反射弧的分析和脊髓反射的观察
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反射弧的分析和脊髓反射的观察
目的通过用脊蛙分析屈肌反射反射弧的组成部分,探讨反射弧的完整性与反射活动的关系,观察脊髓的反射活动并研究脊髓反射中枢活动的若干特征。
方法在脊蛙上分别做搔扒反射,屈肌反射及对侧伸肌反射测定反射时,观察正常脊髓反射情况,再分别观察剥离脊蛙皮肤后做反射,刺激坐骨神经,破坏脊髓后再刺激坐骨神经,刺激腓肠肌后各个反射活动的情况
结果正常脊髓反射观察时出现搔扒反射、屈肌反射并测出反射时;在反射弧分析中,分别通过剥去左脚踝皮肤、刺激右肢、结扎右侧坐骨神经、刺激神经两端、破坏脊髓后再刺激坐骨神经两端、刺激腓肠肌等不同的处理后出现相应反应活动。
结论反射弧的任何部位受到破坏,均不能实现完整的反射活动。
在中枢神经系统的参与下,机体对内外环境作出的规律性应答为反射。
反射活动的结构基础是反射弧,包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经,效应器5个部分。
反射弧的任何部分受破坏,都不能实现完成完整的反射活动。
脊髓与高位中枢断离后,机体产生的各种反射活动只是单纯的脊髓反射。
现今交通和一些意外事故造成人体的伤害,以至于人们无法完成一些日常生活中所需的基本技能,对于危害不能及时躲避等。
在这里我们研究反射弧,以及一些物理化学因素对其传导的影响,希望能对病人恢复和医学发展有所帮助。
材料和方法
1.1实验动物青蛙
1.2试验器材和药品
1.2.1器材蛙类手术器械1套,铁支架,电刺激器,刺激电极,秒表,棉球,纱布,培养皿2个,烧杯
1.2.2药品 0.5%硫酸,1%硫酸
2.试验步骤
2.1制备脊动物取青蛙一只,用剪刀横向插入口腔,从鼓膜后缘处剪去颅脑部,保留下颌部分。
以棉球压迫创口止血,然后用止血钳夹住下颌,悬挂在铁支架上。
2.2正常脊髓反射的观察
2.2.1搔扒反射将浸以0.5%硫酸的小滤纸片一块,贴在青蛙腹部下段的皮肤上,可见四肢向此处搔扒,直到去掉滤纸片为止,之后用清水冲洗皮肤。
2.2.2反射时的测定用培养皿分别盛0.5%和1%硫酸溶液,将青蛙左后肢的脚趾尖浸于硫酸溶液中,同时用秒表记录从浸入时起到发生屈腿发射所需的时间,即发射时。
观察后立即将该足趾浸入清水中浸洗几次,然后用纱布拭干。
按上法重复三次,求其平均值,此值即为反射时。
2.3将两对电极连接到刺激器
2.4反射弧的分析
2.4.1剥去左肢皮肤在左侧后肢趾关节上方,将皮肤作一环状切口,将足部皮肤剥掉。
2.4.1.1 1%硫酸刺激左趾尖,观察腿部活动情况。
2.4.1.2 1%硫酸刺激右趾尖,观察腿部活动情况。
2.4.1.3 1%硫酸滤纸片贴在左小腿切口上面的皮肤上,观察活动情况。
2.4.2分离右侧大腿背侧坐骨神经干,两侧结扎,中间剪断,1%硫酸刺激右趾尖,观察腿部活动。
2.4.3刺激神经两端以连续方式分别刺激右侧坐骨神经中枢端和外周端,观察腿部反应。
2.4.4破坏脊髓以探针捣毁青蛙脊髓后,以连续方式分别刺激右侧坐骨神经中枢端和外周端,观察腿部反应。
2.4.5刺激腓肠肌直接刺激右侧腓肠肌,观察有何反应。
3.实验结果
3.1 正常脊髓反射的观察
3.11 搔扒反射:四肢向贴滤纸处搔扒。
3.12 屈肌反射及对侧伸肌反射并测定反应时
表1反射时的测定
硫酸浓度刺激部位项目结果(s) 平均值
1 2 3
0.5% 左脚趾屈肌反射 6 10 5 7
1% 左脚趾屈肌反射 7 5 3 5
3.2 反射弧的分析
表2 剥去左脚踝皮肤至脚趾后的观察
处理项目观察结果 1%硫酸刺激左脚尖无反应
1%硫酸刺激右脚尖屈肌反射
1%硫酸滤纸并贴在左小腿切口上皮肤屈肌反射
表3 不同处理方式的活动观察
处理项目观察结果剪断右侧坐骨神经后刺激右趾尖无反应
先单刺激坐骨神经中枢端无反应
后单刺激坐骨神经外周端反应
破坏脊髓,重复上面步骤的单刺激均无反应
刺激右侧腓肠肌反应
4.实验讨论
4.1针对结果1,我们讨论得知,在脊动物的皮肤接受伤害性刺激时,受刺激一侧的肢体出现屈曲的反应,关节的屈肌收缩而伸肌驰缓,称为屈肌反射。
屈肌反射具有保持性意义。
屈肌反射的强度也刺激强度有关,试验中用0.5%硫酸给以左脚趾尖微弱刺激,引起屈肌反射。
如果刺激强度加大,则膝关节及髋关节也可发生屈曲。
如刺激强度更大,则可以同侧肢体发生屈肌反向的基础上出现对侧肢体伸直
的反射活动,称为对侧伸肌反射。
对侧伸肌反射是姿势反射的之一,具有维持姿势的生理意义,动物一侧肢体屈曲,对侧肢体伸直以支持体重。
屈肌反射是一种多突触反射,其反射弧传出部分可通向许多关节的肌肉。
实验用0(5,硫酸刺激脊蛙时,会出现防御性屈腿反射,即为搔扒反射。
从实验中看到,蛙在没有脑而只有脊髓的情况下,可以出现搔扒反射,证明无头青蛙的脊髓存在反射活动
4.2针对表2中结果,得知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。
把左侧足部皮肤剥掉后,破坏了脚掌和脚趾皮肤中的感受器,反射弧不完整,不能引起屈腿反射。
1%硫酸刺激右脚趾有屈腿反射且反应快,是因为右侧腿的反射弧完整。
在切口上方皮肤贴硫酸滤纸,因切口上方的感受器完好,有一个完整的反射弧,可引起屈腿反射。
4.3剪断右侧坐骨神经后,用1%的硫酸连续刺激右趾尖,我们可以观察到无屈腿反射,这是由于反射弧的传入神经破坏,造成反射弧不完整,不能完成完整的反射活动。
4.4连续刺激坐骨神经中枢端,后外周端,增加强度,我们可以得出下面的结论: 未捣毁脊髓时刺激坐骨神经中枢端时无反应但对侧出现收缩反射,说明坐骨神经是传入神经。
刺激中枢端因为传出神经被剪断反射弧不完整,所以无屈肌反射活动出现。
刺激后外周端的时候,下肢部分有反应而无反射。
发生反应是因为腓肠肌是由腓神经直接支配,是腓神经的传出神经。
不能发生发射是因为传入神经被切断,反射弧不完整。
这两个实验说明了坐骨神经是混合神经,既可传出又可传入。
4.5以探针捣毁牛蛙的脊髓,重复电刺激,分别先后刺激坐骨神经中枢端和外周端,均无反应,这是由于简单的反射痣需通过中枢神经系统的低级部位就可以完成,较复杂的反射需要较高级中枢部位整合才能完成。
当脊蛙捣毁脊髓后,故均不能完成简单或复杂的反射。
4.6 直接刺激右侧腓肠肌时,腓肠肌发生收缩反应,
但不是完整的反射,因为刺激直接传入效应器,而不是沿着“感受器——》传入神经——》神经中枢——》传出神经——》效应器”这完整的路径完成屈肌反射的,所谓的反射应包括以上路径的五个部分。