蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本制备

蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本制备和

不同强度和频率对肌肉收缩的影响

一、实验摘要

1.目的：掌握制备具有正常兴奋收缩功能的蛙类坐骨神经腓肠肌标本基

本操作以及蛙类手术器械的使用方法。学习微机生物信号采集处理系

统和换能器的使用。记录在刺激时间、强度变化率恒定的条件下，不

同强度和频率的电刺激对肌肉收缩的影响。

2.方法：应用蛙类捉拿方法并且毁脑脊髓后制备坐骨神经-腓肠肌标本，

用锌铜弓分别刺激坐骨神经和腓肠肌，观察肌肉变化。再利用张力换

能器将压力变化转换为电信号，用微机生物信号采集处理系统记录不

同强度和频率对肌肉收缩的影响的变化曲线。

3.结果：用锌铜弓刺激坐骨神经时腓肠肌发生收缩。在保持足够的刺激

时间(脉冲波宽)不变的条件下，通过逐步增加对蟾蜍坐骨神经的刺激

强度(脉冲振幅)和改变电脉冲刺激频率可发现当电压低于阈值的强

度刺激，坐骨神经支配腓肠肌的神经纤维不发生兴奋，刺激电压达到

阈强度时，坐骨神经干中阈值最低的神经开始兴奋。刺激强度逐渐增

大，总收缩张力增加。当刺激电压达到使支配腓肠肌的神经纤维全部

兴奋，则收缩张力达单收缩最大值。

4.结论：在一定刺激时间下，刚能引起组织发生兴奋的刺激称为阈刺激，

所达到的强度为阈强度；能引起组织发生最大兴奋的最小刺激称为最

大刺激，相应的刺激强度叫最大刺激强度。介于阈刺激和最大刺激间

的刺激称阈上刺激，相应的刺激强度称为阈上刺激强度。

二、关键词：坐骨神经、腓肠肌、兴奋性、阈值

三、引言：刺激神经使神经细胞产生兴奋，兴奋沿神经纤维传导，通过神经肌接头的化学传递，使肌肉终板膜上产生终板电极，终板电极可引起肌肉产生兴奋（即动作电位），传遍整个肌肉纤维，再通过兴奋-收缩耦联使肌纤维中粗、细肌丝产生相对滑动，宏观上表现为肌肉收缩。[1]

四、材料和方法

1.实验对象：蟾蜍

2.实验仪器：张力换能器、微机生物信号采集处理系统、剪刀、铁碗、

培养皿、锌铜弓、玻璃分针、大头针、蛙板、尖头镊子、棉线、针形

引导电极

3.实验药品和试剂：任氏液

4.实验方法：

1)观察蟾蜍毁脑脊髓前后四肢肌张力的变化。用锌铜弓分别刺激坐

骨神经和腓肠肌，观察肌肉的反应。

2)毁脑脊髓取蟾蜍一只，用左手握住，以食指压其头部前端使

其尽量前俯，右手持探针自枕骨大孔处垂直刺入，到达椎管，即

将探针改变方向刺入颅腔，向各侧不断搅动，彻底捣毁脑组织；

再将探针原路退出，刺向尾侧，捻动探针使逐渐刺入整个椎管内，

捣毁脊髓。此时蟾蜍下颌呼吸运动应消失，四肢松软，即成为一

毁脑脊髓的蟾蜍。否则须按上法再行捣毁。

3)剪除躯干上部及内脏用粗剪刀在颅骨后方剪断脊柱。左手握住

蟾蜍脊柱，右手将粗剪刀沿两侧（避开坐骨神经）剪开腹壁。此时躯干上部及内脏即全部下垂。剪除全部躯干上部及内脏组织，弃于瓷盆内。

4)剥皮避开神经，用右手拇指和食指夹住脊柱，左手捏住皮肤边

缘，逐步向下牵拉剥离皮肤。拉至大腿时，如阻力较大，可先剥下一侧，再剥另一侧。将全部皮肤剥除后，将标本置于盛有任氏液的培养皿中。

5)洗净双手和用过的全部手术器械，再进行下列步骤。

6)分离双腿避开坐骨神经，用粗剪刀从背侧剪去骶骨，然后沿中

线将脊柱剪成左右两半，再从耻骨联合中央剪开（为保证两侧坐骨神经完整，应避免剪时偏向一侧）。将已分离的标本浸入盛有任氏液的培养皿中。

7)游离坐骨神经取腿一条，先用剥离分针沿脊柱侧游离坐骨神经

腹腔部，然后用大头针将标本背位固定于干净蛙板上。用玻璃分针循股二头肌和半膜肌之间的坐骨神经沟，纵向分离暴露坐骨神经之大腿部分，直至分离至腘窝颈神经分叉处。然后剪断股二头肌腱、半膜肌和半膜肌肌腱，并绕至前方剪断股四头肌腱。自上向下剪断所以坐骨神经分支。将连着3-4节椎骨的坐骨神经分离出来。

8)完成坐骨神经小腿标本将已游离的坐骨神经搭在腓肠肌上。用

粗剪刀自膝关节周围向上剪除并刮净所以大腿肌肉，在距膝关节约1cm处剪断股骨。弃去上段股骨，保留部分即为坐骨神经小腿标本。

9)完成坐骨神经腓肠肌标本用尖子镊子在上述坐骨神经腓肠肌

标本的跟腱下方穿孔，穿线结扎之。提起结扎线，在结扎线下方剪断跟腱，并逐步游离腓肠肌至膝关节处，左手握住标本的股骨部分，使已游离的坐骨神经和腓肠肌下垂，右手持粗剪刀水平方向伸进腓肠肌与小腿之间，在膝关节处剪断，与小腿其余部分分离。左手保留部分即为附着于股骨之上的、具有坐骨神经支配的腓肠肌标本。将标本浸入盛有新鲜任氏液的培养皿中待用。

10)实验系统连接和参数设置张力换能器的输出端与生物信号采集

处理系统的输入通道相连。启动RM6240系统软件，在系统软件窗口设置仪器参数：点击“实验”菜单，选择“刺激强度（或频率）对骨骼肌收缩的影响”项。参数：通道模式为张力，采样频率400 Hz～1 kHz，扫描速度1 s/div，灵敏度10～30 g，时间常数为直流，滤波频率100 Hz。在“选择”下拉菜单中选择“强度/频率”

项，显示刺激参数。

11)将离体蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本固定在屏蔽盒中，腓肠肌跟腱的

扎线固定在张力换能器的悬臂梁上。坐骨神经放在刺激电极和引导电极上，保持神经与电极接触良好。针形引导电极插入腓肠肌并固定。

12)观察实验现象设定在刺激时间、强度变化率恒定，且强度和频

率初始条件均为零的条件下，采集不同强度和频率的电刺激对肌

肉收缩的影响数据。

五、实验结果

1）用锌铜弓刺激坐骨神经时腓肠肌发生收缩。

2）不同频率递增对肌肉收缩影响记录图

3）不同强度对肌肉收缩影响记录图

在一定刺激时间下，刚能引起组织发生兴奋的刺激称为阈刺激，所达到的强度为阈强度；能引起组织发生最大兴奋的最小刺激称为最大刺激，相应的刺激强度叫最大刺激强度。介于阈刺激和最大刺激间的刺激称阈上刺激，相应的刺激强度称为阈上刺激强度。

如上图所示：阈强度为0.096V，最大刺激强度0.162V。

开始收缩的频率为3Hz ，完全强直收缩的频率为23Hz

六、实验分析

1.锌铜弓用金属锌和铜铆接而成，锌铜弓在极性溶液中形成回路时，锌与铜两

极产生约0.5-0.7V的直流电压，电流的刺激作用于神经肌肉标本，由于产