电刺激背根的中枢端和外周端，并观察反应，记录结果。

7．刺激腹根中枢端和外周端效应： 用同样方法双结扎并剪断腹根，分别用电刺激背根的中枢端和外周端以及腹根的中枢端和外周端。观察反应，记录结果。

【注意事项】

1． 背、腹根极易拉断，实验时必须小心，应保持其湿润。

2． 所有电刺激应用同一强度。刺激时，周围组织不应过分潮湿，以免电流扩散。 3．选用的背、腹根必须是同一脊髓节段的一对神经根，否则不能比较其作用，同一节段的背根或腹根有一损坏，必须换另一节段的同一对背、腹根。

【实验结果】

总结各项实验结果，解释各种反应现象。 【思考题】

根据实验结果，说明背、腹根的机能。

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实验7 牛蛙骨骼肌生理实验

【实验目的】

1. 学习神经-肌肉实验的电刺激方法和记录肌肉收缩的方法；观察刺激强度与肌肉收缩之间的关系；掌握阈刺激、阈下刺激、阈上刺激、最大（最适）刺激等概念。

2. 观察用不同频率的最适刺激刺激坐骨神经对腓肠肌收缩形式的影响及其特征。了解和掌握单收缩、复合收缩、强直收缩特征和形成的基本原理。

【实验原理】

1. 神经和肌肉都具有兴奋性，受刺激时肌肉便会有收缩反应。对于单根神经纤维或肌纤维来说，对刺激的反应具有“全或无”的特性。神经-肌肉标本由许多兴奋性不同的神经纤维、肌纤维组成，在保持足够的刺激时间（脉冲波宽）不变时，过小刺激强度，不能引起肌肉收缩反应。随着刺激强度增加，少数兴奋性较高的运动单位兴奋，导致少数肌纤维收缩，刺激强度增加到某一临界值，肌肉表现出较小的张力变化，此时的刺激强度为阈强度，具有阈强度的刺激称阈刺激。此后，随着刺激强度的继续增加，会有较多的运动单位兴奋，肌肉收缩幅度及产生的张力也不断增加，此时的刺激均称为阈上刺激。当刺激强度增大到某一临界值时，所有的运动单位都被兴奋，引起肌肉最大幅度的收缩，产生的张力也最大，此后再增加刺激强度，也不会再引起反应的继续增加，这样，可引起神经、肌肉最大反应的最小刺激强度为最适刺激强度，该刺激叫最大刺激或最适刺激。

2. 若给予标本相继两个最适刺激，使两次刺激的间隔小于该肌肉收缩的总时程时，则会出现一连续的收缩，称复合收缩（或收缩总和）。若两个刺激的时间间隔短于肌肉收缩总时程，而长于肌肉收缩的潜伏期和缩短期时程，使后一刺激落在前一刺激引起肌肉收缩的舒张期内，则出现一次收缩尚未完全舒张又引起一次收缩；若两次刺激的间隔短于肌肉收缩的缩短期，使后一刺激落在前一次刺激引起收缩的缩短期内，则出现一次收缩正在进行接着又产生一次收缩，收缩的幅度高于单收缩的幅度。根据这个原理，若给予标本一连串的最适刺激，则因刺激频率不同会得到一连串的单收缩、不完全强直收缩或完全强直收缩的复合收缩。

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实验7.1 刺激强度与肌肉收缩反应的关系

【材料及设备】 牛蛙；蛙类手术器械；生物信号采集处理系统；刺激电极；肌槽；

蛙板；蛙钉；张力换能器；滴管；任氏液；黑白细丝线

【方法和步骤】

1．坐骨神经-腓肠肌标本的制备

离体的坐骨神经-腓肠肌标本的制备：方法见实验5。 在体的坐骨神经-腓肠肌标本的制备：步骤如下： (1) 取一只牛蛙，洗净，破坏脑和脊髓。

(2) 剥离右后腿至根部的全部皮肤，然后将蛙腹位固定于蛙板上。

(3) 于股二头肌与半膜肌的肌肉缝内将坐骨神经游离，并在神经下穿线备用。然后分离腓肠肌的跟腱穿线结扎，连同结扎线将跟腱剪断，一直将腓肠肌分离到膝关节。

(4) 在膝关节旁钉蛙钉，以固定住膝关节。完成在体坐骨神经-腓肠肌标本制备。 2．仪器及标本的连接 有以下两种方式：

(1) 对于离体标本，将肌槽、张力换能器用双凹夹固定于支架上；标本的股骨残端插入肌槽的小孔内并固定之；腓肠肌跟腱上的连线连于张力换能器的应变片上（暂不要将线拉紧）。夹住脊椎骨碎片将坐骨神经轻轻平搭在肌槽的刺激电极上（图7.1-1)。

(2)对于在体标本，将腓肠肌跟腱扎线连于张力换能

换能器 器的应变片上（暂不要将线拉紧）；将穿有线的坐骨神

神经-肌肉标本

肌槽

电极

经轻轻提起，放在保护电极上，并保证神经与电极接触良好（图7.1-2)。调整换能器的高低，使肌肉处于自然 拉长的状态（不宜过紧，但也不要太松）。将张力换能

图7.1-1 离体标本与仪器连接

器的插头插入生物信号采集处理系统的桥式放大器端

口，再将其输出插头插人

换能器换能器 桥式放大器 Powerlab 的输入通道插座（如Input 1)，把刺激电极引导线的正负两个连接头分别与

电极

神经-肌肉标本 PowerLab主机的正负两个模拟输出端口相连。

图7.1-2 在体标本与仪器连接

Powerlab

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3. 实验项目

打开计算机，进入“LabTutor实验”，选择“蛙骨骼肌实验”，下拉菜单点击“实验1 骨骼肌单收缩”。按系统程序提示步骤进行实验操作及记录实验结果。

【注意事项】

1．刺激之后必须让标本休息一段时间，约0.5-1 min。实验过程中标本的兴奋性会发生改变，因此还要抓紧时间进行实验。

2．整个实验过程中要不断给标本滴加任氏液，防止标本干燥，保持其兴奋性。

【可能出现的问题与解释】

(1)未能找出最大刺激：虽已调至刺激器的最大刺激强度，但经液体介质短路后输出，强度有所降低，对刺激的神经仍不能达到最大刺激强度，此时可增大刺激波宽。

(2)单收缩曲线忽高忽低：标本在任氏液中浸泡的时间不够，兴奋性不稳定；肌槽上液体堆积过多，造成短路使刺激强度不稳。

(3)标本发生不规则收缩或痉挛：肌槽不干净，留有刺激物（如盐渍）；周围环境有干扰；仪器接地不良或人体感应带电，接触潮湿台面或支架等。

【实验结果】

1．标记刺激强度与肌肉收缩张力之间的关系曲线，剪辑、打印。

2. 分析骨骼肌单收缩波，确定阈下刺激、阈刺激、阈上刺激和最适刺激的数值。 【思考题】

1．引起骨骼肌组织兴奋的刺激必须具备哪些条件？

2．何谓阈下刺激、阈刺激、阈上刺激和最适刺激？在阈刺激和最适刺激之间为什么肌肉的收缩随刺激强度增加而增加？

3．实验过程中标本的阈值是否会改变？为什么？

实验7.2 骨骼肌收缩特性（单收缩、复合收缩、强直收缩）

【材料及设备】 牛蛙；蛙类手术器械；生物信号采集处理系统；刺激电极；肌槽；

蛙板；蛙腿夹；张力换能器；滴管；任氏液；黑白细丝线

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