实验 73 肌梭传入冲动的观察

【目的要求】 1.学习从传入神经记录肌梭传入冲动的方法。

2.观察肌梭发放冲动频率与牵拉强度的关系。

【基本原理】

肌梭是一种感受肌肉张力的感受器,呈梭状,外有结缔组织的囊,内有梭内肌纤维。梭内肌中有传入(感觉)神经发出,肌梭与肌纤维(梭外肌纤维)平行排列,呈并联关系。机械牵拉肌肉,也即牵拉肌梭,使肌梭兴奋, 产生感受器电位,在传入神经上则可记录到起源于感受器电位的动作电位。

蟾蜍后肢中趾的小肌肉(第Ⅲ趾短深伸肌)①中往往只含有 1—2 个肌梭,为详细地探讨肌梭的特性提供了良好的标本。

【动物与器材】

蟾蜍、常用手术器械、标本槽、前置放大器、示波器与示波照相机、电子刺激器、微操纵

器、解剖显微镜、屏蔽箱、橡皮泥、棉球、棉线、任氏液。

【方法与步骤】1.标本的制备

  1. 蟾蜍双毁髓后剪开腹部皮肤,将下肢皮肤完全剥掉。选择一侧后肢,在膝关节上部剪断,剪下的小腿部分立即浸泡在任氏液中,充分洗手及用过的手术器械。将标本移入培养皿中,足背向上,用大头针固定在石蜡层上。加适量任氏液。

  2. 在解剖显微镜下,细心观察Ⅲ趾的伸肌肌腱,辨认短深伸肌(图10-12)。在趾骨的两侧可清晰地看到各有一条白色的肌腱一直延伸到Ⅲ趾的末节,此肌腱便与Ⅲ趾短深伸肌相延续。于蹠骨与趾骨关节处,还可见一肌腱止于蹠骨末端的表面长总趾伸肌。在该肌腱末端剪断,将肌肉轻轻掀起。

  3. 在Ⅲ趾外侧靠近末节趾骨处,切断Ⅲ趾短深伸肌肌腱,用一丝线牢固系在腱的断端,细心将其周围结缔组织去除,直到蹠骨水平。注意:在趾短深伸肌的表面,还有两块肌肉与其并行,分别称为表面短总趾伸肌和深部短伸趾肌。

其中表面短总趾伸肌的肌腱同Ⅲ趾短深伸肌肌腱在一侧,且终止于同一水平,所以常易混淆。区分的办法是追寻到肌肉的起点,因二者的起点在跗骨端。

  1. 剪开足背部的筋膜,剖开表层的肌肉,即可见一支常与血管伴行的神经,即腓神经的足趾分支。向外周端,用玻璃解剖针细心分离并剪断同Ⅲ 趾短深伸肌无关的一切神经分支。向中枢端,追踪腓神经主干。大约在踝关节处,腓神经分成两支(内侧支和外侧支),而在小腿上段又合为一支,成

① 实验中亦可使用Ⅳ趾间肌,它比Ⅲ趾短深伸肌容易制备,但含肌梭多。

为腓神经主干。通常Ⅲ趾短深伸肌的感觉神经从外侧支通过,但一般内侧支也不要切断,直至分离到膝关节处。

(5)切断标本同周围组织的联系,游离整个标本,上端从跗骨的末端断开。支配Ⅲ趾短深伸肌的神经在Ⅲ与Ⅳ趾间的夹缝走行,分离时要格外小心。

注意:分离神经和肌肉时,避免牵拉和夹捏,特别是神经与肌肉接合处神经极细并常与结缔组织混在—起,稍不注意就会损伤,要非常小心。

  1. 仪器的连接与参数的调整按图 10-13 连接仪器。
  1. 前置放大器辨差输入,放大倍数为

1000,时间常数为 0.001s,高频滤波为 10kHz。

  1. 示波器上线记录肌梭放电,自动扫描,扫描速度为 0.2—0.5s/cm, 灵敏度为

    50mV/cm。下线接刺激器,输入 5 次/s 单脉冲信

号,作为时标。

  1. 标本的放置将标本小心移入标本槽的甲槽中(图

    10-13),用大头针将头端肌腱固定在硅橡胶上。神经引入乙槽中。注意:在神经进入肌肉的地方,要将神经轻轻悬起,放在记录电极上,以防对肌肉施以牵张时引起运动伪迹。牵拉丝线经滑轮引到盒外。调节滑轮Ⅱ以适当的高度,肌肉呈松弛状态,不要牵拉。甲槽装入任氏液,浸没标本为止。

  2. 观察、记录肌梭的自发放电

  1. 肌肉呈松弛状态,示波器做自动扫描(0.2—0.5s/cm),观察肌梭自发放电情况。若自发放电明显,则停止扫描,只留纵坐标工作,以 20mm/s 的胶片转速,连续拍照 4s。显影后,计测自发电的平均频率。

  2. 牵拉刺激的强度同放电频率的关系用不同重量的橡皮泥作为负荷, 分别对肌梭作牵拉刺激。每次牵拉之前,让肌肉处于不受牵拉的静息状态。记录肌梭传入冲动的发放(图 10-14)。

【注意事项】

在记录肌梭发放的实验中,排除肌电的干扰是实验成功与否以及结果是否可靠的关键。在下述情况下,可能出现肌电干扰:①多次牵拉后;②标本使用时间过长;③制备标本时,无关的神经分支未完全切断。

为防止肌电干扰,需注意:①每次牵拉要间隔 3—5min;②标本的肌肉部分应浸在任氏液中,其神经应浸在纯净的石蜡液中;③解剖时,无关神经分支要切断,有关的神经分支要充分分离。实验时,神经悬空放置在电极上, Ⅲ趾短深伸肌应与其它肌肉分离开;④不得使用过重的负荷,以免造成末梢器官永久性损伤。

【思考题】 1.如何判断发放冲动的肌梭数目?

2.试述牵拉强度与肌梭放电频率的关系。

(孙久荣、韦建恒、王忠民)