实验 71 蟾蜍皮肤感受器传入冲动的观察
【目的要求】 1.学习蟾蜍皮肤感受器传入冲动的记录方法。
2.了解感受器的种类及基本特征。
【基本原理】
感受器是完成感觉过程的第一个环节。它的基本机能是接受环境的刺激,并将刺激的能量转化成一连串的神经冲动。皮肤属外感受器,具多种特异的感觉末梢及传入纤维,因而可接受和辨别不同形式刺激而产生多种感觉。本实验是在离体的蟾蜍皮肤-神经标本上观察皮肤感受器对刺激的分辨能力及换能过程,进而了解和掌握感受器的一般生理学特征。
【动物与器材】
蟾蜍、常用手术器械、前置放大器、示波器与示波照相机、微操纵器、屏蔽箱、标本槽、橡皮泥、玻璃棒(纯头)、毛笔及滤纸片、针灸针、任氏液。
【方法与步骤】1.标本的制备
- 取蟾蜍一只,常规双毁髓后。在背中线切开皮肤(长约 4cm),稍向两侧分离,于髂腰骨肌与腹外斜肌之间隐约可见 3 根向腹部走行的脊神
经,即第 4、5、6 脊神经。
腹部皮肤神经走行的特点(图 10-6)是:自脊髓发出后,先在腹膜外游离一段(约 2cm),然后进入腹内斜肌与腹外斜肌之夹层,在两层肌肉间穿行(沿途常有小分支穿出到达皮肤或肌肉),在接近所支配的腹部皮肤时, 神经主干从腹外斜肌钻出,再行走 1cm 左右,便到达皮肤。
- 看清 3 条神经后,用镊子将腹外斜肌提起,在髂腰骨肌与腹外斜肌
接合处剪开肌层(注意勿伤及神经),这时可清楚地看到在腹腔中游离的 3
条脊神经。任选其中一根(一般选第 5 支,或 3 根均保留)在脊神经根部用丝线结扎、剪断。轻提丝线向下分离。
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在神经钻入肌肉的部位用镊子将两层肌肉轻轻撕开,于肌肉的夹层中向腹部仔细追踪。注意:撕开一段,分离一段,并经常滴加任氏液,以保持湿润,切忌用力过猛以免伤及神经。
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在接近末梢区域时,要先将周围皮肤与肌肉间的结缔组织切断。这时要格外小心,因神经末梢分支与结缔组织凭肉眼常难以分辨,所以可适当多保留些结缔组织,但不要保留肌肉。(此步最好在解剖显微镜下操作)。
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从蛙体上剪下该神经所支配的皮肤,大小约为 9cm2 最好使神经末梢位于标本正中。标本制备完毕后,置于任氏液中备用。
- 仪器的连接与参数的调整按图 10-7 连接放大器与示波器。
- 放大器增益 1000,时间常数 0.001s,高频滤波 10KHz(即频宽 150Hz
—10kHz)。
- 示波器时基 0.2—0.5s/cm,自动扫描(拍照时扫描扩展→x
轴外接档,使光点固定)。
上线:记录传入冲动发放;灵敏度
20—100mV/cm。
下线:作时间标记:由刺激器输入 1 次/s 的单脉冲信号。系统总灵敏度: 20—100μV/cm。
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示波器照相机快门速度:T
门。光圈:f/2。拍摄方式:连续拍照。走片速度:20mm/s 或 10mm/s。
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普通照相机快门速度:B
门。光圈:f/2.8。拍摄方式:单片拍照。示波器慢扫描,具体参数视不同刺激的适应时间而定。
- 标本的放置图 10-7
下图为标本槽,甲槽中央放一块海绵(或填充棉花代替),高度与内槽平齐。剪一块大小与海绵相仿的滤纸,用任氏液浸湿, 放在海绵表面,然后将准备好的标本小心移入槽内,皮肤表面朝上,轻轻地放在滤纸(或浸湿的棉花)上。皮肤展平后,用镊子提起神经游离端的引线, 经隔障缺口引入乙槽中,搭在记录电极上。隔障缺口用凡士林封住,神经干埋于其中,用滤纸片吸干乙槽中神经表面的水分,并加满石腊油(图 10-7 上)。
分别称好 1g、5g、10g、20g 的橡皮泥,做成底面积相同的重物。4.标本放置妥当后,观察无刺激时有无静息冲动发放。
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触觉刺激用毛笔在皮肤表面轻触,观察传入冲动的发放,必要时可拍照记录(图 10-8A)。
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压觉刺激将不同重量橡皮泥(1g、5g、10g)分别放在皮肤表面,观察压觉刺激对传入冲动的影响(图 10-8B)。
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痛觉刺激用针灸针刺激皮肤,注意传入冲动的发放有何改变(图 10
-8C)。
【注意事项】 1.为便于控制和防止干扰,各种形式的刺激均可通过微操纵器进行,操
纵器与人手接触点要严格绝缘。 2.记录前,先使用轻触觉检查一下标本质量,排除干扰,修正各项参数,
使整个记录系统稳定下来。 3.标本制备的好坏是整个实验成功与否的关键,实验自始至终都要精心
爱护标本。
【思考题】 1.根据实验结果,试论蛙类的皮肤中存在着几种感受器,其传入冲动各
自有什么特点。 2.为什么会同时出现峰值不同的冲动发放,如何解释。
3.比较各种感受器的适应速度,讨论其生理意义。
(王忠民、韦建恒、孙久荣)