标题ZL-620生物信号采集处理系统在骨骼肌兴奋时电活动与收缩的关系实验中发挥的功能？

医学信号采集处理系统是是种多单片机控制、为生命学科设计的生物信号记录和数据处理系统，取代了传统的多道生理记录仪、示波器、X-Y记录仪和刺激器等仪器，可应用于各院校的生理学、药理学、病理生理学、运动生理学和心理学等学科的生物学实验，是研究人员、老师和学生可以通过该医学信号采集处理系统观察到各种生物机体内或离体器官中探测到的生物电信号以及张力、压力、温度等生物非电信号的波形，从而对生物肌体在不同的生理或药理实验条件下所发生的机能变化加以记录与分析。

【实验目的】

  学习骨骼肌动作电位与机械收缩同步记录方法，观察分析骨骼肌兴奋的电变化与收缩之间的时间关系及各自的特点。

【实验原理】

在骨骼肌的兴奋-收缩耦联过程中，骨骼肌兴奋的电变化（动作电位）与收缩（长度与张力变化）是两种不同性质的生理过程，但又密切相关。当肌膜产生动作电位后，根据局部电流原理，动作电位可治肌膜迅速传播，并经由横管膜进入肌细胞内到达三联体。动作电位形成的刺激使终池膜上的钙通道开放，贮存在终池内的Ca2+顺浓度差以易化扩散的方式经钙通道进入胞质到达肌丝区域，使Ca2+与细肌丝肌钙蛋白结合，引发肌丝滑行过程，结果使肌细胞收缩。为验证它们之间的关系，必须同步记录这两种生理过程。本实验用张力换能器把蟾蜍腓肠肌的机械收缩转化为电能，使之也以电变化的波形曲线显示，这样就能把肌肉兴奋时的电变化与收缩的机械变化同时引入ZL-620生物信号采集处理系统，以观察分析它们之间的特点。

【实验对象】

蟾蜍。

【实验器材】

蛙类解剖手术器材、蛙钉、林格液、腓肠肌固定屏蔽盒、微调固定器、棉花、甘油、张力换能器和ZL-620生物信号采集处理系统等。

【方法和步骤】

1. 制备蟾蜍离体坐骨神经腓肠肌标本（标本两端均扎线），浸入林格液备用（制备方法见“实验”）。

2. 实验装置

（1）将离体坐骨神经腓肠肌标本固定在屏蔽盒中。

（2）腓肠肌的跟腱结扎经固定在张力换能器的簧片上。

（3）坐骨神经放在刺激电上，保持神经与刺激电接触良好。

（4）棉花引导电旋转在腓肠肌上，接触良好。

（5）启动ZL-620生物信号采集处理系统，点击ZL-620菜单“实验/常用生理学实验”，选择“骨骼肌兴奋时的电活动与收缩的关系”，设置放大器、采样和刺激器参数（表2-3-1）。刺激模式也可采用单刺激、串刺激。

表2-3-1  ZL-620放大器、采样和刺激器参数表

3. 实验观察

（1） 观察腓肠肌的单收缩：用1~2s的主周期刺激坐骨神经，观察腓肠肌的单收缩曲线、动作电位波形和刺激标记以及三者之间的时间关系，计算从动作电位起点到肌肉收缩起点的时差（图2-3-1）。

图2-3-1  骨骼肌兴奋时的电活动与收缩的关系

（2） 观察腓肠肌强直收缩：可逐步改变串刺激的刺激频率，观察腓肠肌强直收缩时肌肉收缩曲线、动作电位波形的变化。

（3） 观察兴奋-收缩去耦联现象：用1~2s的主周期刺激坐骨神经，观察腓肠肌的单收缩曲线和动作电位波形，稳定后，用浸泡甘油的棉花盖于腓肠肌上，每隔30s刺激坐骨神经次，观察多少分钟后只出现动作电位，而不出现腓肠肌收缩，为什么？

【实验结果】

将观察到的结果打印输出或描画于报告上。

【思考题】

肌肉发生强直收缩时，动作电位是否发生融合？为什么？

你能否设计种实验方法以证明肌肉兴奋时电变化触发了机械收缩？