一、实验目的1.熟悉蛙类的坐骨神经及后腿肌肉解剖结构。2.学习并掌握蛙类坐骨神经-腓肠肌标本的制备方法。3.学习神经-肌肉实验的电刺激方法和记录肌肉收缩的方法。4.观察刺激强度与肌肉收缩之间的关系。
二、实验材料牛蛙、生物医学信号采集系统、张力传感器、刺激电极、支架、双凹夹、神经屏蔽盒、常用解剖器械一套、毁髓针、玻璃分针、蛙板、任氏液、滴管、烧杯、锌铜弓、棉球、棉线等。
三、实验原理两栖类属于变温动物，其离体器官在常温下可以较长时间保持其正常生理特性，另一方面两栖类动物较易获取，且个体适中，因此常用两栖类动物离体神经、肌肉标本做生理学实验。近年来野生蛙（蟾蜍）越来越少，可用人工养殖的牛蛙代替。蛙类的坐骨神经-腓肠肌标本可以用于观察神经肌肉的兴奋性和肌肉的收缩。刺激引起收缩必须要达到阈值。阈值是指在刺激作用时间和强度-时间变化率固定不变的条件下，能引起组织细胞兴奋的最小刺激强度。腓肠肌是由许多肌纤维组成的，各种肌纤维兴奋性高低并不相同。采用单个方波电刺激坐骨神经或腓肠肌时，如果刺激强度太小，则不能引起肌肉收缩，只有强度达到一定数值时（阈强度），才能引起肌肉发生最微弱的收缩，这时引起的肌肉收缩称阈收缩（兴奋性高的肌纤维先收缩）。以后随着刺激强度的增加，肌肉收缩也相应地增大，此时刺激强度超过阈强度的刺激，称为阈上刺激。当刺激强度增大到某一数值时，肌肉出现最大收缩反应。如再继续增大刺激强度，肌肉的收缩却不再增大。这种能使肌肉发生最大收缩反应的刺激强度称为最适强度，这种强度的刺激称为最大刺激。最大刺激引起的肌肉收缩称最大收缩（所有的肌纤维都收缩）。由此可见，在一定范围内，骨骼肌收缩的大小取决于刺激的强度。
四、实验方法
1.毁脑和脊髓取牛蛙一只，用自来水冲去污物并擦干。将牛蛙放于左手心中，中指和无名指夹住其两前肢，无名指与小指夹住两后肢，拇指、食指压住头部，使牛蛙固定。右手持毁髓针从两眼间沿颅中线向后触划，感觉针尖下陷处即为枕骨与颈椎连接处，将毁髓针在凹陷处垂直刺入，而后稍向前弯行即可进入枕骨大孔，针尖再向前行并搅动即可捣毁脑组织。探针在颅腔内毁脑时，应有触及颅底的感觉。将针头退至枕骨大孔的后方，针头转向后方，与脊柱平行的方向刺激入椎管，捣毁脊髓，刺入椎管时，动物脊柱与后肢将有挺直而后松软的现象。如果刺入时感觉阻力较大，且没有脊柱与后肢挺直的现象，则表示毁髓针没有进入椎管。
2.剥皮、去躯干及内脏将蟾蜍腹部朝上置于蛙板上，用尖镊子挑起前肢下方的腹部皮肤，用粗剪剪开一个口后，环绕躯干剪一圈，使蟾蜍的上下身皮肤完全断离，然后用圆头镊子剥去下身皮肤。用金冠剪剪断脊柱，并用直头剪刀分离牛蛙下半身，用沾湿任氏液的棉球清理污物后，剪去尾椎骨，检查玻璃分针是否光滑，分离并在向心端结扎两侧坐骨神经干。
3.分离两后肢左手拇指和食指固定标本的股部，右手持手术刀，于耻骨联合处向下切割，切开耻骨联合及附近的软组织，而后左手托起标本，右手用手术剪剪开两后肢间相连的肌肉，并向上前剪开脊柱（尾杆骨可留在一侧），使两后肢完全分离。分开的两标本一个继续做实验，另一个放入装有任氏液的小烧杯中备用。
4.分离坐骨神经和腓肠肌①将标本背侧向上，用蛙钉固定于蛙板上。②用玻璃分针分离坐骨神经。用玻璃分针沿着股二头肌和半腹肌之间的坐骨神经沟勾画，找到坐骨神经。坐骨神经大腿部与腹部交界处有一梨状肌覆盖，用玻璃分针挑起，便可看清下面穿行的坐骨神经。剪断梨状肌，分离神经旁的结缔组织。用眼科剪减去坐骨神经沿途分支，分离坐骨神经到膝盖位置。③分离腓肠肌跟腱，并穿线打结。提起结线，在跟腱远侧段剪断跟腱，并继续分离腓肠肌至腓肠肌起点处。
5.游离坐骨神经-腓肠肌标本①取下固定针，用手术剪在膝盖上方剪断大腿肌肉，并用解剖刀刮去股骨上附着的肌肉，分离出股骨，并在距膝盖上1.5cm左右处剪断股骨。②用金冠剪剪去膝盖下方的小腿骨，使坐骨神经-腓肠肌标本游离。坐骨神经-腓肠肌标本包括坐骨神经干、腓肠肌和股骨三部分。
6.用锌铜弓检查标本用经任氏液蘸湿的锌铜弓迅速接触标本的坐骨神经起始端，如腓肠肌发生明显的收缩，表示性能良好。
7.检查刺激强度与骨骼肌收缩反应的影响①实验仪器用品的准备：用双凹夹将张力传感器固定在铁架台上，打开生物信号采集处理系统，连接张力传感器，连接刺激电极。打开应用程序。将坐骨神经-腓肠肌标本的股骨固定在神经屏蔽盒的槽中，神经干置于电极柱上，腓肠肌肌腱上的扎线与张力传感器相连，调整扎线的张力，不可过松或过紧，以使肌肉自然拉直为宜。②实验观察：用单个方波电刺激坐骨神经，刺激强度由弱到强，直到肌肉开始轻微收缩，在记录仪上刚能描记一次收缩曲线，记下此时的刺激强度为阈刺激。待肌肉收缩完全恢复到基线后，再继续增大刺激强度，并记录收缩反应。每次增大刺激强度肌肉收缩也相应增大，记录仪上描记出的曲线也相应增高。但当肌肉收缩达到一定高度时，再增强刺激，肌肉收缩曲线不能继续升高，记下此时的刺激强度为最大刺激。
五、数据记录与处理表1.刺激强度与骨骼肌收缩反应时间或序号刺激强度张力是否为阈刺激或最大刺激六、注意事项
制作标本过程中，要尽量避免金属器械、手、蟾蜍腹腔液体等接触坐骨神经。2.制作标本过程中，要经常用任氏液润湿标本，防止干燥。3.不能夹捏和过度牵拉神经；不能误剪坐骨神经到腓肠肌前后的两条分支；所留股骨不能过短。4.张力传感器应正置（其上文字为正向）且应处于水平位置。5.扎线不宜过长；扎线与张力传感器应变梁垂直，处于竖直方向。
七、思考题1.怎样判断双毁髓是否完全彻底？2.为什么要尽量不用手或铁器接触神经，制备的标本也不能用清水冲洗？3.完整的坐骨神经-腓肠肌标本应该包括哪几部分？4.实验过程中标本的阈值是否会改变，为什么？5.坐骨神经-腓肠肌标本在受电刺激时是否表现“全或无”的特性，为什么？