生理学实验

一、神经和肌肉

实验1 坐骨神经腓肠肌标本的制备

坐骨神经干标本的制备

【实验目的】学习坐骨神经腓肠肌和坐骨神经干标本的制备方法。

【实验原理】两栖类动物的一些基本生命活动和生理功能与温血动物类似，但其离体组织所需存活条件比较简单，易于控制和掌握。因此在生理实验中常用蛙或蟾蜍的离体组织或器官作为实验标本来观察组织的兴奋性、兴奋过程、兴奋性的变化以及骨骼肌的收缩特点等。

【实验对象】蟾蜍(或蛙)。

【器材和药品】蛙类手术器械一套(蛙板、玻璃板、探针、粗剪刀、组织剪、眼科剪、眼科镊、大头针、玻璃分针、搪瓷碗、培养皿、滴管、纱布、丝线)、锌铜弓、任氏液。

【操作步骤和观察项目】

(1)破坏脑和脊髓：左手持蛙，用食指下压头部，拇指按压背部，使头前俯。右手持探针从枕骨大孔处垂直刺入，再将针插向前方刺入颅腔搅碎脑组织。将探针退回进针处，向下刺入椎管捣毁，待蛙四肢松软，表明脑和脊髓已完全破坏（图5-1）。

图5-1 破坏蛙脑和脊髓图5-2 横断脊柱图5-3 剪断躯干上部及内脏图5-4 剥离皮肤

(2)剪除躯干上部及内脏：在骶髂关节水平以上1cm处剪断脊柱，将头、前肢及内脏一并剪除，保留腰骶部脊柱及后肢。在腹部脊柱的两旁可以见到坐骨神经丛(图5-2、图5-3)。

(3)剥皮：左手捏紧脊柱断端，右手捏住断端处皮肤边缘，用力向下剥掉全部后肢皮肤(肛门皮肤粘膜移行处先行剪开)，把标本放入任氏液中，洗净手及所有用

过的器械(图5-4)。

(4)游离坐骨神经：将后肢标本腹面向上用大头针固定于蛙板上，沿脊柱两侧用玻璃分针分离坐骨神经，用普通剪刀剪下一小段与神经相连的脊柱，提起脊柱，逐一剪去神经分支。从耻骨联合处将两下肢分开。

将一侧下肢背面向上，用玻璃分针划开梨状肌及附近的结缔组织，循坐骨神经沟(股二头肌与半膜肌之间)找出坐骨神经的大腿部分，提起坐骨神经，小心剪断坐骨神经的所有分支，一直游离到膝关节(图5-5)。

图5-5 坐骨神经走向示意图图5-6 蛙坐骨神经腓肠肌标本示意图

(5)游离腓肠肌：将分离干净的坐骨神经搭于腓肠肌，在膝关节周围剪掉全部大腿肌肉，并用普通剪刀将股骨刮干净，在股骨中部剪去上段股骨。再于跟腱处用线结扎，剪断结扎处远端跟腱并游离腓肠肌至膝关节处，在膝关节以下将小腿其余部分全剪掉，这样即得到附着于股骨上、有坐骨神经支配的腓肠肌标本，立即浸于任氏液中(图5-6)。

(6)制作坐骨神经干标本：当坐骨神经游离到膝关节处后再向下继续剥离，在腓肠肌两侧的肌肉内找到胫神经和腓神经。剪去任一分支，分离留下的直到足趾，用线结扎，在结扎远端剪断。(注意：坐骨神经在膝关节处分成两支，绕过膝关节时，上面覆盖有肌腱和肌膜（分离时切勿剪断或损伤神经。)标本制成后，浸于任氏液。

(7)检查标本兴奋性：将标本取出放在玻璃板上，取锌铜弓浸湿任氏液后迅速接触坐骨神经，如腓肠肌发生明显收缩，表明标本具有正常的兴奋性。将标本放于盛有任氏液的培养皿中备用。

【注意事项】

(1)制备神经标本过程中，要不断滴加任氏液，以防标本表面干燥而失去正常兴奋性。

(2)操作过程中，应避免过度牵拉神经和肌肉。避免用手、用镊子夹伤神经和肌肉。

(3)损毁脑和脊髓时，要防止蟾蜍毒液射入操作者眼内，若误入眼内，应迅速用生理盐水冲洗。

【思考题】

（1）怎样判断蟾蜍的脑和脊髓是否完全损毁?

（2）制备好的神经肌肉标本为何要浸泡于任氏液中?

（3）锌铜弓为什么可以检查神经肌肉的兴奋性?

实验2 阈刺激、阈上刺激和最大刺激

【实验目的】通过测定坐骨神经腓肠肌标本的阈刺激、最大刺激，以了解该标本的兴奋性以及刺激强度与肌肉收缩的关系。

【实验原理】活组织具有兴奋性，能接受刺激发生反应，刺激要能引起组织发生反应必须有足够的强度，足够的持续时间和一定的强度变化率。如果保持刺激持续时间及强度变化率不变，引起反应所需的最小刺激强度称为阈值。所以组织兴奋性的高低通常用阈值来量度，兴奋性高的组织阈值低，兴奋性低的组织阈值高。强度为阈值的刺激称为阈刺激。阈值常作为衡量组织兴奋性高低的客观指标。腓肠肌是由许多兴奋性高低不同的肌纤维组成的。如果用单个电脉冲刺激坐骨神经腓肠肌标本的坐骨神经干或直接刺激肌肉，刚能引起肌肉发生收缩反应(即兴奋性最高的那部分神经和肌肉发生兴奋)的刺激强度称阈值，随着刺激强度的增加，参加反应的神经和肌肉增加，肌肉的收缩程度也相应逐步增大，这时的刺激

强度称为阈上刺激，当刺激增大到某一数值时，肌肉出现最大的收缩反应。如再增加刺激强度，肌肉的收缩反应不再增大，这种能引起肌肉发生最大收缩反应的最小刺激，称为肌肉收缩的最大刺激。

【实验对象】蟾蜍(或蛙)。

【器材和药品】制作坐骨神经腓肠肌标本的全部手术器械(见实验1)、肌槽(肌动器)、张力换能器、刺激输出线、具有微调升降功能的支架、双凹夹、任氏液。【操作步骤】

(1)制作坐骨神经腓肠肌标本(见实验1)：制备好浸于任氏液数分钟后备用。

(2)安放标本：将标本的股骨残端插入肌动器的螺丝孔内将其固定，将扎在肌肉跟腱上的线缚在张力换能器的受力片上，调整张力换能器的高度，使肌肉处于自然拉长的长度(松紧合适)，用双凹夹将换能器固定于支架上。坐骨神经干置于肌槽的刺激电极上。(图5-7)

图5-7坐骨神经腓肠肌标本与肌动器、张力换能器的连接

(3)调整记录装置：

①打开生物信号记录分析系统。

②“信号输入”→“1通道” →“张力”。

③根据信号图形调整放大倍数（灵敏度），扫描速度。

④设置刺激器：单次，串间隔10ms，强度0，波宽1ms，波间隔0ms，串长1个。设置完毕将刺激输出线连接到肌槽的刺激接线柱上。

系统设置也可选用“实验模块”中“骨骼肌收缩”，将设置中的刺激强度调为零，然后逐渐增大刺激强度，观察记录阈刺激和最大刺激。

【观察项目】

(1)逐渐增大刺激强度，每改变一次刺激强度，开启一次刺激，输出一个设定刺激，当刚出现收缩曲线时，此时的刺激强度为阈值。

(2)继续增大刺激强度，观察刚出现最大收缩高度时的刺激强度，此即最大刺激。【注意事项】

(1)经常给标本滴加任氏液，保持标本良好的兴奋性。

(2)每两次刺激之间应让标本休息0.5～lmin。

(3)若刺激神经引起肌肉收缩不稳定时，可直接刺激肌肉。

【思考题】

（1）能否以神经干的动作电位，或肌肉的肌电作为指标来测定阈刺激、最大刺激?