[實驗] 青蛙的外部與內部構造實驗七蛙的神經系統 - 宗宗大學

觀察青蛙的外部型態與內部結構和神經的生理現象，前者使用乙醚與腦脊髓穿刺法處理青蛙，解剖其大體並觀察到許多青蛙的器官與組織，因此使我們更熟悉 ... 跳到主要內容 [實驗]青蛙的外部與內部構造實驗七蛙的神經系統 日期： 5月12,2016 取得連結 Facebook Twitter Pinterest 以電子郵件傳送 其他應用程式 一、摘要     觀察青蛙的外部型態與內部結構和神經的生理現象，前者使用乙醚與腦脊髓穿刺法處理青蛙，解剖其大體並觀察到許多青蛙的器官與組織，因此使我們更熟悉青蛙的結構；後者則是藉由物理性或化學性的方式去刺激神經，觀察到生理食鹽水、鹽酸、銅線接肌肉，鐵線接神經會刺激神經，且在青蛙大體上也會有反應，所以這些現象為反射。

二、前言     青蛙為生物學上最常被廣泛使用的脊椎動物，其構造明顯、近似於人體且容易取得。

此次青蛙是選擇台灣本土種的虎皮蛙(Hoplobatrachusrugulosa)，曾因大量補抓，被農委會列為保育類野生動物，但隨著人工養殖的技術日益精進，現在已從保育類野生動物名錄正式除名了。

因此，現在虎皮蛙在市場中可說是極為常見的食用蛙類，是非常理想的實驗動物。

    青蛙的外部型態可區分為頭、軀與四肢三部分；而內部結構依功能大致可區分為消化、呼吸、循環、排泄、生殖、神經六部分，消化系統有肝臟、膽囊、食道、胃、腸、胰臟，呼吸系統有鳴囊、氣管、肺臟，循環系統有脾臟、心臟，排泄系統有腎臟、輸尿管、膀胱、泄殖腔，生殖系統有卵巢或睪丸，而神經系統有中樞神經系統（腦與脊髓）與周圍神經系統（腦神經、脊神經與自主神經）。

    在歷史上，最有名的青蛙神經實驗，那就要提到路易吉·伽伐尼(LuigiAloisioGalvani)這位醫生。

在1780年代，他外發現以手術刀碰觸青蛙神經時，會使得其連結的肌肉收縮(Piccolino,1998)。

在1791年他提出了動物電(animaleletricity)的概念，他認為動物電可以刺激神經與肌肉的運作並且本質上與閃電不同(Galvani,1791)。

在1794年，他證實了，只要將一段神經和肌肉連接起來，就能夠使肌肉收縮，這個實驗也是這次實驗的一部份(Piccolino,1998)。

他的實驗也帶給另一位有名的科學家一個啟發，那就是亞歷山卓·伏打(AlessandroVolta)，他透過啟發而發明了伏打電池。

    現今生物學上對神經傳導已經有一定的認知，也清楚瞭解到神經傳導的機制是透過細胞膜內外的離子濃度差和一些調控機制而傳導到肌肉或腺體上，並非是伽伐尼所提的動物電，現在也知道當時伽伐尼在腓腸肌上的神經為坐骨神經。

三、材料與方法 虎皮蛙       濾紙     鐵線 解剖用具    醋酸     紙巾 乙醚         鹽酸      生理食鹽水 玻棒         銅線      解剖顯微鏡 1.觀察青蛙外部型態與內部結構：先用乙醚迷昏，再用腦脊髓穿刺法將其神經阻斷並卻並確保青蛙已經死亡。

青蛙死亡後就可以開始解剖，先用針翻面固定四肢於解剖盤上，拉其腹部皮膚用剪刀剪出工字型開口，並再拉其皮膚皮膚用剪刀也剪出工字型開口，且細心地將內臟取出，並於予觀察。

2.反射作用實驗：第一、將玻棒靠近蛙眼，看其眨眼的情形。

第二、洗去背上黏液，將浸泡過錯酸的濾紙放置於蛙背上，觀察其搔反射。

第三、用撥棒輕劃蛙的腹部，會看到蛙會有抓反射，並持續動作，則會造成近乎催眠的安靜狀態。

第四、將蛙以腦脊髓穿刺法處理過後，在測試其反射作用，並施力於蛙趾上，是否會有反應？ 3.肌肉神經刺激：第一、輕敲/重敲位於腓腸肌上的坐骨神經，觀察其肌肉的反應。

第二、在腓腸肌滴入生理食鹽水/鹽酸，觀察其肌肉的反應。

第三、將鐵線接於神經上，銅線接於肌肉上，觀察其肌肉的反應，並反接觀察。

四、結果 1.青蛙結構（圖一～圖六）：A.心臟：暗紅色、略橢圓形，外圍有一層膜包住，因此心臟顏色帶有白色，青蛙死往後，仍然會自律跳動數分鐘。

B.肺臟：暗紅色，位於心臟兩側，左右各一葉，共兩葉，表面粗糙。

C.肝臟：暗紅色，左葉有分前後各一葉、右葉一葉，共三葉。

D.胃：肉色囊袋，位於肝臟左側。

E.脂肪體：黃白色長條狀、體積龐大，位於腎臟旁邊。

F.脾臟：暗紅色小圓球。

G.膽囊：暗紅色球體，位於肝臟旁邊。

H.胰臟：黃白色帶狀，位於小腸旁邊。

I.大腸：上啟小腸，下承瀉殖腔。

J.小腸：上啟胃部，下承大腸。

K.腎臟：暗紅色，位於脊椎兩側，左右各一顆，共兩顆。

L.神經：白色條狀。

（圖一）A.心臟 B.肝臟 C.肺臟 D.胃E.脂肪體 F.脾臟 G.膽囊 （圖二）A.心臟 C.肝臟 （圖三）D.胃 （圖四）F.膽囊 H.胰臟 I.大腸 J.小腸 （圖五）E.脂肪體 K.腎臟 （圖六）L.神經 2.反射作用實驗： 第一、當玻棒快速靠近時，青蛙身體往後縮並且眼睛的瞬膜蓋住眼睛。

第二、當浸泡過錯酸的濾紙放置於蛙背上時，青蛙前肢試圖往背後抓。

第三、玻棒搔其腹部時，青蛙前肢會亂動，持續一陣子，青蛙變得異常安穩。

第四、我們並沒有做經腦脊髓穿刺後的反射作用實驗，不過其他組有做，其實驗結果與未經腦脊髓穿刺的結果一樣是有反應的。

3.肌肉神經刺激：這部分我們尚未做到，詢問其他組（林棨堂、林佑安）的結果為： 第一、敲擊神經，肌肉無太大反應。

第二、先滴生理食鹽水在肌肉上，肌肉有反應，後滴鹽酸，肌肉有也反應，不過兩者滴久了，肌肉就不會有任何反應。

第三、將鐵線接於神經上，銅線接於肌肉上，肌肉會有劇烈抽動幾下；反接則無反應。

  五、討論     從圖一當中，可以看到皮膚內層布滿血管，這有利於青蛙利用皮膚呼吸時，可提高氣體交換的效率。

心臟離開生物體時，心臟依舊會自律跳動一段時間，這代表著心臟本身會提供一個基本的心跳頻率，但是跳動快慢與強度會受延腦控制(Kimball,2011)。

肺臟表面粗糙，這表示有利於氣體交換。

我們這隻青蛙是雄的，林棨堂與林佑安那組的青蛙是雌，兩者相比後，發現雌的脂肪體比雄的發達，這樣的差異可能是因為雌青蛙生殖時，需要大量的能量來維持，此外青蛙屬於外溫動物，脂肪體發達也能提供冬眠時的能量來源。

    肌肉神經刺激的實驗中，滴生理食鹽水或鹽酸在肌肉上，一開始肌肉有反應，之後就沒有明顯的反應了。

我們猜測生理食鹽水會導致神經產生神經衝動的原因是膜外的鈉離子濃度瞬間變高，然而膜外的鈉離子透過鈉離子通道擴散到神經細胞內，而導致膜電位升高（去極化）並且達到閥值，而周遭電位敏感型的納離子通道偵測到電位升高而打開通到，並將訊號傳導到肌肉上，肌肉則開始收縮。

當生理食鹽水的鈉離子濃度等於神經細胞內的鈉離子濃度相等時，就不會再產生生經衝動，當然肌肉細胞也不會有反應。

至於鹽酸為什麼會使肌肉產生收縮，我們尚未討論出結果來。

    銅線鐵線的實驗，我們認為會有此結果是因為：當鐵線接到神經，銅線接到肌肉時，神經細胞內的陽離子會被銅線那極吸引，陰離子會被鐵線那極吸引，因此神經細胞內電荷會不平均，陽離子較多的地方會產生去極化，如果去極化程度達到電位閥，則會引發一連串的電位傳導，並傳至肌肉上，使肌肉有所反應。

然而，銅線與鐵線反接（銅接神經，鐵接肌肉），雖然神經細胞也因電荷不均，而產生去極化，但去極化只朝肌肉的方向走（可以視作為陽離子朝向肌肉的方向走），可是陽離子卻會被銅線那極吸引（陽離子也會朝向神經的方向走），因此電訊號會減弱甚至消失。

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https://www.facebook.com/ttuniversity2 https://ttuniversity.blogspot.com --- 六、引用文獻 1.陳韻安（編），蘇昱任、宋姵瑢、許心瑜（修訂）。

2016。

實驗六、青蛙的外部與內部構造，實驗七、蛙的神經系統。

生物科學系普通生物學實驗。

國立中山大學。

27-40頁。

2.Galvani,L.De.1791.viribuselectricitatisinmotumuscularicommentarius.Bon.Sci.Art.Inst.Acad.Comm.7:363–418. 3.Kimball,J.W.2011.TheHeartbeat.Kimball'sBiologyPages.http://goo.gl/nmK2DOAccessedMay2016 4.Piccolino,M.1998.Animalelectricityandthebirthofelectrophysiology:thelegacyofLuigiGalvani.BrainResBull46(5):381–407. 七、延伸閱讀 1.執迷不悟，乙醚之誤：生物實驗用乙醚錯了嗎？ 2.103年保育類野生動物名錄 3.王峰嘉地：青蛙解剖 4.虎皮蛙骨頭標本製作 生物實驗 取得連結 Facebook Twitter Pinterest 以電子郵件傳送 其他應用程式 留言 宗宗 「解放D槽中的報告、回顧自身的大學生活、放送自己的觀點」 1.回顧大學：想要趁年輕還記得的往事時，記錄下我在大學的點點滴滴。

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