反射时测定与反射弧分析.doc

山东大学实验报告
姓名 *** 系年级 ********* 学号***********
科目 动物生理学实验 同组者 ***、*** 日期 ***********
反射时测定与反射弧分析
【实验目的】
学习测定反射时（reflex time）的方法，了解反射弧（reflex arc）的组成。
【实验原理】
反射是指对某一刺激无意识的应答。反射活动的结构基础称为反射弧，包括感受器（receptor）、传入神经（efferent nerve）、神经中枢（nerve center）、传出神经（afferent nerve）、效应器（effector）。从皮肤接受刺激至机体出现反映的时间为反射时。反射时是反射通过反射弧所用的时间。反射弧的任何一部分缺损，原有的反射不会再出现。由于脊髓的机能比较简单，所以常选用只毁脑的动物（如脊蛙或脊蟾蜍）为实验材料，以利于观察和分析。
【实验材料】
1. 试剂：0.2﹪、0.5﹪及1﹪硫酸溶液、自来水、2﹪普鲁卡因。
2. 器具：解剖盘，蛙板（木质），毁髓针，铁架台，试管夹，手术剪，手术镊，玻璃分针，烧杯，注射器，棉花，滤纸，烧杯，点滴板，吸水纸。
3. 材料：蟾蜍。
【实验步骤】
1.蟾蜍的单毁髓
将毁髓针由枕骨大孔处垂直刺入，横向搅动，切断脑与脊髓之间的联系。然后将针尖向前刺入颅腔，在颅腔内搅动，捣毁脑组织。
2.反射时的测定
用夹子夹住脊蟾蜍下颌，悬挂于支架上。将蟾蜍左后肢的最长趾浸入0.2﹪硫酸溶液中2-3mm，从插入硫酸溶液中开始计时，当出现屈反射时，停止计时，此为反射时。立即用清水冲洗受刺激的皮肤并用吸水纸吸干趾端的水，3-5min后，在进行下一次刺激。重复测定反射时3次，求出平均值作为左后肢最长趾的反射时。
换用0.5﹪及1﹪硫酸溶液，分别测定左后肢最长趾在0.5﹪及1﹪硫酸溶液刺激下的反射时。
测定右后肢最长趾在0.5﹪硫酸溶液刺激下的反射时，与左后肢最长趾在0.5﹪硫酸溶液刺激下的反射时之间作比较。
3.反射弧的分析
用手术剪在左后肢脚与小腿的连接处环切皮肤，剥净脚上的皮肤。用1﹪硫酸溶液刺激去皮的最长趾，记录结果；再用硫酸溶液刺激右后肢的最长趾，记录结果。将两结果进行比较，可知感受器在完整反射弧中的作用。
剪开右侧股部皮肤，分离出坐骨神经，在坐骨神经下方放一块塑料薄膜，在塑料薄膜与坐骨神经之间穿入一条直径约1mm的棉线。用注射器向坐骨神经附近的棉线上滴加半滴到一滴麻醉剂——2﹪普鲁卡因。从开始滴加药物的时刻开始计时，并用1﹪硫酸溶液刺激右后肢最长趾，记下屈反射刚刚消失所经历的时间，记为t1。此时，传入神经已被麻醉。
屈反射消失后，立即取一蘸有1﹪硫酸溶液的滤纸片，贴于蟾蜍右侧背部或腹部的皮肤上，反复刺激（时间间隔无严格规定，可几十秒刺激一次），直至无擦或抓发射，记录所经历的时间，记为t2。此时，传出神经已被麻醉。
在蟾蜍左侧背部或腹部的皮肤上贴一蘸有1﹪硫酸溶液的滤纸片，观察是否有擦或抓反射。彻底破坏脊髓，观察是否有擦或抓反射出现。对比两实验结果，可知神经中枢在完整反射弧中的作用。
【实验结果及分析】
1.反射时的测定

0.2﹪H2SO4溶液
0.5﹪H2SO4溶液
1﹪H2SO4溶液

测量值/s
平均值/s
测量值/s
平均值/s
测量值/s
平均值/s
左后肢
11.6
12.57
3.7
4.50
2.0
2.60
12.7
4.2
2.7
13.4
5.6
3.1
右后肢

3.7
4.53

4.6
5.3
结果分析：（1）由所测得实验数据可知，分别用0.2﹪、0.5﹪以及1﹪硫酸溶液刺激蟾蜍左后肢最长趾，蟾蜍的反应时分别为12.57s、4.50s、2.60s。可见，刺激强度（硫酸溶液浓度）与反射时之间呈负相关：在一定范围内，刺激越强，反射时越短；刺激越弱，反射时越长。
（2）在1﹪硫酸溶液刺激下，蟾蜍的反射时为2.60s；用0.5﹪硫酸溶液刺激，反射时为4.50s。虽然前者比后者的时间短，但相差不大。出现这一现象的原因可能为：多次刺激后，硫酸溶液的腐蚀作用，导致皮肤受损，对刺激的敏感度下降。
（3）用0.5﹪硫酸溶液分别刺激左、右后肢最长趾，所测得的反射时略有不同。分析两侧反射时不同的原因可能为：①蟾蜍左右侧反应灵敏度不同；②实验次数少，存在随机误差；③计时的时候存在误差。
（4）可以发现：在同等浓度的硫酸溶液刺激下，所测得的三个反射时不同，且依次增大。分析出现这一现象的原因为：①每次刺激后，为彻底下去皮肤表面的硫酸溶液，导致皮肤受损，对刺激的敏感度下降；②皮肤上的感受器已经对刺激产生了一定程度的适应性，故对刺激的敏感度下降。
（5）与其他小组所测数据进行比较，发现，不同小组的数据之间存在显著差异，分析原因有：①蟾蜍之间的个体差异；②不同小组所控制的刺激面积大小不同；③测量数据时存在误差。
2.反射弧的分析
操作
刺激
现象
解释
剥净左后肢脚上的皮肤
用1﹪硫酸溶液刺激左后肢去皮最长趾
无屈反射
去除皮肤后，反射弧不完整，缺少感受器，故刺激后无屈反射
用1﹪硫酸溶液刺激右后肢最长趾
存在屈反射
2﹪普鲁卡因麻醉右侧坐骨神经
用1﹪硫酸溶液刺激右后肢最长趾
2min 49s后屈反射消失
传入神经已经被麻醉
将蘸有1﹪硫酸溶液的滤纸片贴于蟾蜍右侧背部或腹部的皮肤上
5min 20s后擦或抓反射消失
传出神经已经被麻醉
破坏脊髓
毁髓前，将一蘸有1﹪硫酸溶液的滤纸片贴在蟾蜍左侧背部或腹部的皮肤上
存在擦或抓反射
毁髓后，擦或抓反射消失，证明中枢神经已经被破坏，反射弧不完整，无法对刺激做出反应
毁髓后，将一蘸有1﹪硫酸溶液的滤纸片贴在蟾蜍左侧背部或腹部的皮肤上
无擦或抓反射
结果分析：（1）典型的反射弧由感受器、传人神经、神经中枢、传出神经和效应器5个部分组成。反射弧完整性是反射活动建立的基础，其中的任何一个环节的生理完整性受到破坏，反射活动都无法实现。
（2）感受器存在于皮肤，去除皮肤后反射弧中缺少感受器，反射弧不完整。故刺激左后肢去皮最长趾无屈反射，而刺激右后肢最长趾有屈反射，说明感受器是完整反射弧不可缺少的一部分。
（3）用普鲁卡因麻醉坐骨神经，一开始用1﹪硫酸溶液刺激右后肢最长趾是有屈反射的，而2min 49s后屈反射消失，说明传入神经已经被完全麻醉了。屈反射消失后，擦或抓反射仍然存在。这是因为屈反射的传出神经在坐骨神经，而抓反射的传出神经不在坐骨神经，为脊神经，而且髓鞘在不同的神经厚度也不同，在传入神经较薄，在传出神经较厚，所以普鲁卡因先麻醉传入神经，再麻醉传出神经。5min 20s的时候，擦或抓反射消失，说明传出神经也被麻醉了。所以理论上是屈反射现象比抓或抓反射现象先消失。
2﹪普鲁卡因麻醉右侧坐骨神经的实验说明：传入神经和传出神经的“破坏”也会阻碍反射活动的正常进行。
（4）捣毁脊髓，即毁坏反射弧的神经中枢，蟾蜍对任何刺激都完全没有反应。说明神经中枢也是完整反射弧的必要组成部分。
【注意事项】
1. 彻底捣毁脑组织后，动物的前肢不能自由活动。如还有活动能力，应重新捣毁脑组织。2. 每次实验时，要控制皮肤接触硫酸的面积一定，以保持相同的刺激强度。
3. 刺激后要立即洗去硫酸，以免损伤皮肤。
4. 用自来水清洗完皮肤后，要用吸水纸将水滴吸去，以免将硫酸溶液稀释。脚趾上的水会在脚趾周围形成一层水膜，再次用硫酸溶液刺激时，会影响反射时。
5. 测量反射时所得的3个数据中，如果有一个数据与其他2个数据差别较大，应将其舍去，重新测一个数据，再计算平均值，使结果更准确。
6. 在分析反射弧的实验中，各实验步骤的顺序之间不能颠倒，否则会造成不可逆的伤害。
7. 注意：稀硫酸具有一定的腐蚀性，实验过程中如果不小心沾到皮肤、衣服，要立刻用清水冲洗。
【思考题选作】
1. 以实验结果为依据，以严密的逻辑推理方式说明反射弧的几个组成部分。
见“实验结果→2.反射弧的分析→结果分析”部分。
5. 在测定反射时时，怎样测定才能更准确？
①要控制每次刺激中，皮肤与硫酸溶液的接触面积一定，以保持相同的刺激强度。
②每次刺激完毕，要立即用自来水洗去硫酸，以免损伤皮肤，对刺激的敏感度下降。
③用自来水清洗完皮肤后，要用吸水纸将水滴吸去，以免将硫酸溶液稀释。脚趾上的水会
在脚趾周围形成一层水膜，再次用硫酸溶液刺激时，会影响反射时。
④两次刺激之间，要间隔3-5min，以免蟾蜍对硫酸溶液的刺激产生适应性。
⑤多次测量，将偏差较大的数据舍去，再求平均值。

参考文献
[1]解景田，刘燕强，崔庚寅.反射时、反射弧和脊髓反射的抑制测试.生理学实验，157-159
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