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 实验报告VIP专享VIP免费

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0.14V,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图2频率5不变时，当电压为0.22V时，收缩还未达到最高峰，当刺激增大到0.23V和0.24V时，骨骼肌收缩幅度相同，这说明当频率为5，电压为0.23V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0.14v，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0.23v时，收缩强度不再随刺激强度增加而增加，所以0.230v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。当刺激间隔≥收缩时间＋舒时间时间时，为单收缩当收t＜刺激间隔＜收时间＋舒张时间时，为不完全强直收缩，曲线顶部为锯齿状融合。图3当刺激间隔≤收缩时间时，为完全强直收缩，曲线顶部为平滑，看不出舒张的痕迹。图4三、结论结果分析：单收缩机制：牛蛙腓肠肌是由许多的肌纤维组成的，且这些肌纤维粗细不同，故这些肌纤维的兴奋性就像电路中的电线，粗的电阻小电流优先通过，同理，粗的肌纤维兴奋性高，刺激小时往往先兴奋，而细纤维兴奋性低，只有刺激大时才能兴奋。此外，坐骨神经中支配这些肌纤维的运动神经纤维的兴奋性同肌纤维一样也是不相同的，因此刺激坐骨神经时必需具有一定的临界强度和持续时间，即阈刺激才能在神经或肌肉中引起冲动。当一个刺激很小时，连最粗的神经纤维或最粗的肌纤维都不能兴奋时肌肉便无反应，此时的刺激称为阈下刺激；如果增大刺激强度，恰好能引起肌肉收缩时，这时刺激强度称阈强度；若将刺激强度继续增大，当大到一定程度连那些兴奋性较低的神经纤维（较细的）也兴奋时，相应的肌纤维也发生收缩，此时所有的神经纤维和肌纤维都发生了兴奋，肌肉的收缩幅度达到了最大，这时即使在增大刺激强度，肌肉的收缩幅度也不会再增大。此时的刺激强度即为顶刺激。总的来说：单收缩强度变化是兴奋的肌纤维由少到多最后全部兴奋的过程。复合收缩的机制：给标本一连串阈上刺激，当相临两次刺激间隔小于该肌肉收缩的总时程时出现了一次连续幅度相同的收缩，即复合收缩。当时间间隔短于肌肉收缩的总时程，而大于肌肉收缩的潜伏期和收缩短时程时，此时肌肉正处于舒张状态时又发生收缩，故肌张力曲线呈震荡波形该收缩称为不完全强直收缩。当两次刺激间隔短于肌肉收缩的缩短期时，此时肌肉处于收缩期的时间增长，故滞留在收缩幅度最大时间增长，肌张力曲线呈直线，该收缩称为完全强直收缩。复合收缩过程中，由于一次动作电位完成只需2ms，而完成一次肌肉收缩需0.11s,故肌肉收缩过程中，肌细胞的兴奋性始终良好。