【实验报告】反射弧分析,反射时测定及坐骨神经-腓肠肌标本的制作

生理实验报告PagePAGE1实验1：反射弧分析，反射时测定及坐骨神经-腓肠肌标本的制作实验人：同组人：【实验目的】分析反射弧的组成，并探讨各部分对反射活动的作用。掌握测量反射时的方法，了解刺激强度与反射时的关系。学习破坏蟾蜍脑和脊髓的方法。熟悉并掌握蟾蜍坐骨神经－腓肠肌标本的制备方法。【实验原理】反射是指在中枢神经系统参与下的机体对内外环境刺激的规律性应答。其活动的结构基础称为反射弧，包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。在自然条件下，反射活动一般都需经过完整的反射弧来实现，如果反射弧中任一环节中断（结构或功能受到破坏），则反射不能发生。从刺激开始至反射出现所需要的时间即是反射通过反射弧的时间，称为反射时（或称潜伏期）。在一定范围内，刺激越强，反射时越短；刺激越弱，反射时越长。两栖类的立体组织或器官生理条件易于控制，两栖类的坐骨神经-腓肠肌标本由于具有神经较粗易于观察，离体后活性好等特点而成为研究神经冲动和肌肉收缩的最佳材料。【实验器材和试剂】实验动物：黑眶蟾蜍实验器材：蛙类手术器械一套，蛙板，铁支架，肌夹，玻棒，小滤纸片，纱布，培养皿，小烧杯，棉花，秒表，滴管，铜锌弓，纱布，医用缝合线，玻璃分针，眼科剪，解剖针实验试剂：盐酸（0.2%,0.5%,1%各200mL），2%普鲁卡因，清水，任氏液.任氏液的配方为：NaCl 6.5gKCl 0.14gCaCl20.12gNaHCO3 0.2gNaH2PO4 0.01gGlc(可不加) 2.0g加H2O 至1000mL【实验步骤】脊蟾蜍制备：（已由助教操作完成）用右手拇指和食指夹住蟾蜍，用自来水稍加冲洗，去除表面的污物，用温毛巾轻沾，不可搓揉，否则会有大量蟾蜍酥液和蛙皮素放出，影响实验效果。左手持蟾蜍有食指分开上下颌，右手用剪刀沿眼后方剪去上颌，保留下颌脊髓。反射时的测定：用肌夹夹住脊蟾蜍下颌，悬挂于铁支架上。用0.2%HCl（培养皿中）刺激后肢的中趾趾端，同时启动秒表计时，当屈肌反射一出现，立刻停止计时，记下反射时，重复三次，求平均值，休息5min。用0.5%HCl，1%HCl分别刺激同一后肢脚趾各三次，每次用HCl刺激后都要用清水冲洗并拭干脚趾。分离坐骨神经：将脊蟾蜍俯卧固定于蛙板上，剪开左侧大腿背部皮肤，分离肌肉（股二头肌和半膜肌）和结缔组织，暴露坐骨神经，在神经下穿一条丝线备用。反射弧组成分析：用培养皿盛0.5%HCl分别刺激二后肢的中趾趾端，用清水洗净脚趾，并用纱布轻轻拭干水。在右膝关节处将皮肤作一环形切口，剥去切口以下的全部皮肤。再用0.5%HCl刺激右脚趾，观察，洗净脚趾。将浸过1%HCl的滤纸片贴在左后肢的皮肤上，观察左后腿，甚至右后肢，分析原因。将浸过1%HCl的滤纸片贴在右后肢的皮肤上，观察左后腿，甚至右后肢，分析原因。在坐骨神经上放一浸过2%普鲁卡因的小棉球，每隔0.5min用0.5%HCl测试左后肢脚趾。当左后肢反应刚刚不再出现时，立即将浸过1%HCl的滤纸片贴在右侧背部。将1%HCl的滤纸片贴在蟾蜍身上其它各处如上肢、下颌等处测试麻醉后脊蟾蜍的反应。用镊子夹住后肢。用探针捣碎脊髓。将1%HCl的滤纸片贴在蟾蜍全身各处测试蟾蜍的反应。坐骨神经-腓肠肌标本的制作：在骶髂关节前1cm处用金冠剪（粗剪）剪断脊柱（可在下肢前端）。沿脊柱切口向下剪开两侧腹部皮肤至耻骨处，将头、前肢、内脏及腹部软组织全部剪掉，放于污物盘，只保留下端脊柱和下肢。在腹侧脊柱两旁可看到腰骶神经丛。注意切勿触及或损伤坐骨神经。剥后肢皮肤：左手持镊子夹住脊髓断端，右手捏住断端边缘，剥掉全部后肢皮肤。将标本放于盛有任氏液的培养皿内，将手和手术器械洗净。分离两腿：用金冠剪剪去尾骨杆（骶骨），沿脊椎中线将脊柱剪开（不要剪偏了，否则伤及神经），再沿耻骨联合正中央剪开两侧大腿，使两腿完全分离（切勿伤及神经），将两腿浸于任氏液中。游离坐骨神经：取一后肢，腹面向上（背位），固定于蛙板上，沿脊柱侧用玻璃分针轻轻勾起坐骨神经，逐一剪去神经分支至股端。用金冠剪剪断脊柱，只保留一小段椎骨片与坐骨神经相连。将标本改为背面向上（腹位）固定，用镊子提起梨状肌，剪断，用玻璃分针将坐骨神经小心勾至背部。再沿坐骨神经沟（半膜肌和股二头肌的肌间缝）分离坐骨神经。用镊子夹住与神经相连的脊椎骨，提起神经，用眼科剪将神经分支及结缔组织膜顺序剪断，将神经一直游离到腘窝处。游离腓肠肌：用镊子夹住脊椎骨，将神经搭在腓肠肌上，用剪刀将膝关节周围的大腿肌肉完全剪除，用金冠剪将膝关节上方的股骨刮干净，暴露股骨并在距膝关节上1cm处剪断，分离腓肠肌的跟腱，用线结扎，然后自跟腱的附着点剪断，提起跟腱，将腓肠肌分离至膝关节处，将小腿其余部分剪掉。这样就制备了一个附着在股骨上的腓肠肌并带有支配腓肠肌的坐骨神经的完整标本。检验标本：用经仁氏液沾湿的锌铜弓两极接触坐骨神经，如腓肠肌发生迅速的收缩反应则表明机能完好。注意事项毁脑时不可伤及脊髓，以免破坏脊髓反射中枢；；分离坐骨神经应尽量向上，并尽量剪断与其相连的分支；；每次酸刺激后应立即用清水洗净脚趾，并用纱布揩干（目的是：避免残留盐酸继续起作用）；剥脱脚趾皮肤要完全，若剩留少量皮肤会影响实验结果；；在制备标本时，避免过度牵拉神经，不可用手或金属器械触碰神经干；；避免动物皮肤分泌物（蟾酥、血液等）污染神经和肌肉，也不要用水冲洗，以免影响组织机能；；制备标本时，要随时用任氏液润湿神经和肌肉，防止干燥；；分离神经时，一定要把周围结缔组织剥离干净；；实验要迅速，以免时间过长影响标本活性（兴奋性）。【实验结果及相关讨论】反射时的测量盐酸浓度c/%反射时t/s平均值t。/s0.21559.98100.5564.28512243结果分析：以上数据表明：盐酸刺激的浓度越高，反射时越短，验证了实验原理。由于蟾蜍的个体差异，其反射时与其他组相比应该有所不同；我们组的蟾蜍生命力比较旺盛，神经反射比较敏感，去除上颌后依然在铁支架上挣扎了很久，因而相应的反射时比其它组的要短。同时出现屈肌反射也证明了脊蟾蜍屈肌反射弧的完整性。反射弧组成分析操作现象解释用培养皿盛0.5%HCl分别刺激二后肢的中趾趾端，用清水洗净脚趾，并用纱布轻轻拭干水。均出现屈肌反射二后肢的中趾趾端的感受器均存在，反射弧完整故出现。在右膝关节处将皮肤作一环形切口，剥去切口以下的全部皮肤。再用0.5%HCl刺激右脚趾，观察，洗净脚趾。还可出现反射。把脚趾的皮肤除尽后反射不再出现。脚趾的皮肤是反射的感受器，除非剥尽皮肤，否则依然能产生反射。将浸过1%HCl的滤纸片贴在左后肢的皮肤上，观察左后腿，甚至右后肢，分析原因。左侧出现强烈的屈反射，右侧无左侧的皮肤为感受器，左侧的反射弧依然完整，故左侧能发生反射。感受器和效应器应该在同侧。将浸过1%HCl的滤纸片贴在右后肢大腿的皮肤上，观察左后腿，甚至右后肢，分析原因。右侧出现强烈的屈反射，左侧后来才出现反应。右后大腿上的皮肤依然完整，感受器也完整因而出现了屈肌反射。左侧出现反应是由于刺激过于激烈，通过灰质中的中间神经元传导到对侧的运动神经元，从而出现反射。在坐骨神经上放一浸过2%普鲁卡因的小棉球，每隔0.5min用0.5%HCl测试左后肢脚趾。出现屈肌反射，但反射时较长。随着麻醉时间变长，反射时也变长。普鲁卡因能麻醉坐骨神经，使屈反射的反应时延长。当左后肢反应刚刚不再出现时，立即将浸过1%HCl的滤纸片贴在右侧背部、左侧背部、腹部、上颌及上肢等全身各处。右侧后肢可出现抓反射，而左后肢的大腿部分有反射性运动，而小腿和足不动。贴在上肢上时，上肢依然有较快而强烈的挣扎反应，贴在上颌和腹部时也有强烈的挣扎反应。一侧的麻醉不会影响另一侧，验证了感受器和效应器应该在同侧。同时下肢的麻醉不会影响上肢的反射活动。用镊子夹住后肢。有屈反射肌梭为本体感受器。由于刺激了肌梭，故产生了反射。用探针捣碎脊髓。各种反射均消失脊索是各种反射的神经中枢，被搅碎后反射弧被破坏，反射无法进行。结果分析：（1）普卢卡因作用：普鲁卡因〔典〕〔基〕Procaine其盐酸盐为无色、无臭小针状或小叶状结晶，味微苦，舌尝之有钝麻感。易溶于水，略溶于乙醇，微溶于氯仿。具有良好的局部麻醉作用，本品能使细胞膜稳定，降低其对离子的通透性，使神经冲动达到时，钠、钾离子不能进出细胞膜产生去极化和动作电位，从而产生局麻作用。本品对粘膜的穿透力差，不适于表面麻醉，但毒性小，效果确实，订用于浸润麻醉。亦可用阻滞麻醉，硬膜外麻醉等。本实验中利用普鲁卡因麻醉坐骨神经来探讨反射弧的组成。随着麻醉时间的延长，反射时也变长，由此我们可以推断：坐骨神经在反射弧中起重要作用。（2）反射弧的组成：感受器的分析：完全剥掉皮肤和没有剥掉皮肤的脚趾对刺激的反应的不同；反射的感受器存在于皮肤。取掉皮肤后没有了产生神经冲动的感受器，因而不会出现反射。传入神经的分析：用普鲁卡因麻醉左后肢的坐骨神经后，左后肢受刺激无反应，说明坐骨神经中有反射弧的传入神经。传出神经的分析：而后的刺激结果表明：传出神经被切断，神经冲动不能传出，但小腿以下部分不能出现反射。而分布到大腿部分的传出神经末端未被切断，所以大腿部分仍能出现运动。效应器为肌肉。脊髓的分析：脊髓被破坏后，左,右肢都不出现反应，反射不能完成。反射活动需要有完整的反射弧来实现，如果反射弧中任一环节中断（结果或或功能受到破坏,例如：剥掉皮肤或），则反射不能发生。实验结果表明：反射弧是由感受器（本实验中是皮肤或肌梭），传入神经，传出神经（都为坐骨神经），神经中枢（脊髓），效应器（肌肉）构成的。实验还说明：坐骨神经为混合神经。腓肠肌标本的制作最后制作的标本类似于右图所示：左手用镊子轻轻提起结扎神经的线，右手用经仁氏液沾湿的锌铜弓短暂轻两极触坐骨神经，腓肠肌发生迅速的收缩反应，则表明机能完好。锌铜弓的作用机理：锌铜弓在溶液中沾湿后，锌的表面电离出正离子，里面形成负离子；而铜的表面电离出负离子，里面形成正离子。当锌铜弓接触活组织时，电