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  • 發布時間:2019-04-09 22:07 原文鏈接: 負荷與骨骼肌收縮的關系實驗

    實驗方法原理肌肉收縮效能(performance of contraction)表現為收縮時產生的張力(force)和/或縮短程度(shortening),以及產生張力或縮短的速度(velocity)。如果收縮時肌肉的長度保持不變而只有張力的增加,則這種收縮的形式稱為等長收縮(isometric contraction);收縮時只發生肌肉縮短而張力保持不變,稱為等張收縮(isotonic contraction)。

    肌肉收縮前所承受的負荷叫前負荷(preload),它使肌肉具有一定的初長度。肌肉收縮時所遇到的阻力稱后負荷(afterload),它使肌肉收縮時產生相應的張力。在一定范圍內,肌肉收縮可隨前負荷的增加而加強。前負荷過大,則導致肌肉收縮力的減弱;后負荷越大,肌肉收縮時產生的張力越大,開始縮短的時間越遲,縮短的速度越慢,縮短的幅度越小。當負荷達一定值時,可導致肌肉收縮只產生張力,而長度保持不變(等長收縮)。
    儀器、耗材

    任氏液BL-420生物信號采集處理系統蛙類手術器械肌槽張力換能器鐵柱架雙凹夾可懸掛的小砝碼圓規直尺

    實驗步驟

    一、 制備蛙坐骨神經腓腸肌標本

    二、 固定標本于肌槽


    三、 實驗觀察項目

    1. 后負荷不變,改變前負荷對骨骼肌收縮的影響。

    (1) 啟動生物信號采集處理系統,進入實驗狀態。

    (2) 先將肌槽水平杠桿下邊的螺絲旋上,由于杠桿受螺絲的頂托,故肌肉在收縮前的長度保持不變,然后在水平杠桿上適當位置(距支點1cm)處懸掛100g砝碼,采用單個最大刺激強度刺激坐骨神經,記錄腓腸肌收縮曲線,此時肌肉收縮的前負荷為0g,后負荷為100g。

    (3) 將肌槽水平杠桿下邊的螺絲下旋,使其離開杠桿,在水平杠桿上相同適當位置處懸掛10g砝碼(即前負荷)。然后,將螺絲上旋至剛好頂著杠桿為止,再在10g砝碼上加90g砝碼,用單個最大刺激強度刺激坐骨神經,記錄腓腸肌收縮曲線,此時肌肉收縮的后負荷仍為100g。

    (4) 按上述方法改變肌肉的前負荷(初長度)為20g、30g、40g、50g、60g、70g、80g、90g、100g,后負荷均為100g,記錄肌肉的收縮曲線。

    (5) 計算骨骼肌在不同前負荷下的機械功,并填入下表,繪制肌肉前負荷與肌肉做功關系曲線。在杠桿的砝碼連接處測量使杠桿上移1cm,記錄的曲線高度H',以此作為一個校正值。肌肉做功=所加負荷重量(W)×負荷移動(即提高)的距離(h)。h可用收縮曲線高度H除以H'(負荷移動1cm時曲線的高度)算出。即肌肉做功(g·cm)=所加負荷重量(W)×(H/H')。

    2. 前負荷不變,改變后負荷對骨骼肌收縮的影響。

    (1) 用單個最大刺激強度刺激坐骨神經,記錄腓腸肌的收縮曲線。此時肌肉收縮的前、后負荷均為0。

    (2) 在肌槽水平杠桿適當位置處懸掛10g砝碼,并將其下邊的螺絲下旋,使其離開杠桿,使肌肉被拉長,以后始終保持這一初長度。用單個最大刺激強度刺激坐骨神經,記錄腓腸肌收縮曲線,此時肌肉收縮的前負荷為10g,后負荷也為10g。

    (3) 將螺絲上旋,使其剛剛托住杠桿以保持肌肉的初長度不變,然后在原來10g負荷上再加10g,刺激坐骨神經,記錄肌肉收縮曲線,這時收縮的前負荷仍為10g,后負荷則增加為20g。

    (4) 按上述方法不改變肌肉的前負荷(初長度)重量,而后負荷逐漸增加為30g、40g、50g、60g、70g、80g、90g、100g,記錄肌肉的收縮曲線。

    (5) 計算骨骼肌在不同后負荷下的機械功,并填入下表,繪制肌肉后負荷與肌肉做功關系曲線。

    展開 
    注意事項

    1. 腓腸肌肌腱上的線一定要扎緊扎牢,以防止因負荷過大而滑脫。

    2. 采用單個最大刺激,在同一組實驗中不得隨意更動其他刺激參數。

    3. 更改負荷進行刺激前,應使肌肉充分松弛并休息1~2min,同時用任氏液沖洗肌肉,以防標本干燥。


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