[实验原理]
肌肉组织具有兴奋性.受到刺激后会产生动作电位,发生反应,表现为肌肉收缩。引起组织发生反应的刺激应是适宜的有效刺激。刚能引起收缩反应的最小刺激强度称为阈强度,该刺激为阐刺激。就单条骨骼肌纤维而言,它对刺激的反应具有“全或无”的性质.但蟾蜍或蛙的腓肠肌内含有许多骨骼肌纤维,它们的兴奋性不同,因而所需的阈刺激强度也不同。如果刺激强度低于任何肌纤维的阈值,则没有动作电位产生,无收缩反应;当刺激强度增加到能引起少数肌纤维兴奋时,可产生较小的复合动作电位,记录到较低的肌肉收缩波形;继续增加刺激强度,兴奋的纤维数量增多;当刺激强度增加到使全部肌纤维兴奋时,复合动作电位幅度达到最大,肌肉收缩幅度亦达最大;再增加刺激强度时,复合动作屯位的幅度和肌肉收缩幅度都不会再增加。由此可见,整块肌肉对刺激的反应不表现“全或无”,而是呈现出在一定范围内其收缩力与刺激强度成正比的关系,即随着阈上强度的不断增加,骨骼肌的收缩反应相应加大,直至出现最大反应。此时的最小刺激强度称为最适强度,该刺激为最适刺激。骨路肌在受到1次刺激后,可以产生1次等长成等张收缩。其全部过程可分为潜伏期、收缩期和舒张期。收缩全过程可分为收缩期和舒张期,前者持续时间较后者短。如果给肌肉以连续的脉冲刺激,肌肉的收缩形式将随刺激的频率的不同而有不同表现。在刺激频率较低时,因每—次新的刺激到来时,前—次刺激引起的单收缩过程已经结束,于是每次刺激都引起一次独立的单收缩,此时刺激的间隔时间大于肌肉收缩的收缩期与舒张期之和,引起肌肉出现一连串的单收缩。随刺激频率增加到某一程度时,刺激间隔时间缩短,后来的刺激有可能在前一次收缩的舒张期结束前即到达肌肉,此时刺激的间隔时间大于收缩期但小于收缩期与舒张期之和,则后一刺激引起的肌肉收缩落在前一刺激引起收缩过程的舒张期内,于是肌肉在自身尚处于—定程度收缩(或张力存在)的基础上进行新的收缩,肌肉表现为不完全强直收缩,在描记曲线上形成锯齿形;如果刺激频率继续增加,肌肉就有可能在前一次收缩的收缩期结束以前或在收缩期的顶点开始新的收缩,于是多次收缩的长度(或张力)变化可以融合而叠加起来,使描记曲线上的锯齿形消失,出现完全强直收缩。完全强直收缩和不完全强直收缩统称为复合收缩。本实验选用引起肌肉产生最大收缩的刺激强度,观察刺激频率与肌肉收缩形式之间的关系。
以电脉冲刺激坐骨神经运动分支,通过局部电流将神经冲动传导至末梢,使接头前膜量子释放乙酰胆碱(acetylcholine. ACh)ACh与接头后膜N2型ACh受体通道结合,使终板膜去极化,产生终板电位,当终板膜去极化达某一数值,以电紧张性扩布达肌膜的阈电位爆发肌膜的动作电位,通过肌膜兴奋一收缩偶联机制引起肌丝滑行而产生肌肉收缩反应
如果在这一实验过程中:
1选用不同的刺激强度(对阈强度的认识)、不同的刺激频率(包括对生物电信号总和的认识),观察对神经干动作电位、终板电位、肌膜动作电位和肌肉收缩张力或形式的不同影响
2分别采用:(1)箭毒(阻断ACh对N2型ACh受体的激动作用),并分离出较稳定的终板电位:(2)胞外高钙(促进运动神经末梢Ach的释放):(3)以及新斯的明(抗胆碱酯酶活性而产生拟胆碱兴奋效应)等因素对终板电位的影响:(4)以及局部采用20%高渗甘油破坏骨骼肌内的肌管系统、使肌膜兴奋一收缩脱偶联等实验干扰手段,观察对比实验结果的前后变化。

