先制備坐骨神經-腓腸肌標本，而后利用計算機采集系統輸出電信號，并將標本與張力傳感器相連。利用電信號對標本進行刺激，并通過張力傳感器將肌肉的收縮信號輸入計算機。

當給予肌肉標本一個高于閾刺激的單刺激時，可以在計算機中觀察到由潛伏期、收縮期和舒張期組成的單收縮曲線。

當給予兩個等強度的閾上刺激，且刺激的間隔大于單收縮的時程，在計算機中可以觀察到兩個獨立的收縮曲線；當給予兩個等強度的閾上刺激，且刺激的間隔小于單收縮的時程而大于不應期，在計算機中可以觀察到兩個收縮曲線的疊加，稱為收縮的總和；當給予若干個等強度的閾上刺激，在計算機中就可以觀察到強直收縮曲線。

【關鍵詞】

坐骨神經-腓腸肌標本 刺激 收縮

【Abstract】

First , make a sciatic- sural specimen. Then use computer to output electrical signals while attach the specimen to the tensility conductor. Use electrical signal to stimulate the specimen and conduct the muscular contracting signals back to computer by the tensility conductor.

Giving the muscle a stimulus which is higher than the threshold stimulus, a single twich curve, which is made of latent period, shortening period and relaxation period, can be observed. Giving two equal-intense stimuli which is higher than the threshold stimulus and whose intervals are longer than the single twich period, two independent contracting curve can be observed. Giving two equal-intense stimuli which is higher than the threshold stimulus and whose intervals are longer than the refractory period, an additive-contracting curve can be observed. Giving several equal-intense stimuli which is higher than the threshold stimulus, tetanus curve can be observed.

【Key words】

sciatic- sural specimen stimulus contraction

【前言】

取蛙進行毀髓后制作坐骨神經-腓腸肌標本，將標本與計算機采集系統相連，采集蛙肌肉收縮的張力信號。對標本進行單刺激，可以采集到一個由潛伏期、收縮期和舒張期組成的收縮信號。對標本進行串刺激，可以觀察到收縮的總和信號曲線。進一步縮短刺激間隔時，可以觀察到強直收縮。

【方法與步驟】

1．蛙的單毀髓與雙毀髓

一手握住蛙，背部向上(參見圖1)。用拇指壓住蛙的背部，示指按壓其頭部前端，使頭端向下低垂；另一手持毀髓針，由兩眼之間沿中線向后觸劃，當觸及到兩耳中間的凹陷處(此處與兩眼的連線成等邊三角形)時，持針手即感覺針尖下陷，此處即是枕骨大孔的位置。

將毀髓針由凹陷處垂直刺人，即可進入枕骨大孔。然后將針尖向前刺人顱腔，在顱腔內攪動，以搗毀腦組織。如毀髓針確在顱腔內，實驗者可感到針尖觸及顱骨。此時的動物為單毀髓動物。再將毀髓針退至枕骨大孔，針尖轉向后方，與脊柱平行刺入椎管，以搗毀脊髓。

徹底搗毀脊髓時，可看到動物的后肢突然蹬直，而后癱軟如棉，此時的動物為雙毀髓動物。如動物仍表現四肢肌肉緊張或活動自如，必須重新毀髓。操作過程中應注意使蟾蜍頭部向外側(不要擠壓耳后腺)，防止耳后腺分泌物射人實驗者眼內(如被射入，則需立即用生理鹽水沖洗眼睛)。

2．坐骨神經―腓腸肌標本制備

(1)剝制后肢標本

將蛙腹面向上放人蠟盤中。一手持手術鑷輕輕提起恥骨聯合上方的皮膚，另一手用手術剪橫向剪開皮膚，再剪開體壁肌肉(開口要大)。然后用手術鑷輕輕提起內臟，自恥骨部剪斷(勿損傷脊神經)。

一手輕輕托起蛙后肢，使頭部及內臟向下，看清支配后肢的脊神經發出部位，于其前方用金冠剪橫向剪斷脊柱。然后再沿脊柱兩側到橫向切口剪斷體壁，一手用蘸有任氏液的拇指和示指捏住斷開的脊柱后端，另一手向后撕剝皮膚并除去斷開脊柱以上部位肢體及內臟。

如果下肢撕皮困難，可在撕皮至股部時，用手勾住雙股中間后再行撕剝(右圖)。將剝干凈的后肢放人任氏液中備用。清洗手及用過的手術器械。

(2)分離兩后肢

將去皮的后肢腹面向上置于玻璃板上，脊柱端在左側，用左手拇指和示指固定標本的股部兩側肌肉，右手持手術刀，于恥骨聯合處向下按壓刀刃，切開恥骨聯合。然后用手托起標本，用金冠剪剪開兩后肢相連的肌肉組織，并縱向剪開：脊柱(尾桿骨留在一側)，使兩后肢完全分離。將分開的后肢，一只繼續剝制標本，另一只放人任氏液中備用。

(3)分離坐骨神經

將一側后肢的脊柱端腹面向上，趾端向外側翻轉，使其足底向上，用固定針將標本固定在玻璃板下方的蛙板(木板或硬泡沫塑料板)上。用玻璃分針沿脊神經向后分離坐骨神經(下圖)。

股部沿腓腸肌正前方的股二頭肌和半膜肌之間的肌縫，找出坐骨神經。坐骨神經基部(即與脊神經相接的部位)，背部有一梨狀肌蓋住神經，用玻璃分針輕輕挑起肌肉，便可看清下面穿行的坐骨神經。

剪斷(或用玻璃分針扯斷)梨狀肌，完全暴露坐骨神經與其相連的脊神經。再用玻璃分針輕輕挑起神經，自前向后剪去支配腓腸肌之外的神經分支，將坐骨神經分離至幗窩處。取下脊柱端的固定針，保留神經發出部位的一小塊脊柱骨，用金冠剪剪去其余部分脊柱骨及肌肉。再用手術鑷輕輕提起連有神經的脊柱骨片，將神經移開股骨。

(4)游離腓腸肌

一手捏住趾端，另一手用手術鑷(尖頭鑷)在腓腸肌跟腱下面穿線，并用結線扎緊。提起結線，游離腓腸肌。

(5)分離股骨頭或脛腓骨頭

在分離出腓腸肌的基礎上，移開腓腸肌，用金冠剪剪去脛腓骨上的肌肉，自膝關節以下保留1 cm長的脛腓骨并剪斷后肢，然后自膝關節剪斷股骨。制備完整的坐骨神經―腓腸肌標本應包括：連有坐骨神經的脊柱骨、坐骨神經、腓腸肌、股骨頭或脛腓骨頭四部分。

(6)檢驗標本

用手術鑷輕輕提起標本的脊柱骨片，使神經離開玻璃板。再用經任氏液蘸濕的鋅銅弓，將其兩極接觸神經，如腓腸肌發生迅速收縮，則表示標本機能正常。提起腓腸肌上的結扎線，不使神經受到牽拉，輕輕將標本放入任氏液中保存。

穩定15～20min后即可進行實驗。此標本可以用于神經干興奮的傳導、神經―肌肉接點的傳遞以及骨骼肌的收縮等實驗研究。

3．實驗儀器用品的準備

打開計算機采集系統，連接張力傳感器(100g)與刺激輸出。將標本的骨頭固定在肌槽的骨頭固定孔內，腓腸肌肌腱上的扎線與張力傳感器的應變梁相連，雙針形刺激電極密切接觸近膝關節處的腓腸肌，電極接頭與刺激輸出線接通。

調節好扎線的張力，不可過松或過緊，以使肌肉自然拉平為宜(保證肌肉一旦收縮，即可牽動張力傳感器的應變梁)。

4．計算機采集系統的準備

開通與張力傳感器相連的通道，選擇張力信號輸入，然后啟動波形顯示圖標，此時顯示通道中出現掃描線。調節刺激裝置的設置，將延時、波寬及刺激強度調至最小，選擇單刺激方式刺激。啟動刺激圖標，調節掃描基線接近刺激標記線后即可進行實驗。

5．實驗觀察

(1)啟動刺激圖標，觀察肌肉收縮反應。如果肌肉無收縮反應，則適當增加刺激強度，其他刺激參數保持不變，間隔少許時間，同法進行第二次刺激，直到出現肌肉的最小收縮，測量收縮幅度并記下刺激強度，此時的刺激強度為閾強度。閾刺激強度為――波寬:0.1ms；幅度:0.4v

下圖為刺激坐骨神經時刺激強度與收縮關系。

(2)刺激坐骨神經：將神經搭在肌槽的刺激電極上，刺激輸出與肌槽上的刺激電極連接(如圖)。選用單刺激方式，調節刺激強度，使肌肉收縮的幅度適中(30mm左右)。將實驗用通道的掃描速度調快，啟動刺激開關。

當顯示通道出現一個單收縮曲線時，立即點擊暫停圖標，測量單收縮的3個時程：潛伏期、收縮期與舒張期(如右圖)。（波寬:0.1ms；幅度:0.4v）

(3)收縮的總和：啟動波形顯示圖標，調節掃描速度為5―10mm／s，調節單收縮幅度為1．5 cm左右。調節刺激設置為雙刺激方式，并使兩個閾上刺激強度相等。先調節刺激間隔大于單收縮的時程，然后逐漸縮短刺激間隔，分別觀察并記錄肌肉收縮形式的變化(如下圖)。

（波寬:0.1ms；幅度:0.4v；頻率由2Hz―45Hz調節，時長根據頻率調節使每次發出兩個刺激信號）

(4)強直收縮：減慢掃描速度(5mm／s)并衰減振幅增益，使單收縮的幅度減小至3～5 mm。

調節刺激設置為串刺激方式，分別以1．5次／s (串長為5)、6次／s (串長為10)、10次/s (串長為20)、30次／s (串長為35)和45次／s (串長為50)的頻率刺激標本，觀察并記錄肌肉收縮曲線的變化(如圖)。注意用任氏液濕潤標本，兩次刺激之間稍有間歇，使肌肉休息片刻。

【討論】

1．當骨骼肌受到一次閾上刺激，會出現一次機械收縮，就是單收縮。單收縮曲線可以分為三個時期：

①從刺激開始到收縮開始這一段無明顯外部表現的時間，稱為潛伏期。這是興奮的產生、傳導和傳遞以及興奮-收縮耦聯所耗費的時間。

②由肌肉開始收縮到收縮達到高峰，是長度縮短或張力強高的時間，曲線陡，為收縮期。

③從收縮高峰開始，曲線較緩慢地下降至基線，是長度或者張力恢復過程，為舒張期。

2．肌肉收縮的幅度同刺激強度有關。由閾上刺激增強到最大刺激，肌肉收縮也逐漸增高到最大收縮。

3．當同等強度的連續閾上刺激作用于標本時，則出現多個收縮反應的疊加，為強直收縮。當后一收縮發生在前一收縮的舒張期，為不完全強直收縮；后一收縮發生在前一收縮的收縮期時，各自的收縮則完全融合，肌肉出現持續的收縮狀態，為完全強直收縮。

在收縮曲線上，不完全強直收縮曲線的各收縮波的波峰仍然可以分辨，而完全強直收縮的波峰已經完全融合，不能分辨。這一現象可以解釋為：當前一次收縮尚未完全舒張或尚處于收縮期時，后一次刺激所引起的收縮已經出現并被疊加上去。

4．所謂臨界融合頻率（critical fusion frequency）是指產生完全強直收縮所需要的最低刺激頻率。