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科目动物生理学实验同组者***、*** 日期***********
反射时测定与反射弧分析
【实验目的】
学习测定反射时（reflex time）的方法，了解反射弧（reflex arc）的组成。

【实验原理】
反射是指对某一刺激无意识的应答。

反射活动的结构基础称为反射弧，包括感受器（receptor）、传入神经（efferent nerve）、神经中枢（nerve center）、传出神经（afferent nerve）、效应器（effector）。

从皮肤接受刺激至机体出现反映的时间为反射时。

反射时是反射通过反射弧所用的时间。

反射弧的任何一部分缺损，原有的反射不会再出现。

由于脊髓的机能比较简单，所以常选用只毁脑的动物（如脊蛙或脊蟾蜍）为实验材料，以利于观察和分析。

【实验材料】
1.试剂：0.2﹪、0.5﹪及1﹪硫酸溶液、自来水、2﹪普鲁卡因。

2.器具：解剖盘，蛙板（木质），毁髓针，铁架台，试管夹，手术剪，手术镊，玻璃分针，
烧杯，注射器，棉花，滤纸，烧杯，点滴板，吸水纸。

3.材料：蟾蜍。

【实验步骤】
1.蟾蜍的单毁髓
将毁髓针由枕骨大孔处垂直刺入，横向搅动，切断脑与脊髓之间的联系。

然后将针尖向前刺入颅腔，在颅腔内搅动，捣毁脑组织。

2.反射时的测定
用夹子夹住脊蟾蜍下颌，悬挂于支架上。

将蟾蜍左后肢的最长趾浸入0.2﹪硫酸溶液中2-3mm，从插入硫酸溶液中开始计时，当出现屈反射时，停止计时，此为反射时。

立即用清水冲洗受刺激的皮肤并用吸水纸吸干趾端的水，3-5min后，在进行下一次刺激。

重复测定反射时3次，求出平均值作为左后肢最长趾的反射时。

换用0.5﹪及1﹪硫酸溶液，分别测定左后肢最长趾在0.5﹪及1﹪硫酸溶液刺激下的反射时。

测定右后肢最长趾在0.5﹪硫酸溶液刺激下的反射时，与左后肢最长趾在0.5﹪硫酸溶液刺激下的反射时之间作比较。

3.反射弧的分析
用手术剪在左后肢脚与小腿的连接处环切皮肤，剥净脚上的皮肤。

用1﹪硫酸溶液刺激去皮的最长趾，记录结果；再用硫酸溶液刺激右后肢的最长趾，记录结果。

将两结果进行比较，可知感受器在完整反射弧中的作用。

剪开右侧股部皮肤，分离出坐骨神经，在坐骨神经下方放一块塑料薄膜，在塑料薄膜与
坐骨神经之间穿入一条直径约1mm的棉线。

用注射器向坐骨神经附近的棉线上滴加半滴到一滴麻醉剂——2﹪普鲁卡因。

从开始滴加药物的时刻开始计时，并用1﹪硫酸溶液刺激右后肢最长趾，记下屈反射刚刚消失所经历的时间，记为t1。

此时，传入神经已被麻醉。

屈反射消失后，立即取一蘸有1﹪硫酸溶液的滤纸片，贴于蟾蜍右侧背部或腹部的皮肤上，反复刺激（时间间隔无严格规定，可几十秒刺激一次），直至无擦或抓发射，记录所经历的时间，记为t2。

此时，传出神经已被麻醉。

在蟾蜍左侧背部或腹部的皮肤上贴一蘸有1﹪硫酸溶液的滤纸片，观察是否有擦或抓反射。

彻底破坏脊髓，观察是否有擦或抓反射出现。

对比两实验结果，可知神经中枢在完整反射弧中的作用。

【实验结果及分析】
1.反射时的测定
0.2﹪H2SO4溶液0.5﹪H2SO4溶液1﹪H2SO4溶液
测量值/s 平均值/s
测量值/s
平均值/s 测量值/s 平均值/s
左后肢11.6
12.57
3.7
4.50
2.0
2.60 12.7
4.2 2.7
13.4 5.6
3.1
右后肢3.7
4.53
4.6
5.3
结果分析：（1）由所测得实验数据可知，分别用0.2﹪、0.5﹪以及1﹪硫酸溶液刺激蟾蜍左后肢最长趾，蟾蜍的反应时分别为12.57s、4.50s、2.60s。

可见，刺激强度（硫酸溶液浓度）与反射时之间呈负相关：在一定范围内，刺激越强，反射时越短；刺激越弱，反射时越长。

（2）在1﹪硫酸溶液刺激下，蟾蜍的反射时为2.60s；用0.5﹪硫酸溶液刺激，反射时为4.50s。

虽然前者比后者的时间短，但相差不大。

出现这一现象的原因可能为：多次刺激后，硫酸溶液的腐蚀作用，导致皮肤受损，对刺激的敏感度下降。

（3）用0.5﹪硫酸溶液分别刺激左、右后肢最长趾，所测得的反射时略有不同。

分析两侧反射时不同的原因可能为：①蟾蜍左右侧反应灵敏度不同；②实验次数少，存在随机误差；③计时的时候存在误差。

（4）可以发现：在同等浓度的硫酸溶液刺激下，所测得的三个反射时不同，且依次增大。

分析出现这一现象的原因为：①每次刺激后，为彻底下去皮肤表面的硫酸溶液，
导致皮肤受损，对刺激的敏感度下降；②皮肤上的感受器已经对刺激产生了一定程度的适应性，故对刺激的敏感度下降。

（5）与其他小组所测数据进行比较，发现，不同小组的数据之间存在显著差异，分析原因有：①蟾蜍之间的个体差异；②不同小组所控制的刺激面积大小不同；③测量数据时存在误差。

2.反射弧的分析
操作刺激现象解释
剥净左后肢脚上
的皮肤用1﹪硫酸溶液刺激左后肢
去皮最长趾
无屈反射去除皮肤后，反射弧
不完整，缺少感受器，
故刺激后无屈反射用1﹪硫酸溶液刺激右后肢
最长趾
存在屈反射
2﹪普鲁卡因麻醉右侧坐骨神经用1﹪硫酸溶液刺激右后肢
最长趾
2min 49s后屈反
射消失
传入神经已经被麻醉将蘸有1﹪硫酸溶液的滤纸
片贴于蟾蜍右侧背部或腹部
的皮肤上
5min 20s后擦或
抓反射消失
传出神经已经被麻醉
破坏脊髓毁髓前，将一蘸有1﹪硫酸溶
液的滤纸片贴在蟾蜍左侧背
部或腹部的皮肤上
存在擦或抓反射
毁髓后，擦或抓反射
消失，证明中枢神经
已经被破坏，反射弧
不完整，无法对刺激
做出反应
毁髓后，将一蘸有1﹪硫酸溶
液的滤纸片贴在蟾蜍左侧背
部或腹部的皮肤上
无擦或抓反射
结果分析：（1）典型的反射弧由感受器、传人神经、神经中枢、传出神经和效应器5个部分组成。

反射弧完整性是反射活动建立的基础，其中的任何一个环节的生理完整性受到破坏，反射活动都无法实现。

（2）感受器存在于皮肤，去除皮肤后反射弧中缺少感受器，反射弧不完整。

故刺激左后肢去皮最长趾无屈反射，而刺激右后肢最长趾有屈反射，说明感受器是完整反射弧不可缺少的一部分。

（3）用普鲁卡因麻醉坐骨神经，一开始用1﹪硫酸溶液刺激右后肢最长趾是有屈反射的，而2min 49s后屈反射消失，说明传入神经已经被完全麻醉了。

屈反射消失后，擦或抓反射仍然存在。

这是因为屈反射的传出神经在坐骨神经，而抓反射的传出神经不在坐骨神经，为脊神经，而且髓鞘在不同的神经厚度也不同，在传入神经较薄，在传出神经较厚，所以普鲁卡因先麻醉传入神经，再麻醉传出神经。

5min 20s的时候，擦或抓反射消失，说明传出神经也被麻醉了。

所以理论上是屈反射现象比抓或抓反射现象先消失。

2﹪普鲁卡因麻醉右侧坐骨神经的实验说明：传入神经和传出神经的“破坏”
也会阻碍反射活动的正常进行。

（4）捣毁脊髓，即毁坏反射弧的神经中枢，蟾蜍对任何刺激都完全没有反应。

说明神经中枢也是完整反射弧的必要组成部分。

【注意事项】
1. 彻底捣毁脑组织后，动物的前肢不能自由活动。

如还有活动能力，应重新捣毁脑组织。

2. 每次实验时，要控制皮肤接触硫酸的面积一定，以保持相同的刺激强度。

3. 刺激后要立即洗去硫酸，以免损伤皮肤。

4. 用自来水清洗完皮肤后，要用吸水纸将水滴吸去，以免将硫酸溶液稀释。

脚趾上的水会在脚趾周围形成一层水膜，再次用硫酸溶液刺激时，会影响反射时。

5. 测量反射时所得的3个数据中，如果有一个数据与其他2个数据差别较大，应将其舍去，重新测一个数据，再计算平均值，使结果更准确。

6. 在分析反射弧的实验中，各实验步骤的顺序之间不能颠倒，否则会造成不可逆的伤害。

7. 注意：稀硫酸具有一定的腐蚀性，实验过程中如果不小心沾到皮肤、衣服，要立刻用清水冲洗。

【思考题选作】
1. 以实验结果为依据，以严密的逻辑推理方式说明反射弧的几个组成部分。

见“实验结果→2.反射弧的分析→结果分析”部分。

5. 在测定反射时时，怎样测定才能更准确？
①要控制每次刺激中，皮肤与硫酸溶液的接触面积一定，以保持相同的刺激强度。

②每次刺激完毕，要立即用自来水洗去硫酸，以免损伤皮肤，对刺激的敏感度下降。

③用自来水清洗完皮肤后，要用吸水纸将水滴吸去，以免将硫酸溶液稀释。

脚趾上的水会
在脚趾周围形成一层水膜，再次用硫酸溶液刺激时，会影响反射时。

④两次刺激之间，要间隔3-5min，以免蟾蜍对硫酸溶液的刺激产生适应性。

⑤多次测量，将偏差较大的数据舍去，再求平均值。

参考文献
[1]解景田，刘燕强，崔庚寅.反射时、反射弧和脊髓反射的抑制测试.生理学实验，157-159。