實驗五、脊髓反射的基本特征和反射弧的分析[實驗目的]

1.通過對脊蛙的屈肌反射的分析，探討反射弧的完整性與反射活動的關系；

2.學習掌握反射時的測定方法，了解刺激強度和反射時的關系；

3.以蛙的屈肌反射為指標，觀察脊髓反射中樞活動的某些基本特征，并分析它們產(chǎn)生可能的神經(jīng)機制。

[實驗原理]

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下，機體對刺激所產(chǎn)生的適應反應過程稱為反射。較復雜的反射需要由中樞神經(jīng)系統(tǒng)較高級的部位整合才能完成，較簡單的反射只需通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)較低級的部位就能完成。將動物的高位中樞切除，僅保留脊髓的動物稱為脊動物。此時動物產(chǎn)生的各種反射活動為單純的脊髓反射。由于脊髓已失去了高級中樞的正常調(diào)控，所以反射活動比較簡單，便于觀察和分析反射過程的某些特征。

反射活動的結(jié)構基礎是反射弧。典型的反射弧由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應器五個部分組成。引起反射的首要條件是反射弧必須保持完整性。反射弧任何一個環(huán)節(jié)的解剖結(jié)構或生理完整性一旦受到破壞，反射活動就無法實現(xiàn)。

完成一個反射所需要的時間稱為反射時。反射時除與刺激強度有關外，反射時的長短與反射弧在中樞交換神經(jīng)元的多少及有無中樞抑制存在有關。由于中間神經(jīng)元連結(jié)的方式不同，反射活動的范圍和持續(xù)時間，反射形成難易程度都不一樣。

[實驗對象]

蟾蜍或蛙。

[實驗藥品]

硫酸溶液（0.1%、0.3%、0.5%、1%）、1%可卡因或普魯卡因。

[儀器與器材]

蛙類手術器械、鐵支柱、玻璃平皿、燒杯（500ml或搪瓷杯）、小濾紙(約1cm×1cm)、紗布、秒表、雙輸出刺激器（一臺）、通用電極（兩個）。

[實驗方法與步騾]

1.標本制備

取一只蛙，用粗剪刀由兩側(cè)口裂剪去上方頭顱，制成脊蛙。將動物俯臥位固定在蛙板上，于右側(cè)大腿背部縱行剪開皮膚，在股二頭肌和半膜肌之間的溝內(nèi)找到坐骨神經(jīng)干，在神經(jīng)干下穿一條細線備用。將脊蛙懸掛在鐵支柱上(圖12.1-1)。

2.實驗項目

(1)脊髓反射的基本特征：

①騷扒反射將浸有1%硫酸溶液的小濾紙片貼在蛙的下腹部，可見四肢向此處騷扒。之后將蛙浸入盛有清水的大燒杯中，洗掉硫酸濾紙片。

②反射時的測定：在平皿內(nèi)盛適量的0.1%硫酸溶液，將蛙一側(cè)后肢的一個腳趾浸入硫酸溶液中，同時按動秒表開始記錄時間，當屈肌反射一出現(xiàn)立刻停止記時，并立即將該足趾浸入大燒杯水中浸洗數(shù)次，然后用紗布擦干。此時秒表所示時間為從刺激開始到反射出現(xiàn)所經(jīng)歷的時間，稱為反射時。用上述方法重復三次，注意每次浸入趾尖的深度要一致，相鄰兩次實驗間隔至少要2～3s。三次所測時間的平均值即為此反射的反射時。

③按步驟②所述方法依次測定0.3%、0.5%、1%硫酸刺激所引起的屈肌反射的反射時。比較四種濃度的硫酸所測得的反射時是否相同。

④反射閾刺激的測定用單個電脈沖刺激一側(cè)后足背皮膚，由大到小調(diào)節(jié)刺激強度，測定引起屈肌反射的閾刺激。

⑤反射的擴散和持續(xù)時間（后放）：將一個電極放在蟾蜍的足面皮膚上，先給予弱的連續(xù)閾上刺激觀察發(fā)生的反應，然后依次增加刺激強度，觀察每次增加刺激強度所引起的反應范圍是否擴大，同時觀察反應持續(xù)時間有何變化？并以秒表計算自刺激停止起，到反射動作結(jié)束之間共持續(xù)多少時間。比較弱刺激和強刺激的結(jié)果有何不同。

⑥時間總和的測定：用單個略低于閾強度的閾下刺激，重復刺激足背皮膚，由大到小調(diào)節(jié)刺激的時間間隔（即依次增加刺激頻率），直至出現(xiàn)屈肌反射。

⑦空間總和的測定：用兩個略低于閾強度的閾下刺激，同時刺激后足背相鄰兩處皮膚（距離不超過0.5cm），是否出現(xiàn)屈肌反射。

(2)反射弧的分析

①分別將左右后肢趾尖浸入盛有1%硫酸的平皿內(nèi)(深入的范圍一致)，雙后肢是否都有反應?實驗完后，將動物浸于盛有清水的燒杯內(nèi)洗掉濾紙片和硫酸，用紗布擦干皮膚。

②在左后肢趾關節(jié)上作一個環(huán)形皮膚切口，將切口以下的皮膚全部剝除(趾尖皮膚一定要剝除干凈)，再用1%硫酸溶液浸泡該趾尖，觀察該側(cè)后肢的反應。實驗完后，將動物浸于盛有清水的燒杯內(nèi)洗掉濾紙片和硫酸，用紗布擦干皮膚。

③將浸有1%硫酸溶液的小濾紙片貼在蛙的左后肢的皮膚上。觀察后肢有何反應？待出現(xiàn)反應后，將動物浸于盛有清水的燒杯內(nèi)洗掉濾紙片和硫酸，用紗布擦干皮膚。

④提起穿在右側(cè)坐骨神經(jīng)下的細線，剪斷坐骨神經(jīng)，用連續(xù)閾上刺激,刺激右后肢趾，觀察有無反應?

⑤分別以連續(xù)刺激，刺激右側(cè)坐骨神經(jīng)的中樞端和外周端，觀察該后肢的反應。

⑥以探針搗毀蛙的脊髓后再重復上步驟，觀察有何反應。

[注意事項]

1.制備脊蛙時，顱腦離斷的部位要適當，太高因保留部分腦組織而可能出現(xiàn)自主活動，太低又可能影響反射的產(chǎn)生。

2.用硫酸溶液或浸有硫酸的紙片處理蛙的皮膚后，應迅速用自來水清洗，以清除皮膚上殘存的硫酸，并用紗布擦干，以保