实验五脊髓反射的基本特征和反射弧的分析

实验五、脊髓反射的基本特征和反射弧的分析[实验目的]

1.通过对脊蛙的屈肌反射的分析，探讨反射弧的完整性与反射活动的关系；

2.学习掌握反射时的测定方法，了解刺激强度和反射时的关系；

3.以蛙的屈肌反射为指标，观察脊髓反射中枢活动的某些基本特征，并分析它们产生可能的神经机制。

[实验原理]

在中枢神经系统的参与下，机体对刺激所产生的适应反应过程称为反射。较复杂的反射需要由中枢神经系统较高级的部位整合才能完成，较简单的反射只需通过中枢神经系统较低级的部位就能完成。将动物的高位中枢切除，仅保留脊髓的动物称为脊动物。此时动物产生的各种反射活动为单纯的脊髓反射。由于脊髓已失去了高级中枢的正常调控，所以反射活动比较简单，便于观察和分析反射过程的某些特征。

反射活动的结构基础是反射弧。典型的反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个部分组成。引起反射的首要条件是反射弧必须保持完整性。反射弧任何一个环节的解剖结构或生理完整性一旦受到破坏，反射活动就无法实现。

完成一个反射所需要的时间称为反射时。反射时除与刺激强度有关外，反射时的长短与反射弧在中枢交换神经元的多少及有无中枢抑制存在有关。由于中间神经元连结的方式不同，反射活动的范围和持续时间，反射形成难易程度都不一样。

[实验对象]

蟾蜍或蛙。

[实验药品]

硫酸溶液（0.1%、0.3%、0.5%、1%）、1%可卡因或普鲁卡因。

[仪器与器材]

蛙类手术器械、铁支柱、玻璃平皿、烧杯（500ml或搪瓷杯）、小滤纸(约1cm×1cm)、纱布、秒表、双输出刺激器（一台）、通用电极（两个）。

[实验方法与步骡]

1.标本制备

取一只蛙，用粗剪刀由两侧口裂剪去上方头颅，制成脊蛙。将动物俯卧位固定在蛙板上，于右侧大腿背部纵行剪开皮肤，在股二头肌和半膜肌之间的沟内找到坐骨神经干，在神经干下穿一条细线备用。将脊蛙悬挂在铁支柱上(图12.1-1)。

2.实验项目

(1)脊髓反射的基本特征：

①骚扒反射将浸有1%硫酸溶液的小滤纸片贴在蛙的下腹部，可见四肢向此处骚扒。之后将蛙浸入盛有清水的大烧杯中，洗掉硫酸滤纸片。

②反射时的测定：在平皿内盛适量的0.1%硫酸溶液，将蛙一侧后肢的一个脚趾浸入硫酸溶液中，同时按动秒表开始记录时间，当屈肌反射一出现立刻停止记时，并立即将该足趾浸入大烧杯水中浸洗数次，然后用纱布擦干。此时秒表所示时间为从刺激开始到反射出现所经历的时间，称为反射时。用上述方法重复三次，注意每次浸入趾尖的深度要一致，相邻两次实验间隔至少要2～3s。三次所测时间的平均值即为此反射的反射时。

③按步骤②所述方法依次测定0.3%、0.5%、1%硫酸刺激所引起的屈肌反射的反射时。比较四种浓度的硫酸所测得的反射时是否相同。

④反射阈刺激的测定用单个电脉冲刺激一侧后足背皮肤，由大到小调节刺激强度，测定引起屈肌反射的阈刺激。

⑤反射的扩散和持续时间（后放）：将一个电极放在蟾蜍的足面皮肤上，先给予弱的连续阈上刺激观察发生的反应，然后依次增加刺激强度，观察每次增加刺激强度所引起的反应范围是否扩大，同时观察反应持续时间有何变化？并以秒表计算自刺激停止起，到反射动作结束之间共持续多少时间。比较弱刺激和强刺激的结果有何不同。

⑥时间总和的测定：用单个略低于阈强度的阈下刺激，重复刺激足背皮肤，由大到小调节刺激的时间间隔（即依次增加刺激频率），直至出现屈肌反射。

⑦空间总和的测定：用两个略低于阈强度的阈下刺激，同时刺激后足背相邻两处皮肤（距离不超过0.5cm），是否出现屈肌反射。

(2)反射弧的分析

①分别将左右后肢趾尖浸入盛有1%硫酸的平皿内(深入的范围一致)，双后肢是否都有反应?实验完后，将动物浸于盛有清水的烧杯内洗掉滤纸片和硫酸，用纱布擦干皮肤。

②在左后肢趾关节上作一个环形皮肤切口，将切口以下的皮肤全部剥除(趾尖皮肤一定要剥除干净)，再用1%硫酸溶液浸泡该趾尖，观察该侧后肢的反应。实验完后，将动物浸于盛有清水的烧杯内洗掉滤纸片和硫酸，用纱布擦干皮肤。

③将浸有1%硫酸溶液的小滤纸片贴在蛙的左后肢的皮肤上。观察后肢有何反应？待出现反应后，将动物浸于盛有清水的烧杯内洗掉滤纸片和硫酸，用纱布擦干皮肤。

④提起穿在右侧坐骨神经下的细线，剪断坐骨神经，用连续阈上刺激,刺激右后肢趾，观察有无反应?

⑤分别以连续刺激，刺激右侧坐骨神经的中枢端和外周端，观察该后肢的反应。

⑥以探针捣毁蛙的脊髓后再重复上步骤，观察有何反应。

[注意事项]

1.制备脊蛙时，颅脑离断的部位要适当，太高因保留部分脑组织而可能出现自主活动，太低又可能影响反射的产生。

2.用硫酸溶液或浸有硫酸的纸片处理蛙的皮肤后，应迅速用自来水清洗，以清除皮肤上残存的硫酸，并用纱布擦干，以保