动物生理学实验期末复习总结

实验一坐骨神经-腓肠肌标本的制备实验原理：蛙类的一些基本生命活动和生理功能与哺乳动物有相似之处，且其离体组织器官的生活条件较为简单，易于掌握，因此在生理学实验中常用蛙类的坐骨神经－腓肠肌标本来观察神经肌肉的兴奋性和肌肉收缩特点。双毁髓成功的标志：彻底捣毁脊髓时，可看到动物的后肢突然蹬直，而后瘫软如棉，此时的动物为双毁髓动物。如动物仍表现四肢肌肉紧张或活动自如，必须重新毁髓任氏液是0.65%的生理盐水。制备完整的坐骨神经-腓肠肌标本应包括：连有坐骨神经的脊椎、坐骨神经、腓肠肌、股骨头或胫腓骨头四部分。直流电刺激可兴奋细胞时之所以使细胞产生兴奋，从根本上讲是电刺激改变了细胞原来膜内外之间的电位差。细胞的静息膜电位为外正内负，如果刺激使膜电位差值减小，即去极化，细胞则兴奋；如果使膜电位差值增大（超级化），细胞则兴奋性降低（抑制）。因此在细胞膜外使用直流电刺激细胞，通电时兴奋只发生在负极，正极的兴奋性下降，在持续通电期间不形成刺激；断电时产生反向电流，兴奋只发生在正极；通电的刺激强度大于断电。实验步骤：1、破坏脑和脊髓将头部抬起，在离吻端约1.5cm处的背部皮肤会形成V形皱褶，V形皱褶中心的皮肤下方为枕骨大孔。2、剪去躯干上部及内脏，分离后肢。3、剥皮。4、分离两腿。5、分离坐骨神经。从肱二头肌和半膜肌中间分离坐骨神经，剪断细小神经。6、分离腓肠肌。7、分离股骨。刮净股骨上的肌肉，在距膝关节约1cm处剪断股骨。8、分离膝关节以下部分。9、检查标本兴奋性。用手术镊轻轻提起标本的脊椎片，使神经离开玻璃板。再用经任氏液蘸湿的锌铜弓，将其两级接触神经，如腓肠肌发生迅速收缩，则表示标本机能正常。注意事项：1、双毁髓时应注意使蟾蜍头部前俯，防止耳后腺分泌物射入实验者眼内，如被射入，应立即用清水冲洗眼睛。2、尽量减少神经与金属器械及污染物接触。（？）金属因为有电子的移动会刺激神经。3、避免过度牵拉和压迫神经。4、分离神经时一定要将周围组织剥离干净。5、要常用任氏液浸润标本，防止干燥，勿用清水冲洗。6、分离肌肉时要按层进行，不要乱剪。思考题：为何锌铜弓刺激神经会引起肌肉收缩？锌铜弓在溶液中沾湿以后，锌的表面电离出正离子，里面形成负离子；而铜的表明电离出负离子，里面形成正离子。当锌铜弓接触活组织时，电流便沿着锌片→活组织→铜片的方向流动而产生刺激效应。所以锌相当于正极，而铜相当于负极发挥刺激作用。当断开时，则发生相反的效应。实验二刺激强度与收缩反应的关系；骨骼肌的单收缩与强直收缩实验目的：1、学习神经-肌肉实验的电刺激方法2、观察刺激强度与肌肉收缩反应的关系3、记录单收缩与强直收缩基本原理非常重要！！！阈强度/阈值/阈刺激：引起肌肉收缩反应所需的最小刺激强度。阈下刺激：刺激强度小于阈值的刺激，不引起肌肉发生收缩反应。阈上刺激：刺激强度大于阈值的刺激。最适刺激：引起肌肉发生最大收缩反应的最小刺激强度。（名词解释！！！）单收缩：肌肉组织对于一个阈上强度的刺激，发生一次迅速的收缩反应。一般经过潜伏期、收缩期和舒张期三个时期。从刺激开始到收缩开始这一段无明显外部表现的时间,即为潜伏期。这是兴奋的产生、传导和传递以及兴奋-收缩耦联所耗费的时间。由潜伏期末到肌肉开始收缩到收缩达到高峰，是肌肉长度缩短或张力增加的时间，曲线较陡，称为收缩期。从收缩高峰开始，曲线较缓慢地下降至基线，是长度或张力恢复过程，称为舒张期。受到连续单刺激时，肌肉能够发生强直收缩。不完全强直收缩：后一收缩发生在前一收缩的舒张期。完全强直收缩：后一收缩发生在前一收缩的收缩期内，各收缩不能分开，肌肉维持稳定的收缩状态。如果刺激间隔大于单收缩的时程，肌肉则出现两个分离的单收缩；如果刺激间隔小于单收缩的过程而大于不应期，则出现两个收缩反应的重叠，即收缩的总和；但如果第二个刺激在第一个收缩反应的不应期内，则第二个刺激不产生收缩反应。实验步骤：1、坐骨神经－腓肠肌标本的制备；2、将标本置于屏蔽盒内，坐骨神经放在刺激电极上，结扎肌腱的棉线与张力换能器相连，此连线不宜太紧或太松，并应与桌面垂直。3、连接装置和计算机采集系统；4、刺激观察。①刺激强度对肌肉收缩幅度的影响1）刺激方式用单刺激,刺激强度初始值设为0.01-0.05V，增量0.005V，然后采样；2）将刺激强度逐步增大，记录阈刺激和最适刺激强度数值。②刺激频率对肌肉收缩形式的影响1）选用单刺激，用刚能引起最大收缩的刺激强度采样，刺激间隔时间大于肌肉收缩时程，记录肌肉的单收缩张力曲线；2）逐渐增加刺激频率，观察肌肉收缩形式的变化，记录出现不完全强直收缩和完全强直收缩时的刺激频率。注意事项：1．分离坐骨神经时，避免过度牵拉神经，绝对不允许用手或镊子夹神经。2．股骨要牢固地固定在肌槽的小孔中。3．坐骨神经要与刺激电极和记录电极紧密接触，但不要损伤神经。4．防止神经、肌肉标本干燥，需经常在神经和肌肉上以任氏液润湿。5．长时间刺激标本可能使骨骼肌的收缩能力下降，因此每个步骤后应让肌肉休息片刻。6．把腓肠肌悬挂在换能器上的棉线应松紧适中，不要过长，并和换能器平面保持垂直。7．实验的采样速度较快，为避免过度消耗硬盘和内存，不要长时间记录。实验三神经干动作电位的引导；神经干传导速度的测定；神经兴奋不应期的测定实验目的：分离蟾蜍的坐骨神经，细胞外记录坐骨神经干的单相和双相复合动作电位；测定动作电位在神经干上的传导速度神经兴奋不应期的观察神经细胞（纤维）在受到有效刺激（阈刺激，阈上刺激）后，产生了动作电位，即兴奋，它是“全或无”的；神经干由许多兴奋性不同的神经纤维组成，故神经干动作电位与单根神经纤维的动作电位不同，它是由许多神经纤维动作电位综合成的复合性的电位变化，其电位幅度在一定范围内可随刺激强度的变化而变化。（神经纤维是“全或无”的但神经干不是，因为神经干是有很多的神经纤维组成的）神经干在受到有效刺激后可以产生复合动作电位，标志着神经发生兴奋。神经每兴奋一次及其在兴奋以后的恢复过程中，其兴奋性都要经历一次周期性的变化，其全过程依次包括绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期4个时期。为了测定神经发生一次兴奋以后兴奋性的变化，首先给神经施加一个条件性刺激（S1）引起神经兴奋，然后在前一兴奋及其恢复过程的不同时期再施加一个测试性刺激（S2），检查神经的兴奋阈值以及所引起的动作电位的幅值，以判定神经兴奋性的变化。如果两引导电极置于正常完整的神经干表面，当神经干一端兴奋后，兴奋波先后通过两个引导电极处，可以记录到两个方向相反的电位偏转波形，称为双相动作电位。如果两引导电极之间的神经组织有损伤，兴奋波只通过第一个引导电极，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，称为单相动作电位。动作电位在神经纤维上的传导有一定的速度。不同类型的神经纤维，其传导速度各不相同，取决于其直径、环境温度等。测定神经冲动在神经干上的传导距离（d）与通过这些距离所需的时间（t），即可根据V=d/t求出神经冲动的传导速度（m/s）。刺激伪迹(Stimulusartifact):是刺激电流通过导电介质扩散至两引导电极而形成的电位差信号。测量刺激伪迹到两个动作电位起始点的时间，求出t2-t1值；测量标本屏蔽盒中两对引导电极之间的距离S（测r1-r2的间距）（两对引导电极间的距离应尽可能大）；动作电位传导速度=（r1-r2）/（t2-t1）。在同样的刺激强度下，缩短两个刺激的时间间隔。当第二个刺激引起的动作电位幅度开始降低时，说明第二个刺激落入第一次兴奋的相对不应期，此时两刺激的间隔时间为t1。继续缩短两刺激的时间间隔，当第二个动作电位完全消失，表明此时第二个刺激开始落入第一次兴奋后的绝对不应期，此时两刺激的间隔时间为t2，即为该神经干的绝对不应期；t1减去t2的差值，则为该神经干的相对不应期。实验步骤：1、制备蟾蜍坐骨神经干标本2、连接实验装置①记录随刺激强度增强而改变的双相复合动作电位（阈强度、最适刺激强度）②测量动作电位的传导速度③不应期观察，用刚能使神经干产生最大动作电位的刺激强度④观察单相动作电位实验四反射时的测定；反射弧的分析实验目的：学习测定反射时的方法，了解刺激强度与反射时的关系；了解反射弧的组成通过某些脊髓躯体运动反射，证实反射弧完整性与反射活动的关系。在中枢神经系统的参与下，机体对刺激所产生的具有适应意义的反应过程称为反射。反射活动的结构基础是反射弧。典型的反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分组成。从刺激作用于感受器至效应器出现反应所经历的时间称反射时。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。（脊蟾蜍-半毁髓）实验步骤：标本制备：用左手拇指和食指，从蛙背侧捏住腹部脊柱，右手用剪刀伸入蛙口中，在鼓膜的后面剪去头部，即为脊蟾蜍。用蛙嘴夹夹住蟾蜍下颌，悬挂于支架上。实验项目：1、反射时的测定：将蟾蜍一侧后肢的最长趾趾尖浸入盛有0.1%硫酸溶液的平皿内(深入的范围一致),立即记下时间（秒），当出现屈反射时，停止计时，此为屈反射时。重复测定3次。再以0.3%、0.5%硫酸溶液测定同一侧后肢最长趾的反射时。2、搔扒反射：取一浸有1%硫酸溶液的滤纸片，贴于蟾蜍右侧背部或腹部，记录反射时。3、破坏皮肤感受器：左后肢趾关节上作一环形皮肤切口，将切口以下的皮肤全部剥除(剥除干净！)，1%硫酸溶液浸泡该趾尖，观察该侧后肢的反应。以上各步反应后，清水洗掉滤纸片和硫酸，纱布擦干。4、阻断坐骨神经：将动物俯卧位固定在蛙板上，于右侧大腿背部纵行剪开皮肤，在股二头肌和半膜肌之间的沟内找到坐骨神经干，在神经干下穿一条细线备用，并在神经干下放一小块浸蜡纸片。再将动物悬挂在支架上。提起穿在右侧坐骨神经下的细线，用浸泡过2%普鲁卡因麻醉剂的棉条压在神经干下面（在浸蜡纸片上，以免麻醉剂渗透至周围组织）。每隔15秒，用硫酸刺激右侧趾端皮肤，记录加药至屈反射消失的时间。5、破坏中枢：捣毁脊髓，硫酸刺激观察有无屈肌反射。注意事项：制备脊蛙时，颅脑离断的部位要适当，太高因保留部分脑组织而可能出现自主活动，太低又可能影响反射的产生。用硫酸溶液或浸有硫酸的纸片处理蛙的皮肤后，应迅速用自来水清洗，以清除皮肤上残存的硫酸，并用纱布擦干，以保护皮肤并防止冲淡硫酸溶液。浸入硫酸溶液的部位应限于一个趾尖，每次浸泡范围也应一致,切勿浸入太多。实验五视野的测定；毁鸽一侧半规管效应视野测定单眼固定地注视前方一点时，该眼所能看到的空间范围，称为视野。由于受面部结构和各类感光细胞在视网膜中的分布情况的影响，在同一光照条件下，正常人的视野鼻侧和上方视野较小，颞侧与下方视野较大。实验步骤：(1)弧架水平。受试者下颌放在托颌架上，眼眶下缘靠在眼眶托上，调节高低，使眼与弧架中心点在同一水平线上。遮住一眼，另一眼注视弧架的中心点。检查者持白色视标，沿弧架内面从外周边向中央慢慢移动，看到时记下度数；再将白色视标从中央向外周边移动，当看不到时再记下度数。求两次度数的平均值，并在视野图纸相应的方位和度数上点出。(2)将弧架转动45度角，重复上述操作，共4次，得出8个点。将视野图纸上的这8个点依次连接起来，就得出大致的白色视野图。(3)按上述方法分别测出该侧的红色、绿色视野。注意事项：1、实验时受试者最好背对光源，且上下左右光照亮度要一致。2、测定视野过程中，受试者被测眼应始终凝视弧架中心点，眼球不能移动。3、测试时，视标移动速度要慢。4、实验过程中可让受试者稍作休息，以免眼睛疲劳而影响结果。家鸽一侧半规管损毁效应实验目的：通过观察毁坏鸽一侧半规管后行为的改变，掌握半规管的功能。实验步骤：1、将鸽子用纱布包好2、剪去头部羽毛，在顶部切开皮肤，用手术刀将皮肤分向两侧，可见两块肌肉附着于颅骨上。3、用手术刀小心从肌肉附着处紧贴颅骨将肌肉往下刮（不应将肌肉切断），暴露其下的颅骨。4、小心将骨膜刮干净，用棉花吸去渗出的血液，在颅骨下隐约可见半规管。用刺蛙针穿过颅骨小心将半规管刺破（不要刺得太深，以免损伤其它的脑组织）。5、将头皮缝合，待动物清醒后，观察其在静止时的姿势以及行走和飞