道3和4，保留通道1和2，分别对应肌肉收缩信号和
肌肉动作电位信号。示波状态下修改参数设置：采集频率20kHz；通道1：通道模式为力，扫描速度400ms/div，灵敏度7.5g（可根据收缩幅度合理选择），放大器
时间常数设为直流，滤波频率100Hz；通道2：通道模式为生物电，扫描速度400ms/div，灵活度2mv，放大器时间常数0.001s，滤波频率1kHz。刺激模式为串单单刺激，波宽1ms，延时20ms，选择一定的刺激脉冲个数（10-60个，避免让肌肉受到过多刺激）和刺激强度（阈上刺激强度即可，不必达到最大刺激强度，避免收缩幅度过大，超出换能器量程）。
2)点击“开始记录”，软件进入记录状态。
3)记录过程中逐渐提高刺激频率，在一定的刺激频率下，点击“开始刺激”，刺激器
按此频率连续发放设定的刺激脉冲个数，肌肉出现相应的收缩。
4)观察肌肉收缩的总和现象，确定肌肉收缩的最小融合频率，观察肌肉动作电位与收
缩的关系。
5)观察不同频率引起肌肉收缩的幅度变化。
四、实验结果
A蟾蜍腓肠肌刺激强度和骨骼肌收缩反应的关系
图1. 蟾蜍腓肠肌刺激强度和骨骼肌收缩反应的关系图
表1 蟾蜍腓肠肌刺激强度与骨骼肌收缩强度的关系表
刺激强度（V）收缩强度（g）刺激强度（V）收缩强度（g）
0.18
0.19
0.00
1.49
0.24
0.25
6.96
7.35
0.20 3.31 0.26 7.45
0.21 4.79 0.27 7.59
0.22 6.07 0.28 7.69
0.23 7.46 0.29 7.51
根据上表可绘制下图，曲线图能更加直观的显示蟾蜍骨骼肌收缩强度随对腓肠肌刺激强度增加的变化趋势。
图2.蟾蜍腓肠肌刺激强度与骨骼肌收缩强度的曲线图
结果分析：
由上述图表可以看出，刚开始以较低强度刺激时，骨骼肌并没有收缩，直到达到阈刺激强度时（阈刺激强度在0.18-0.19V之间），骨骼肌开始收缩；随着刺激强度的增大，骨骼肌收缩强度逐渐增大；刺激强度约为0.23V时，骨骼肌收缩强度达到最大值，最大值在7.5g左右；在这之后，随着刺激强度的增大，骨骼肌收缩强度不再明显增加，而是在最大收缩强度附近波动。
产生此现象的原因分析：
由于一块肌肉由许许多多肌纤维组成，骨骼肌的收缩受运动神经元的支配。单个运动神经元可支配多根肌纤维，一个运动神经元与它所支配的肌纤维组成一个运动单位。而不同的运动单位兴奋阈值不同。低于阈刺激的刺激强度，神经纤维不发生兴奋，其所支配的肌细胞也不发生反应；当刺激电压达到阈强度时，神经干中阈值最低的神经开始兴奋，其所支配的运动单位也兴奋并发生收缩。刺激强度逐渐增大，神经干中兴奋的神经纤维增加，收缩的运动单位也增加，于是骨骼肌收缩力增加。当刺激电压达到最大刺激强度后，所有的神经纤维都兴奋，其所支配的所有的运动单位也收缩，所有刺激强度再增大。骨骼肌收缩力也不再增加。
B 蟾蜍骨骼肌单个肌肉收缩分析（潜伏期、收缩期和舒期的确定）
图3 单个肌肉收缩分析图（潜伏期、收缩期和舒期的确定）
从上图可看出，当肌肉受到一个单刺激时，产生一次收缩，称为单收缩。从刺激开始到收缩开始这一段无明显外部表现的时间，称为潜伏期。自肌肉开始收缩至收缩达到高峰，是长度缩短或力增高的时间，称为缩短期。自收缩高峰开始，曲线较缓慢地下降至基线，为长度或力恢复过程的时间，称为舒期。
表2蟾蜍骨骼肌单收缩潜伏期、缩短期及舒期数据测量表
刺激强度（V ）
潜伏期（ms ）
缩短期（ms ）
舒期（ms ）
1 0.27 7 57 235
2 0.28 8 64 250
3 0.29 10 63 247 Mean 0.28 8.33 61.33 24
4 SD
0.01
1.53
3.79
7.94
由上表可得到蟾蜍骨骼肌单收缩潜伏期、缩短期及舒期的数据，且每组数据间方差较小，由此可证明实验误差较小，得到的数据也较为准确。
潜伏期 收缩期 舒张期
C蟾蜍腓肠肌刺激频度与骨骼肌收缩的关系
图4蟾蜍腓肠肌刺激频度与骨骼肌收缩的关系图（当前波间隔为500ms）上图（图4）显示的为几个分离的单收缩，实验显示，直到波间隔降低到200ms，蟾蜍的骨骼肌均为分离的单收缩。
图5蟾蜍腓肠肌刺激频度与骨骼肌收缩的关系图（当前波间隔为50ms）
图6蟾蜍腓肠肌刺激频度与骨骼肌收缩的关系图（当前波间隔为25ms）以上两图（图5、图6）显示的为几个收缩反应的重叠，即发生收缩总和。实验显示，波间隔在150ms—25ms，骨骼肌均发生不完全强直收缩现象。
图7蟾蜍腓肠肌刺激频度与骨骼肌收缩的关系图（当前波间隔为20ms）
上图（图7）显示的为肌肉发生强直收缩的现象，可得到一条光滑的曲线。实验显示，当波间隔降低到20ms，蟾蜍的骨骼肌会发生强直收缩现象。
实验次数波间隔（ms）刺激频度（Hz）最大收缩幅度（g）现象
1 500 2.00 2.50 单收缩