骨骼肌单收缩和复合收缩--生理学实验
【实验报告】骨骼肌的单收缩与复合收缩及神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定
实验二：骨骼肌的单收缩与复合收缩及神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定实验人：同组人：【实验目的】✧了解肌肉收缩过程的时相变化✧观察刺激强度和频率对骨骼肌收缩形式的影响✧掌握离体神经干动作电位的细胞外记录法及其基本波形的判断和测量。
✧掌握神经干动作电位传导速度及其不应期的测定方法。
【实验原理】✧骨骼肌的单收缩与复合收缩肌肉兴奋的外在表现是收缩。
当其受到一个阈上强度的刺激时，爆发一次动作电位，迅速发生一次收缩反应，叫单收缩。
单收缩曲线分为潜伏期、收缩期、舒张期三个时期。
在一定范围内，肌肉收缩的幅度随刺激强度的增加而增大。
当相继受到两个以上同等强度的阈上刺激时，因频率不同，下一次刺激可能落在前一刺激所引起的单收缩的不同时期内，造成：✓几个分离的单收缩：频率低于单收缩频率，间隔大于单收缩时间✓收缩的总和（强直收缩）：不完全强直收缩：后一收缩发生在前一收缩的舒张期完全强直收缩：后一收缩发生在前一收缩的收缩期内，各收缩不能分开，肌肉维持稳定的收缩状态。
✧神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定⏹神经干是由许多神经纤维组成的，神经兴奋的标志是动作电位。
在一定范围内神经干动作电位的幅度随刺激强度的增加而增大，这是由于各神经纤维兴奋性的不同，虽然每条纤维动作电位产生都遵守“全或无”的方式，但神经干动作电位记录到的是多个兴奋阈值、传导速度和振幅各不相同的动作电位的总和，为一个复合动作电位，所以不存在阈强度，也不表现为“全或无”的特征。
根据引导方法的不同（双极引导或单极引导），可分别得到双相、单相动作电位。
⏹动作电位在神经纤维上的传导有一定的速度。
不同类型的神经纤维其传导速度各不相同，主要取决于神经纤维的直径、有无髓鞘、环境温度等因素。
蛙类坐骨神经干传导是速度约为35-40 m/S, 神经纤维在一次兴奋过程中，其兴奋性可发生周期性变化，包括绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期。
⏹为了测定神经一次兴奋之后兴奋性的变化，可先给神经施加一个条件性刺激，引起神经兴奋，然后再用一个检验性刺激在前一兴奋过程的不同时相给予刺激，检查神经对检验性刺激反应的兴奋阈值，以及所引起的动作电位的幅度变化，来判断神经组织兴奋性的变化。
骨骼肌单收缩与复合收缩
骨骼肌的单收缩和复合收缩实验目的观察刺激强度与骨骼肌收缩力量的关系及刺激频率对骨骼肌收缩形式的影响，了解单收缩、复合收缩的产生机制及其意义。
实验原理肌肉组织具有兴奋性，受到刺激后会发生反应，表现为肌肉收缩。
当刺激坐骨神经-腓肠肌标本时，在一定范围内，随着刺激强度的增大，参与兴奋的神经纤维和骨骼肌纤维的数目随之增多，骨骼肌的收缩力量也随之增强。
改变刺激频率，肌肉可出现不同形式的收缩反应。
肌肉受到一次刺激，爆发一次动作电位，引起一次收缩，称为单收缩。
其全过程可分为潜伏期、缩短期和舒张期三个时期。
单收缩是骨骼肌其他收缩形式的基础。
当给予骨骼肌两个以上相继有效的刺激时，肌肉将出现连续的收缩。
改变刺激频率，即可使肌肉出现不同形式的收缩反应。
如果刺激频率较低，刺激间隔时间大于肌肉单收缩的持续时间，肌肉的反应表现为一连串的单收缩；若逐渐增加刺激频率，使刺激间隔时间逐步缩短，使后一次的收缩反应落在前一收缩的舒张期内，则引起锯齿状的不完全强直收缩；若继续增加刺激频率，使后一次收缩反应落在前一收缩的缩短期内，则出现收缩曲线呈平滑的完全强直收缩。
这种肌肉收缩波形的部分或全部重合，又称为复合收缩。
所以，有效刺激的频率决定了肌肉收缩的形式。
在正常机体内骨骼肌的收缩几乎全是强直收缩。
实验器材和药品Medlab生物信号采集处理系统，张力换能器，蛙类手术器械一套，蛙板，玻璃板，滴管，线，棉花，肌动器，铁支架；任氏液。
实验对象蟾蜍。
实验方法和步骤１.标本制备与安放按实验1的方法制备出坐骨神经－腓肠肌标本，并在任氏液中浸泡10－15分钟。
然后将标本的股骨固定在肌动器上，腓肠肌跟腱用线扎紧并与换能器相连，调节好扎线的张力，不可过松或过紧，以使肌肉自然拉平为宜(保证肌肉一旦收缩，即可牵动张力传感器的应变梁)；将坐骨神经轻放在肌动器电极上，并注意保持局部湿润。
2．仪器调试打开计算机，进入Medlab生物信号采集处理系统操作界面，对采样条件，刺激参数等进行设置。
骨骼肌的单收缩和复合收缩
实验报告说明：1、实验报告务必独完成，对抄袭者将按不及格处理；2、实验报告的格式请按下面的各项要求来填写，不要改动；3、正文字体统一用“仿宋-GB2312”、，小四号，单倍行距，小标题加黑；4、下面的“替换这里”字体底纹在完成后去除；5、实验报告按时上传，上传时文件名统一按照网上说明来命名；实验名称：刺激强度与肌肉收缩反应的关系／骨骼肌的单收缩和复合收缩同组姓名：实验日期：成绩：教师：一、实验结果（一）刺激强度与肌肉收缩反应的关系刺激为单刺激时，当刺激强度低于阈刺激时，骨骼肌无反应（不收缩），当刺激强度达到阈刺激时，肌肉开始收缩，刺激强度超过阈刺激时，随着刺激强度的增加，肌肉收缩逐渐增强，当到达顶刺激时，肌肉收缩幅度达到最大，此时不再随刺激强度增强而增强。
刺激为串刺激，当刺激频率低时，由于两次刺激之间肌肉部分处于舒张状态，因此产生的肌张力曲线呈震荡波形即骨骼肌发生不完全强直收缩，当频率高时，两次刺激之间肌肉部分处于收缩状态因此产生的肌张力曲线呈直线即骨骼肌发生完全强直收缩。
（二）骨骼肌的单收缩和复合收缩单收缩：图1当电压为,频率为5时，牛蛙骨骼肌开始出现收缩，故此时为牛蛙骨骼肌的阈刺激姓名：学号：图2频率5不变时，当电压为时，收缩还未达到最高峰，当刺激增大到和时，骨骼肌收缩幅度相同，这说明当频率为5，电压为时，骨骼肌收缩已达到最高峰，故此时的刺激为顶刺激。
复合收缩：图3图4电压为3V,当频率为7时，牛蛙骨骼肌出现了不完全强直收缩；当频率为12时，出现了完全强直收缩。
二、分析与讨论1.刺激强度与肌肉收缩之间的关系。
如图（1）所示，能引起腓肠肌收缩的最小值（阈值）是，小于阈值的为阈下刺激，大于阈值的为阈上刺激。
如图，收缩强度会在一定范围内随刺激强度增加而增加，当达到时，收缩强度不再随刺激强度增加而增加，所以为最大刺激。
2.刺激频率与肌肉收缩之间的关系。
如图（2）所示，当连续刺激时间间隔不同，会出现不同图像。
实验二 骨骼肌的单收缩与复合收缩
实验二骨骼肌的单收缩与复合收缩〔目的要求〕1、分析单收缩过程的三个时期。
2、了解骨骼肌收缩的总和现象。
3、观察不同频率的阈上刺激引起肌肉收缩形式的改变。
〔基本原理〕肌肉组织对于一个阈上刺激发生一次迅速的收缩反应，称为单收缩。
单收缩的过程可分为三个时期：潜伏期、收缩期和舒张期。
当刺激频率增加到某一限度时，后来的刺激可能在前一次收缩的舒张期结束前到达肌肉，于是肌肉在自身尚处于一定程度的缩短或张力存在的基础上进行新的收缩，即复合收缩。
复合收缩包括不完全强直收缩与完全强直收缩。
不完全强直收缩是指每次新的收缩都出现在前次收缩的舒张期中，描记曲线呈锯齿状；完全强直收缩是指随刺激频率的增加，肌肉在前一次收缩的收缩期结束之前或在收缩期的顶点开始新的收缩，描记曲线上锯齿形消失。
本实验通过改变电脉冲刺激频率以观察肌肉收缩的不同形式，从而了解神经冲动或刺激频率与肌肉收缩形式的关系。
〔动物与器材〕蟾蜍、常用手术器械、肌槽、刺激器、二道生理记录仪、任氏液、纱布、肌张力换能器。
〔方法与步骤〕1、制备坐骨神经-腓肠肌标本。
2、按装记录装置及刺激装置。
见下图：3、安放标本将坐骨神经-腓肠肌标本的股骨固定在螺孔中，神经放在电极上，肌腱的截扎线栓到肌张力换能器上，松紧适宜。
4、观察不同频率时肌肉收缩的变化用同样强度的连续电脉冲刺激，使刺激频率按每秒1次、2次、5次、10次、20次逐渐增加，分别记录不同频率时肌肉收缩的曲线。
观察不同频率时的肌肉收缩变化。
注意：实验过程中要经常用任氏液湿润标本，每次刺激后应使标本休息30秒，连续刺激不可超过5秒。
〔结果〕将描记图粘贴在实验报告纸上，并作说明。
〔思考题〕不完全强直收缩与完全强直收缩分别是怎样产生的？。
骨骼肌单收缩和复合收缩--生理学实验
骨骼肌单收缩和复合收缩--生理学实验骨骼肌纤维受运动神经纤维的控制，神经纤维受到刺激后，其兴奋延神经纤维以动作电位的形式传导到相应的肌纤维，触发肌纤维收缩。
若通过神经给予肌肉一次刺激，使肌肉产生一次收缩，称为单收缩。
如果肌肉受到连续的刺激，则其收缩可出现复合现象。
本实验用蟾蜍的坐骨神经-腓肠肌标本，使用机-电换能器，通过powerLab系统来获得肌肉的收缩曲线，分析单收缩和复合收缩产生的机制与特点。
实验动物：蟾蜍实验器材和药品：PowerLab8S主机，生物电放大器，铁架台，标本盒，任氏液。
蛙手术器械，实验步骤：1．标本制备：蟾蜍坐骨神经标本制备方法参见P18蟾蜍基本技术操作。
将标本浸在任氏液中约5分钟，待其兴奋性稳定后实验。
2．仪器装置及程序设置：⑴.连接仪器（图3-4）。
图3-4.骨骼肌单收缩和复合收缩的实验框图其中，S1和S2为刺激电极，与PowerLab的outputI相连。
⑵．参数设置：启动计算机，打开PowerLab主机电源，在桌面上单击Chart4forwindow图标，进入Chart应用程序窗口。
某选择采样速度为40K/，显示比例为500:1。
某在Channel1显示骨骼肌收缩曲线。
放大器参数设置参见P38放大器参数设置。
Range为200mV，LowPa为100Hz。
如果在BridgeAmplifier设置对话框左侧的信号显示窗口中看不到输入信号，可用鼠标左键单击右侧的zero按钮，系统自动调整输入信号的零位。
单击BridgeAmplifier设置对话框下方的unit按钮，进入UnitConverion(单位转换)对话框。
单位转换的方法参见P39信号幅度范围的设置和单位的转换。
某在Channel2显示刺激方波。
在刺激参数设置对话框下方的StimulatorMarker框中选取Channel2。
刺激设置方法参见P42刺激输出的设置。
设置完毕后，单击菜单栏的etup，选取StimulatorPanel（刺激面板），弹出StimulatorPanel，在实验中可以方便地由刺激面板来设置刺激频率、幅度和波宽等参数。
骨骼肌的单收缩和复合收缩实验报告
骨骼肌的单收缩和复合收缩实验报告实验目的：
本实验的目的是通过骨骼肌单收缩和复合收缩实验来探究骨骼肌运动原理，并加深对肌肉收缩方式的了解。
实验器材：
本实验所需的器材包括骨骼肌、肌电图、测力计、笔记本电脑等。
实验步骤：
1.准备工作
首先，将笔记本电脑和肌电图连接，开启相应软件，并进行仪器校准。
然后，在实验者面部涂上一定量的导电胶，将电极贴于皮肤上，以便监测骨骼肌生成的电信号。
最后，用杠杆和测力计将骨骼肌拉伸到 110°。
2.实验操作
实验操作分为单收缩和复合收缩两个阶段。
在单收缩阶段，实验者按照指示使肌肉收缩到最大强度并维持一段时间；在复合收缩阶段，实验者需要使两组肌肉同时收缩，以测试两组肌肉在收缩时的相互协调性。
3.实验结果
通过测量肌肉收缩力和测定肌电图数据，得出收缩过程中肌肉产生的力大小和收缩时间以及相互协调作用数据。
实验结论：
在骨骼肌单收缩和复合收缩的实验中，可以发现，复合收缩时相比单收缩，骨骼肌产生的力大小明显增加，时间也有所缩短。
而在复合收缩过程中，两组肌肉收缩时也能相互配合，以实现肌肉运动的单独或协同控制。
总结：
通过本次实验，我们了解了骨骼肌单收缩和复合收缩的实验方法及其原理，并探究了肌肉收缩时各因素之间的相互关系。
这对于我们深入了解骨骼肌的运动机制，提高肌肉控制能力具有重要意义。
【实验报告】骨骼肌的单收缩与复合收缩及神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定
实验二：骨骼肌的单收缩与复合收缩及神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定实验人：同组人：【实验目的】✧了解肌肉收缩过程的时相变化✧观察刺激强度和频率对骨骼肌收缩形式的影响✧掌握离体神经干动作电位的细胞外记录法及其基本波形的判断和测量。
✧掌握神经干动作电位传导速度及其不应期的测定方法。
【实验原理】✧骨骼肌的单收缩与复合收缩肌肉兴奋的外在表现是收缩。
当其受到一个阈上强度的刺激时，爆发一次动作电位，迅速发生一次收缩反应，叫单收缩。
单收缩曲线分为潜伏期、收缩期、舒张期三个时期。
在一定范围内，肌肉收缩的幅度随刺激强度的增加而增大。
当相继受到两个以上同等强度的阈上刺激时，因频率不同，下一次刺激可能落在前一刺激所引起的单收缩的不同时期内，造成：✓几个分离的单收缩：频率低于单收缩频率，间隔大于单收缩时间✓收缩的总和（强直收缩）：不完全强直收缩：后一收缩发生在前一收缩的舒张期完全强直收缩：后一收缩发生在前一收缩的收缩期内，各收缩不能分开，肌肉维持稳定的收缩状态。
✧神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定⏹神经干是由许多神经纤维组成的，神经兴奋的标志是动作电位。
在一定范围内神经干动作电位的幅度随刺激强度的增加而增大，这是由于各神经纤维兴奋性的不同，虽然每条纤维动作电位产生都遵守“全或无”的方式，但神经干动作电位记录到的是多个兴奋阈值、传导速度和振幅各不相同的动作电位的总和，为一个复合动作电位，所以不存在阈强度，也不表现为“全或无”的特征。
根据引导方法的不同（双极引导或单极引导），可分别得到双相、单相动作电位。
⏹动作电位在神经纤维上的传导有一定的速度。
不同类型的神经纤维其传导速度各不相同，主要取决于神经纤维的直径、有无髓鞘、环境温度等因素。
蛙类坐骨神经干传导是速度约为35-40 m/S, 神经纤维在一次兴奋过程中，其兴奋性可发生周期性变化，包括绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期。
⏹为了测定神经一次兴奋之后兴奋性的变化，可先给神经施加一个条件性刺激，引起神经兴奋，然后再用一个检验性刺激在前一兴奋过程的不同时相给予刺激，检查神经对检验性刺激反应的兴奋阈值，以及所引起的动作电位的幅度变化，来判断神经组织兴奋性的变化。
骨骼肌的单收缩与复合收缩实验
1.骨骼肌的单收缩与复合收缩实验目的1.熟悉动物机能信号采集系统的使用方法,2.观察刺激强度与肌肉收缩反应的关系3.观察刺激频率对骨骼肌收缩形式的影响实验原理腓肠肌由许多肌纤维组成，刺激腓肠肌时，不同的刺激强度会引起肌肉的不同反应。
当刺激强度过小时，肌肉不发生收缩反应，刺激为阈下刺激。
而能引起肌肉发生收缩反应的最小刺激为阈刺激，刺激的强度称为阈强度，当全部肌纤维同时收缩时，出现最大的收缩反应，引起最大收缩反应的最小刺激强度称为最适刺激强度。
肌肉组织对于一个阈上强度的刺激发生一次迅速的收缩反应，称为单收缩。
单收缩的过程可分三个时期：潜伏期、缩短期和舒张期。
两个同等强度的阈上刺激，相继作用于神经肌肉标本，如果刺激间隔小于单收缩的时程，则出现两个收缩反应的重叠，称为收缩的总和。
收缩的总和(复合收缩)不完全强直收缩：后一收缩发生在前一收缩的舒张期完全强直收缩：后一收缩发生在前一收缩的收缩期内，各收缩不能分开，肌肉维持稳定的收缩状态实验对象蟾蜍或其它蛙类、常用手术器械，蛙板，蛙钉，铜锌弓，毁脊针(探针)，棉线，废物盆，培养皿，玻璃分针，任氏液、MD3000生物信号采集系统，换能器，肌槽，支架实验步骤坐骨神经－1、腓肠肌标本的制备2. 连接装置3. 实验观察和记录单收缩实验选择阈上刺激强度刺激方式：单次；波宽：1ms调节控制面板的输入范围，使观察的肌肉收缩幅度适当d. 调整时间单位(记录好，不可忘记!)，使收缩曲线成明显的抛物线状e. 采样刺激关键技术坐骨神经-腓肠肌标本的制备单收缩实验时，调整好时间单位和刺激强度连续刺激时刺激强度与频率的选择注意事项常用任氏液湿润标本，保持标本的良好活性肌肉与换能器的连接松紧适当在做复合收缩实验时，每改变一次刺激频率后，应休息0.5-1 min, 每次刺激不要超过5 秒，以免标本疲劳2.神经干动作电位的引导及其传导速度的测定试验目的1.掌握蛙坐骨神经-胫腓神经标本的制备方法2. 掌握引导神经干动作电位和测定其传导速度、兴奋不应期的基本原理和方法实验原理神经干动作电位是神经兴奋的客观标志，给具有兴奋性的神经干以一定强度的刺激，会发生动作电位。
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骨骼肌单收缩和复合收缩
骨骼肌纤维受运动神经纤维的控制，神经纤维受到刺激后，其兴奋延神经纤维以动作电位的形式传导到相应的肌纤维，触发肌纤维收缩。
若通过神经给予肌肉一次刺激，使肌肉产生一次收缩，称为单收缩。
如果肌肉受到连续的刺激，则其收缩可出现复合现象。
本实验用蟾蜍的坐骨神经-腓肠肌标本，使用机-电换能器，通过powerLab系统来获得肌肉的收缩曲线，分析单收缩和复合收缩产生的机制与特点。
实验动物：蟾蜍
实验器材和药品：PowerLab 8S主机，生物电放大器，铁架台，标本盒，任氏液。
蛙手术器械，
实验步骤：
1．标本制备：蟾蜍坐骨神经标本制备方法参见P18蟾蜍基本技术操作。
将标本浸在任氏液中约5 分钟，待其兴奋性稳定后实验。
2．仪器装置及程序设置：
⑴. 连接仪器（图3-4）。
图3-4. 骨骼肌单收缩和复合收缩的实验框图
其中，S1 和S2为刺激电极，与PowerLab的output I相连。
⑵．参数设置：启动计算机，打开PowerLab主机电源，在桌面上单击Chart4 for windows图标，进入Chart应用程序窗口。
* 选择采样速度为40K/s，显示比例为500:1。
* 在Channel 1显示骨骼肌收缩曲线。
放大器参数设置参见P38放大器参数设置。
Range 为200mV， Low Pass为100Hz。
如果在Bridge Amplifier设置对话框左侧的信号显示窗口中看不到输入信号，可用鼠标左键单击右侧的zero按钮，系统自动调整输入信号的零位。
单击Bridge Amplifier设置对话框下方的units按钮，进入Units Conversion(单位转换)对话框。
单位转换的方法参见P39信号幅度范围的设置和单位的转换。
* 在Channel 2显示刺激方波。
在刺激参数设置对话框下方的Stimulator Marker框中选取Channel 2。
刺激设置方法参见P42刺激输出的设置。
设置完毕后，单击菜单栏的setup，选取Stimulator Panel（刺激面板），弹出Stimulator Panel，在实验中可以方便地由刺激面板来设置刺激频率、幅度和波宽等参数。
单次刺激：设置Mode为Pulse，单击Hz选项，Frequency 取1Hz，Pulse Duration选0.1ms。
选中Set number of pulse选项，在Number 中键入1，表示一次刺激输出1个刺激方波。
Output Range为10V ，Amplitude为0，然后可在实验中逐渐增大刺激幅度。
双次刺激：设置Mode为Pulse，单击Hz选项，Frequency 取1Hz，Pulse Duration选0.1ms。
选中Set number of pulse选项，在Number 中键入2（双刺激）。
Output Range为10V，Amplitude选择最大刺激强度。
在实验中通过Stimulator Panel(刺激面板）逐渐增大Frequency（刺激频率）。
连续刺激: Frequency 取1Hz，Pulse Duration选0.1ms。
为避免连续刺激使标本受损，故选中Set number of pulse选项，在Number 中键入5，其余参数同上。
实验中通过Stimulator Panel(刺激面板)逐渐增大Frequency(刺激频率），使骨骼肌收缩表现为单收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩。
实验中如要对标本进行刺激，应先用鼠标左键单击开始/停止切换按钮，程序开始采样记录，然后单击刺激面板的On按钮，即可产生刺激输出，同时Channel 2（2通道）显示刺激方波。
⑶．把坐骨神经-腓肠肌标本固定在肌槽上，用棉线把腓肠肌与换能器相连。
观察项目：
1．单次刺激：观察腓肠肌收缩的情况。
逐渐增大刺激强度，使肌肉的收缩幅度增大，直至收缩幅度不再随刺激强度增大而增大。
刚使收缩幅度达到最大的最小刺激强度为最大刺激强度。
2．测量最大刺激强度时骨骼肌收缩的潜伏期、收缩期、舒张期时程和收缩幅度。
测量方法参见P46实验数据的计算、分析和统计。
3．双次刺激：逐渐增大Stimulator Panel中的刺激频率，使第二个收缩波向第一个收缩波靠拢的过程中，逐渐叠加在第一个波的舒张期或收缩期，产生收缩的舒张期复合和收缩期复合。
4．连续刺激：逐渐增大Stimulator Panel 面板中的刺激频率，使骨骼肌收缩表现为不完全强直收缩和完全强直收缩。
5．打印上述实验结果，打印方法参见P49实验数据的打印。
注意事项：
1．分离坐骨神经时，避免过度牵拉神经，绝对不允许用手或镊子夹神经。
2．股骨要牢固地固定在肌槽的小孔中。
3．坐骨神经要与刺激电极和记录电极紧密接触，但不要损伤神经。
4．防止神经、肌肉标本干燥，需经常在神经和肌肉上以任氏液湿润。
5．长时间刺激标本可能使骨骼肌的收缩能力下降，因此每个步骤后应让肌肉休息片刻。
6．把腓肠肌悬挂在换能器上的棉线应松紧适中，也不要过长并和换能器平面保持垂直。
7．实验的采样速度较快，为避免过度消耗硬盘和内存，不要长时间记录。
思考题：
为什么骨骼肌的收缩可以发生收缩波的复合，而引起神经干动作电位却没有复合现象？
（学习的目的是增长知识，提高能力，相信一分耕耘一分收获，努力就一定可以获得应有的回报）。