雄性牛蛙与雌性牛蛙坐骨神经干兴奋的最适刺激强度的比较

自由设计性实验报告
课程人体解剖生理学实验
实验项目雄性牛蛙与雌性牛蛙坐骨神经干兴
奋的最适刺激强度的比较雄性牛蛙与雌性牛蛙坐骨神经干兴奋的最适刺激强度的比较
1．实验目的及意义
1.学习电生理学习电生理实验方法。

2.要求学生熟悉生理信号采集、记录与处理方法。

3.掌握动作电位的特点，了解蛙的神经干动作电位与刺激强度的关系及雌雄蛙之间的神经干的刺
激强度的关系。

2.实验原理
神经细胞（纤维）受到有效刺激（阈刺激，阈上刺激）后，产生了动作电位，即兴奋，它是“全或无”的；
神经干由许多不同的神经纤维组成，众多神经纤维动作电位的组合即形成复合动作电位；不同神经细胞产生动作电位的阈刺激不同，当刺激强度过小时，不引起任何神经细胞产生兴奋，此时的刺激为阈下刺激。

当刺激强度达到兴奋性较高的神经细胞的阈值时，可以记录到幅度较低的动作电位，随着刺激的增强，不同兴奋阈值的神经细胞会相继兴奋，神经干复合动作电位幅度会逐渐增大，当神经干中全部神经纤维产生兴奋时，这时的临界刺激强度即为最大刺激或最适刺激，之后，再增大刺激强度，神经干动作电位幅度不再加大。

将两个引导电极置于正常完整的神经干表面，当神经干的一端兴奋后，兴奋波会先后通过两个引导电极，可记录到两个相反方向的电位偏转波形，为双相动作电位。

如果两个引导电极之间的神经组织有损伤，兴奋波只能通过一个引导电极，不能传导至第二个引导电极，则只能记录到一个方向的电位偏转波形，为单向动作电位。

3.实验材料
雌雄蛙、生理信号采集器、电脑及其相关设备、解剖器材等
4.实验方法步骤
1、如何从外观分别牛蛙雌雄
一、蛙声: 雄蛙声音高亢, 雌蛙声低。

二、看外表: 雄蛙较雌蛙体型小, 雄蛙的前趾非常发达, 往往长有肉疙瘩, 背部有暗绿色和暗褐色斑点; 雄蛙的咽喉呈黄色, 雌蛙则呈白色, 并有淡褐色斑点。

三、看鼓膜: 雄蛙鼓膜比眼睛大得多, 雌蛙则大小相差不大
2、用双毁髓法将两只牛蛙处死
取牛蛙一只，用自来水冲洗干净。

左手握住蟾蜍，用食指压住头部前端使头前俯，右手持刺蛙针从枕骨大孔向前刺入颅腔，左右搅动捣毁脑组织，然后将刺蛙针退到枕骨大孔，不拔出而是将其尖转向后插入脊柱管中捣毁脊髓，插入椎管时，牛蛙后肢立即失去紧张性，多数情况出现尿失禁。

若脑脊髓破坏完全，可见蟾蜍四肢松软，呼吸消失。

3、制作牛蛙坐骨神经干
a腰部皮肤环切，去下肢皮肤。

b剖开腹腔，去掉内脏，在坐骨神经发出的脊柱上方1cm处剪断躯干部，仅留下后肢、骶骨、后端脊柱及紧贴于脊柱两侧的坐骨神经。

c分开两腿，耻骨联合剪口，注意不要碰到从脊柱发出的神经。

d在大腿部的半膜肌与股二头肌之间找到坐骨神经的大腿部分，注意分离时要用玻璃分针，并且要顺着肌肉的走向游离，
e剪去尾骨干及多余的脊柱骨，只保留发出坐骨神经的脊髓节段，剪去大腿部分的肌肉，保留膝关节与部分股骨（约2.5cm）。

制作好的标本包括坐骨神经发出处的脊椎骨、坐骨神经。

注意：在解剖过程中应注意不要用手或铁器触碰神经和试验要用的肌肉，应边解剖边加0.75%的生理盐水
4、最适刺激强度的测定
a、将雄性牛蛙的神经干放入盒内。

b、设备连接好，打开电源，打开Pclab-ue生物信号采集系统
c、“新建”文件,在新建实验对话框中选择实验模板，按“确定”键。

出现“实验信息”对话框，输入本次实验相关的信息，然后按“确定”键。

打开刺激面板，可用“切换”键选择刺激面板或通道功能设置面板。

d、选择“单刺激”方式，将波宽及波幅（幅度大小）调至最小，延时调到10ms左右。

启动“刺激”图标，观察骨骼肌收缩反应；逐渐增大刺激强度（调节波幅和波宽），观察是否有Ap图像及图像的变化，直到记录Ap幅度不再随刺激强度的增强而增大，填好实验现象记录表（刺激强度与Ap关系表）。

找到最大刺激强度，记下波幅（v）和波宽值（ms）。

保存整个实验（所有实验数据保存）。

e、取出雄性牛蛙的神经干，放入雌性牛蛙的神经干并重复以上操作并进行保存。

5、取出神经干，退出Pclab-ue生物信号采集系统，关闭采集系统设备电源，正常关闭电脑。

收拾整理好实验仪器。

A B
图2 留下蛙的下肢
双毁髓
注意事项：
记录实验动物的性别，
剥离神经干时，不要用力牵拉神经干，避免用金属器械触碰神经干；
要记住随时保存原始数据，并记录使用的各种参数值，便于分析结果。

.制备的神经干要不断用任氏液润湿，绝不可让其发干，以致神经机能受损。

但要用滤纸吸去过多的任氏液，以防短路
5.实验结果
1、雌蛙坐骨神经干兴奋最适刺激强度测定（波宽0、3ms,单刺激，放大倍数500倍，延时10）
其它值都不变，逐渐增大刺激强度，直到记录Ap幅度不再随刺激强度的增强而增大
当刺激强度为0.16v时神经干动作电位波形图
当刺激强度为0.245v 时波峰最高，即得到最大刺激强度0.245v
当刺激强度为0.2455v 时神经干动作电位图最大峰值不变
根据测定得出雌性牛蛙坐骨神经干兴奋最适刺激强度为0.245v
2、 雄蛙坐骨神经干兴奋最适刺激强度测定 （波宽0、3ms,单刺激，放大倍数500倍，延时10） 其它值都不变，逐渐增大刺激强度，直到记录Ap 幅度不再随刺激强度的增强而增大
当刺激强度为0.17v 时神经干动作电位波形图
当刺激强度为0.33v 时波峰最高，即得到最大刺激强度0.33v
根据测定得出雄性牛蛙坐骨神经干兴奋最适刺激强度为0.33v
3、 雌雄坐骨神经干兴奋的最适刺激强度的比较
雌雄最适刺激强度比较
由实验得雄性牛蛙坐骨神经干兴奋的最适刺激强度比雌性牛蛙大
6、影响牛蛙最适刺激强度的因素
（1）、温度(实验当天的温度为9度，温度显著影响牛蛙神经干的动作电位幅度，牛蛙神经干动作电位幅度不随温度的改变而呈同步的变化.在5-30℃温度范围内,牛蛙神经干的动作电位幅度随温度升高而增大,30℃后显著下降,39℃时最低）[ 1]
（2）任氏液（高渗NaCl 溶液使动作电位幅度显著降低）
7、讨论及心得
坐骨神经干是由各类兴奋阈值不同的神经纤维所组成, 实验结果发现雄性牛蛙坐骨神经干兴奋的最适刺激强度比雌性牛蛙大可能的原因[2]：1、雌蛙的体长/头长比值比雄蛙要大。

2、雌蛙成熟个体卵
巢质量远大于雄蛙精巢,雄蛙的净重/ 体重值比雌蛙高16. 35%, 后肢重/ 体重值高3. 51% 。

3、后雌蛙肢长/ 体长值比雄蛙小。

可能是这些原因造成雄蛙的坐骨神经干兴奋的最适刺激强度比雌性牛蛙大。

具体还要进一步深入探究。

心得：通过做雌雄蛙神经干动作电位的最适阈刺激的实验，不仅了解到它们最适阈刺激的不同及其原因，还知道了在实际操作中与理论知识的相互兼并。

例如，如何从蛙的外观中辨别雌雄；如何对蛙的处死的操作。

在试验中，如何分配相应的工作，在遇到实验操作困难时如何解决。

比如在测定最适阈刺激时，舍去和分析数据，以最好的图形和直观的数据来陈现实验结果等。

通过本次实验我们组对双向动作电位和单向动作电位的理解更加深刻，知道剥离出得神经组织有损伤就会出现单向动作电位。