蛙類的反射及心臟的神經(jīng)支配

1、蛙類的反射及心臟的神經(jīng)支配【摘要】 在中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與下，機(jī)體對刺激所引起的適應(yīng)性反應(yīng)稱為反射，而實(shí)現(xiàn)該反射的通路則稱作反射弧。動(dòng)物的心臟受交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)雙重作用，在不同的刺激強(qiáng)度下，心臟會(huì)表現(xiàn)出不同的搏動(dòng)特征。本實(shí)驗(yàn)利用脊蛙分析反射弧的組成，探討反射弧的完整性與反射活動(dòng)的關(guān)系，通過對脊蛙的反射時(shí)進(jìn)行測定，進(jìn)一步探究反射弧的組成及其影響因素。通過對迷走交感神經(jīng)干進(jìn)行不同強(qiáng)度的刺激和處理，進(jìn)而探究心臟搏動(dòng)同迷走交感神經(jīng)干之間的聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，反射活動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧，包括感受器、傳入神經(jīng)、中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器五部分。反射弧的任何一部分受到破壞或發(fā)生障礙時(shí)，都不能實(shí)現(xiàn)完整的反射活動(dòng)；迷

2、走神經(jīng)興奮性較高，低頻率低強(qiáng)度的電刺激迷走交感神經(jīng)干時(shí)多產(chǎn)生迷走效應(yīng)，心臟搏動(dòng)緩慢，高頻度高強(qiáng)度刺激時(shí)多產(chǎn)生交感效應(yīng)，而兩者之間則產(chǎn)生先迷走后交感的雙重效應(yīng)。以蟾蜍作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,研究蛙類的反射及心臟的神經(jīng)支配,對于了解反射弧的組成及反射傳導(dǎo)的機(jī)理以及探究心臟的神經(jīng)支配因素具有重要意義?！娟P(guān)鍵詞】蟾蜍；坐骨神經(jīng)；反射??；心臟；迷走交感神經(jīng)干 【引言】 反射是機(jī)體應(yīng)對外界刺激的特有功能之一，而心臟的神經(jīng)支配是機(jī)體調(diào)節(jié)自身的有效途徑。反射和心臟搏動(dòng)是動(dòng)物生存的基礎(chǔ),以蟾蜍為實(shí)驗(yàn)對象, 研究蛙類的反射及心臟的神經(jīng)支配, 可以了解生理學(xué)對于研究動(dòng)物的反射和心臟的神經(jīng)支配的常用方法和基本思路。本實(shí)驗(yàn)通過對

3、蟾蜍進(jìn)行不同的刺激和處理，進(jìn)而探究反射及反射弧存在的生理基礎(chǔ)以及神經(jīng)對于心臟搏動(dòng)的意義。材料與方法：1、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物蟾蜍、實(shí)驗(yàn)器材支架、坩堝鉗、蛙板、濾紙、棉花、秒表、紗布、燒杯、常用手術(shù)器械、張力換能器、BL420F、刺激電極、棉線、滴管、實(shí)驗(yàn)藥品任氏液、阿托品、.和的硫酸溶液、普魯卡因、實(shí)驗(yàn)操作4.1 取一只蟾蜍，只毀腦。將其掛在支架上，觀察到蟾蜍沒有蹬腿現(xiàn)象說明毀腦成功。4.2 將蟾蜍腹位固定于蛙板上，剪開右側(cè)股部背外側(cè)皮膚，分離出坐骨神經(jīng)，穿線備用。此時(shí)創(chuàng)口應(yīng)盡量小，以避免太大的痛覺對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。4.3 坩堝鉗夾住蟾蜍下頜，懸掛于支架上。4.4 將蟾蜍右后肢最長趾浸入0.5%硫酸溶液中

4、2-3mm，立即開始計(jì)時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)屈反應(yīng)時(shí)停止計(jì)時(shí)，并用清水清洗該趾后用棉花擦干。4.5 以蟾蜍左后肢最長趾重復(fù)4.4實(shí)驗(yàn)。4.6 用手術(shù)剪自右后肢最長趾基部環(huán)切皮膚，然后用手術(shù)鑷剝凈該趾的皮膚，用硫酸刺激最長趾，記錄時(shí)間。4.7 改換右后肢有皮膚的趾，重復(fù)刺激。4.8 取1%硫酸溶液的濾紙片，貼于蟾蜍右側(cè)背部或者腹部，記錄反射時(shí)間。4.9 用細(xì)棉條包住分離出的坐骨神經(jīng)，并在棉條上滴加幾滴普魯卡因溶液后，每隔2min重復(fù)步驟4.7，記錄加藥時(shí)間以及每次反射時(shí)間，直至反射消失。4.10 當(dāng)屈反射不再出現(xiàn)時(shí)，每隔2min重復(fù)步驟4.8，記錄加藥時(shí)間以及每次反射時(shí)間，直至反射消失。4.11 將左側(cè)后肢

5、最長趾再次浸入0.5%硫酸溶液中，記錄反射時(shí)間。4.12 將蟾蜍繼續(xù)進(jìn)行毀髓后重復(fù)試驗(yàn)。4.13 將蟾蜍從支架取下，背位放置于蛙板上，在一側(cè)頷角與前肢間剪開皮膚，分離結(jié)締組織，剪斷提肩胛肌，尋找一條血管神經(jīng)束（其中含有皮動(dòng)脈、頸靜脈和迷走交感神經(jīng)干），用玻璃解剖針分離出迷走交感神經(jīng)束，穿線備用。4.14自劍突剪開胸骨柄，暴露心臟，剪開心包膜，用蛙心夾夾住心尖，連接張力傳感器和BL420F。將保護(hù)電極勾住迷走交感神經(jīng)干，并將保護(hù)電極的兩級同刺激電極兩級相接。4.15打開BL420F，進(jìn)入生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)，描記一段正常的心搏曲線后調(diào)節(jié)刺激頻率和強(qiáng)度，用低頻度低強(qiáng)度的電刺激（連續(xù)單刺激，波寬1-

6、10ms）迷走交感神經(jīng)干，觀察和記錄心搏曲線的變化。再調(diào)節(jié)為高頻率高強(qiáng)度以及中等頻率和強(qiáng)度的電刺激迷走交感神經(jīng)干觀察和記錄心搏曲線的變化。4.16 在靜脈竇于心房之間滴加阿托品溶液2-3滴，5min后重復(fù)步驟4.15。5、實(shí)驗(yàn)結(jié)果5.1 反射時(shí)的測定及反射弧的分析刺激部位反射時(shí)間右后肢最長趾2秒62左后肢最長趾4秒47右后肢最長趾（切皮膚）0秒右后肢非最長趾4秒29背部貼紙2秒75表一 若干因素對反射的影響 表二 普魯卡因?qū)Ψ瓷涞挠绊懘碳げ课患铀幙倳r(shí)間反射時(shí)間第一次第二次第三次右后肢非最長趾6分30秒5秒17背部貼紙13分56秒1秒946秒595秒72左后肢最長趾14分13秒4秒42毀壞脊髓后

7、再重復(fù)實(shí)驗(yàn)，蟾蜍不再發(fā)生反射。5.2 心臟的神經(jīng)支配圖1 正常心搏曲線圖2 低頻低強(qiáng)度電刺激對（頻率10HZ；強(qiáng)度3V；波寬10ms）圖3 尋找中、高頻率和強(qiáng)度的電刺激（1）頻率13HZ；強(qiáng)度3.5V；波寬10ms圖4 尋找中、高頻率和強(qiáng)度的電刺激（2）頻率40HZ；強(qiáng)度5V；波寬10ms圖5 尋找中、高頻率和強(qiáng)度的電刺激（3）頻率50HZ；強(qiáng)度6V；波寬10ms圖6 尋找中、高頻率和強(qiáng)度的電刺激（4）頻率200HZ；強(qiáng)度20V；波寬10ms圖7 加阿托品后不同連續(xù)單刺激對心臟的作用（1）頻率10HZ；強(qiáng)度3V；波寬10ms圖8加阿托品后不同連續(xù)單刺激對心臟的作用（2）頻率50HZ；強(qiáng)度5V；

8、波寬10ms圖9 加阿托品后不同連續(xù)單刺激對心臟的作用（2）頻率100HZ；強(qiáng)度10V；波寬10ms討論與結(jié)論：1、反射時(shí)的測定及反射弧的分析1.1若干因素對反射的影響屈反射的反射弧為：（1）皮膚（2）坐骨神經(jīng)（3）脊髓（4）坐骨神經(jīng)（5）肌肉，以上5部分分別為：感受器傳入神經(jīng)中樞傳出神經(jīng)效應(yīng)器。缺少其中任意一個(gè)結(jié)構(gòu)，反射都不能發(fā)生。1.2普魯卡因?qū)Ψ瓷涞挠绊懫蒸斂ㄒ蚴且环N局部麻醉劑，有表二可知：當(dāng)右側(cè)坐骨神經(jīng)被麻醉后，右側(cè)肢體反射弧被破壞。隨著麻醉時(shí)間的遞增，反射逐漸消失。當(dāng)藥效消失后，反射將會(huì)恢復(fù)。結(jié)果表明，背部貼濾紙對蟾蜍的刺激更為強(qiáng)烈，普魯卡因的麻痹作用出現(xiàn)時(shí)間較長。同時(shí)，蟾蜍左側(cè)的反

9、射弧依然完整，故破壞右側(cè)反射弧不會(huì)影響左側(cè)肢體的反射活動(dòng)。1.3 毀壞脊髓對反射的影響毀壞脊髓后再重復(fù)實(shí)驗(yàn)，由于脊髓是蟾蜍反射弧的中樞，反射弧被破壞，所以蟾蜍不再發(fā)生反射。1.4 其他因素2、心臟的神經(jīng)支配2.1低頻低強(qiáng)度電刺激對心臟的影響心臟受交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)支配。心交感神經(jīng)興奮使心跳加快加強(qiáng)，傳導(dǎo)加速，從而使心輸出量增加。支配心臟的副交感神經(jīng)為迷走神經(jīng)，興奮時(shí)心率減慢，心臟收縮力減弱，傳導(dǎo)速度減慢，從而使心輸出量減少。由于迷走神經(jīng)的興奮性較高，低頻率低強(qiáng)度的電刺激時(shí)主要產(chǎn)生迷走效應(yīng)（如圖2所示）。2.2 中、高頻率、強(qiáng)度電刺激對心臟的影響逐漸增大刺激頻率和強(qiáng)度，迷走效應(yīng)仍占主導(dǎo)（如圖3

10、-圖6），交感效應(yīng)不明顯，預(yù)期要得到的雙重效應(yīng)和交感效應(yīng)并未出現(xiàn)。一般地說，心迷走神經(jīng)與心交感神經(jīng)對心臟的作用是相互對抗的。但兩者同時(shí)作用心臟時(shí)，其最終結(jié)果不等于兩者分別作用時(shí)效果的代數(shù)和。在多數(shù)情況下，心迷走神經(jīng)的作用比交感神經(jīng)占有更大的優(yōu)勢。預(yù)期現(xiàn)象未出現(xiàn)，可能的原因如下：a、刺激過于頻繁使神經(jīng)過于疲憊，交感神經(jīng)的作用變得更弱，被迷走效應(yīng)所掩蓋。b、副交感神經(jīng)末梢與交感神經(jīng)末梢相互作用的結(jié)果。C、溫度、食物等環(huán)境因素的影響，使交感效應(yīng)被抑制。d、因?yàn)閷?shí)驗(yàn)動(dòng)物長期的精神緊張，可能導(dǎo)致蟾蜍植物性神經(jīng)紊亂。2.3 阿托品與不同連續(xù)單刺激對心臟的作用如圖7-圖9所示，在心臟處滴加阿托品后，出現(xiàn)了先迷走后交感的雙重效應(yīng)，說明阿托品對于封閉迷走神經(jīng)對于心臟的影響有作用。增大刺激頻率和強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)交感效應(yīng)更加明顯，證明高頻率高強(qiáng)度的電刺激易產(chǎn)生交感效應(yīng)。但是單純的交感效應(yīng)并未出現(xiàn)，究其原因，可能是由于