本实验在保持足够的刺激时间（电脉冲波宽）不变的条件下，通过逐步增加对蟾蜍坐骨神 经的刺激强度（电脉冲振幅）和改变电脉冲刺激频率观察刺激频率和强度对肌肉收缩的影响。 并通过实践操作学习生物信号采集处理系统的使用方法。
1 材料和方法 1.1 材料：蟾蜍或蛙、蛙类手术器械、支架、肌动器、张力换能器、生物信号采集处理系统、 任氏液。 1.2 方法
实验 5.1 离体蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本制备 Sciatic-gastrocnemius Preparation of Toad
预习要求 1．理论知识：生理溶液的的配制，任氏液是蛙类的生理溶液。 2．技术知识：蛙类的毁脑脊髓技术。
蛙类的某些基本生命活动和生理功能与哺乳类动物有相似之处，而且其离体组织的生活条 件比较简单，易于控制和掌握，来源也较丰富，因此在生理学实验，常用蛙或蟾蜍的坐骨神经 腓肠肌标本来观察神经肌肉的兴奋性、刺激与反应的规律及肌肉收缩的特点等。制备具有正常 兴奋收缩功能的蛙类坐骨神经腓肠肌标本是生理学实验的基本操作技术之一。
器固定在铁架台的微调固定器上，且与换能器平行，并把标本中预留的股骨固定在肌动器上（图 5.2-1B）。 1.2.2 实验装置连接 将腓肠肌跟腱的结扎线固定在张力换能器的悬臂梁上，不宜太紧，此连 线应与桌面垂直。把穿好线的坐骨神经轻轻提起，放在刺激电极上，应保证神经与刺激电极接 触良好。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。启动生物信号采集系统软 件，选择好通道和采样参数设置，启动记录按钮，开始记录。
3讨论 （1）实验中观察到的阈刺激是神经纤维的阈刺激，还是肌肉的阈刺激？ （2）在一定的刺激强度范围内，为什么肌肉收缩的幅度会随刺激强度的增大而增大？ （3）单收缩的潜伏期是指什么？其中包括哪些时间因素和生理过程。 （4）分析讨论不完全强直收缩与完全强直收缩的条件与机制？。 （5）为什么刺激频率增高肌肉收缩的幅度也增大？ （6）本实验表明骨骼肌有哪些生理特性？试说明其生理意义。
放，“频率”按钮，可调刺激频率；“连续、单次”开关设置单次状态，刺激器发放单个脉冲， “强度”按钮，可调刺激电压。按压“启动”按钮，刺激器根据设置的参数发出刺激脉冲刺激 坐骨神经，仿真记录仪上显示Βιβλιοθήκη 肠肌收缩曲线、打标记、标注实验内容。
（4）测量按钮：按测量按钮，仿真记录仪显示所做实验项目的实验曲线，仿真记录仪面板 按钮变为图标按钮，有放大、缩小、压缩、扩展、定位图标按钮，分别可使仿真记录仪内的实 验曲线纵向放大或缩小，横向压缩或扩展，定位图标按钮可使所选记录曲线处的位置移到仿真 记录仪左边框。
实验注意事项 ① 制备神经肌肉标本过程中，要不断滴加任氏液，以防标本干燥，丧失正常生理活性。 ② 操作过程中应避免强力牵拉和手捏神经或夹伤神经肌肉。 ③ 毁脑脊髓时防止蟾蜍皮肤分泌的蟾蜍毒液射入操作者眼内或污染实验标本。
2结果 取锌铜弓在任氏液中沾湿后迅速接触坐骨神经，如腓肠肌发生收缩，表明标本具有正常的
1 材料和方法 1.1 材料：蟾蜍或蛙；蛙板、探针、粗剪刀、手术剪刀、尖镊子、玻璃分针、大头针、培养皿、 滴管、瓷碗、锌铜弓、任氏液。 1.2 方法 1.2.1 毁脑脊髓：取蟾蜍一只，用左手握住，以示指压其头部前端使其尽量前俯（图 5.1-1）， 右手持探针自枕骨大孔处垂直刺入，进针深度约 2mm，有脱空感即到达椎管，随即将探针改变 方向向上刺入颅腔，向各侧不断搅动，彻底捣毁脑组织；再将探针原路退出，向下刺向尾侧， 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（pithed toad）。否则须按上法再行捣毁。
图 5.1-3 坐骨神经-腓肠肌标本
方法②：上述已剥皮的标本不先分离两腿，取仰卧位，用玻璃分针将两侧坐骨神经紧靠脊 柱根部各结扎一线暂不剪下。再将标本俯卧，用三根大头针钉在蛙板上，使充分伸直成人字型。 用尖头镊子夹住骶骨尾端稍向上提，使骶部向上窿起，用粗剪刀水平位剪除骶骨。用弯头玻璃 分针自剪口处伸入将一侧坐骨神经轻轻勾出，在其下方横置玻璃分针，使其暴露于剪口上方并 具有一定的张力。用玻璃分针在坐骨神经沟内分离出坐骨神经的大腿部分，直至腘窝处。剪断 股二头肌和半膜肌等肌腱，剪断前方的股四头肌腱。然后以同样的步骤，处理另一侧之大腿坐 骨神经。撤除固定，从脊柱根部剪断坐骨神经，手执结扎线将神经轻轻提起，顺序向下剪断其 所有分支。将神经搭在腓肠肌上，用粗剪刀自膝关节周围向上剪除刮净所有大腿肌肉，距膝关 节约 1cm 处剪断股骨。依同法处理另一侧标本。用尖头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。提起结扎线，在结扎线下方剪断跟腱，并游离腓肠肌至膝关节处，用粗 剪刀水平方向伸进腓肠肌与小腿之间，在膝关节处剪去腓肠肌以外的部分。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之培养皿中待用。
图 5.1-1 毁蟾蜍脑脊髓 1.2.2 剪除躯干上部及内脏：用粗剪刀在颅骨后方剪断脊柱。左手握住蟾蜍下肢，大拇指抵住 脊柱尾骨，右手用粗剪刀沿脊柱两侧（避开坐骨神经）剪开腹壁。此时躯干上部及内脏即全部 下垂（图 5.1-2）。剪除全部躯干上部及内脏组织，弃于瓷碗内。
图 5.1-2 剪除躯干上部及内脏 1.2.3 剥皮：避开神经，左手持镊子夹住脊柱，右手捏住皮肤边缘，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。然后洗净双手和用过的全部手术器械，再进行下列步骤。 1.2.4 完成标本的坐骨神经部分
夏满莉 周新妹
实验 5.3 神经干动作电位及其传导速度的测定 Measurement of the Action potential of Nerve Trunk and its
Conduction Velocity
预习要求 1．理论知识：兴奋、兴奋性的概念；静息电位、动作电位的概念及其形 成机制；动作电位的传导原理；神经纤维的分类。 2 技术知识：蟾蜍或蛙坐骨神经的制备 生物信号采集处理系统的使用
（2）刺激频率对骨骼肌收缩的影响 用最大刺激强度的连续刺激，刺激频率按 1 Hz、6 Hz、 10 Hz、15Hz 、20 Hz、30Hz 逐渐增加（或刺激间隔逐渐减小），分别记录不同频率时的肌肉收 缩曲线，观察不同频率时的肌肉收缩变化。
注意事项 ①如果肌肉在未给刺激时即出现挛缩，是由于漏电等原因引起，需检查电器接地是否良好。 ②做肌肉最大收缩时，刺激强度不宜太大，否则会损伤神经。 ③要将制备好的坐骨神经腓肠肌标本先放在任氏液中浸泡一段时间。 ④在肌肉收缩后，应让肌肉休息一定时间再作下一次刺激，特别是在观察刺激频率的影响 时。 ⑤实验过程中保持换能器与标本连线的张力保持不变。
图 5.2-2 不同刺激频率对肌肉收缩的影响 ab 潜伏期；bc 缩短期；cd 舒张期
2结果 （1）整理实验所得曲线，并在曲线下注明刺激强度和刺激频率，标出阈强度、最大刺激强
度。 （2）测量单收缩的 3 个时程：潜伏期、收缩期与舒张期，比较单收缩和复合收缩的幅度（图
5.2-2）。 （3）描述不同刺激强度和刺激频率对骨骼肌收缩的影响。
1.2.1 蟾蜍或蛙坐骨神经腓肠肌标本制备 （1）在体标本：毁脑脊髓，剥去一侧下肢自大 腿跟部起的全部皮肤，然后将标本俯卧位固定于蛙板上。在大腿内侧的股二头肌与半膜肌之间， 纵向分离坐骨神经至膝关节处，并在神经下穿线备用。然后分离腓肠肌的跟腱，穿线结扎，并 连同扎线将跟腱剪下，一直将腓肠肌分离至膝关节。在膝关节旁钉一大头针，折弯压住膝关节， 至此在体标本制备完成（图 5.2-1A）。（2）离体标本：采用离体坐骨神经腓肠肌标本时，将肌动
不同频率的电脉冲刺激神经时，肌肉会产生不同的收缩反应。若刺激频率较低，每次刺激 的时间间隔超过肌肉单次收缩的持续时间，则肌肉的反应表现为一连串的单收缩(single twitch)。 若刺激频率逐渐增加，刺激间隔逐渐缩短，肌肉收缩的反应可以融合，开始表现为不完全强直 收缩(incomplete tetanus)，以后成为完全强直收缩(complete tetanus)。
Muscular Contraction
预习要求 1．理论知识：神经-肌接头的兴奋传递；骨骼肌收缩的分子机制；骨骼肌
细胞的兴奋-收缩耦联，影响骨骼肌收缩的因素。
2．技术知识：蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本的制备，张力换能器的定标及微
一条坐骨神经干是由许多兴奋性不同的神经纤维所组成的。保持足够的刺激时间不变，刚 能引起其中兴奋性较高的神经纤维产生兴奋，表现为受这些神经纤维支配的肌纤维发生收缩， 此时的刺激强度即为这些神经纤维阈强度(threshold)，具有此强度的刺激叫阈刺激(threshold stimulus)。随着刺激强度的不断增加，有较多的神经纤维兴奋，肌肉的收缩反应也相应逐步增 大，强度超过阈值的刺激叫阈上刺激(suprathreshold stimulus)。当阈上刺激强度增大到某一值时， 神经中所有纤维均产生兴奋，此时肌肉做最大的收缩。再继续增强刺激强度，肌肉收缩反应不 再继续增大。将引起肌肉最大收缩(maximal contraction)的最小刺激强度的刺激称为最大刺激 (maximal stimulus)。
探索性问题 1．试设计实验，刺激腓肠肌与刺激支配腓肠肌的坐骨神经不应期有何不同？ 2．连续电刺激神经，坐骨神经腓肠肌标本会出现疲劳现象吗？为什么？ 3．试设计实验，证明骨骼肌的生理特性。
模拟实验操作 （1）进入“模拟实验 1 刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响”。 （2）熟悉模拟实验窗口。 （3）打开刺激器电源开关。“连续、单次”开关设置，连续状态下刺激波“定时”连续发
方法①：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 从耻骨联合正中央剪开。将已分离的标本浸入盛有任氏液的培养皿中。取腿一条，先用玻璃分 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蛙板上。用玻璃分针在股二
头肌和半膜肌之间的坐骨神经沟内，纵向分离暴露坐骨神经的大腿部分，直至分离至腘窝胫神 经分叉处。然后剪断股二头肌腱、半腱肌和半膜肌肌腱，并绕至前方剪断股四头肌腱。自上向 下剪断所有坐骨神经分支。将连着 3～4 节椎骨的坐骨神经分离出来。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有大腿肌肉，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腓肠肌标本（图 5.1-3）。