大鼠坐骨神经显微解剖及其意义
作者：徐建广 顾玉东
单位：200233 上海市第六人民医院骨科(徐建广)；上海医科大学华山医院手外科(顾玉东)
关键词：大鼠；坐骨神经；显微解剖；失神经腓肠肌
上海医学990309 【摘要】 目的 研究大鼠坐骨神经显微解剖结构，探讨其对建立大鼠失神经支配腓肠肌模型的意义。 方法 先对60只大鼠120条坐骨神经进行完整显微解剖学观察；再将48只大鼠坐骨神经在不同平面切断，建立失神经支配腓肠肌实验模型，观察肢体溃疡情况，测量腓肠肌湿重及肌细胞直径。 结果 1.大鼠坐骨神经主要由腰4，5，6及骶1神经根组成；血供来自臀下动脉，阴内、外侧动脉，股动脉穿支及动脉分支；在坐骨结节、大腿中1/3及下1/3平面的横径及前后径分别为1.54mm、1.53mm、1.52mm及0.91mm、0.89mm、0.88mm；胫神经逆行可分离长度及强行分离长度分别为1.5cm及2.0cm；腓肠肌由胫后神经内、外侧肌支支配。2.在坐骨结节平面、大腿下1/3切断坐骨神经主干及切断胫神经，肢体溃疡发生率分别为33.3%、25%及8.3%，切断腓肠肌支无溃疡发生；各组腓肠肌湿重及肌细胞直径无显著性差异，P>0.05。 结论 大鼠坐骨神经是建立周围神经损伤与修复的良好实验模型，在建立失神经支配骨骼肌模型时，以切断腓肠肌支或胫神经为宜。
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Micro-anatomy of the sciatic nerve of the adult rat and its significance
XU Jianguang, GU Yudong
Department of Orthopedics, Shanghai Sixth People′s Hospital, 200233
【Abstract】 Objective To investigate the micro-anatomy of the sciatic nerve of adult rats and to probe its significance in the established model of denervated gastrocnemius muscle. Methods Micro-dissection and observation were done in 120 sciatic nerves of 60 rats and sciatic nerves of another 48 rats were sectioned at different levels to observe the occurrence of ulcers in the affected limbs and measured the wet weight of the corresponding gastrocnemius and the diameter of the muscle cells. Results 1. The sciatic nerve was composed of the fourth, fifth and sixth lumbar and the first sacral nerve roots. The blood circulation was supplied by inferior gluteal artery, internal and external pudendal artery, perforating branches of femoral artery and popliteal artery. The mean transverse and anterior-posterior diameters of sciatic nerve at the levels of ischial tuberosity, middle one-third and lower one-third of the thigh were 1.54mm, 1.53mm, 1.52mm and 0.91mm, 0.89mm, 0.88mm respoectively. The retrograde dissection length of tibial nerve was 1.5cm and forced dissection length was 2.0cm. The gastrocnemius muscle was innervated by the medial and lateral muscular branches of the posterior tibial nerve. 2. The limb ulceration rates were 33.3%, 25% and 8.3% in the groups of sciatic nerve sectioned at the levels of ischial tuberosity, lower one-third of the thigh and tibial nerve section respectively. There was no ulceration in the group of which the nerve to the gastrocnemius was sectioned. There were no signifiicant differences of the muscle wet weight and the muscle cell diameter in all three groups. Conclusion The sciatic nerve of adult rat can well be used for experimental peripheral nerve injury and repair model, while in establishing a model of denervated skeletal muscle, either sectioning of tibial nerve or its branch to the muscle would be more appropriate. (Shanghai Med J, 1999,22:154-156)
, 百拇医药
【Key words】 Rat Sciatic nerve Micro-anatomy Denervated skeletal muscle
大鼠坐骨神经及腓肠肌是周围神经损伤与修复的常用实验模型，建立失神经支配腓肠肌模型的常用方法是切断坐骨神经主干[1]，但易出现肢体溃疡及自食现象，导致实验模型失败。为了提供大鼠坐骨神经详细的解剖学资料及建立失神经骨骼肌模型的理想方法，我们对大鼠坐骨神经进行系统的显微解剖学观察，同时研究切断坐骨神经不同部位建立失神经支配腓肠肌模型，以满足临床科研工作需要，现报道如下。
材料与方法
取成年健康SD大鼠60只，体重250～300g，雌雄不限，共120条坐骨神经。0.5%硫喷妥钠溶液腹腔麻醉后，在放大10倍手术显微镜下，自上而下对坐骨神经全长作显微解剖观察，采用精度为0.01mm的测微器对神经主干及其分支外径进行测量。观察内容：1.坐骨神经组成及变异；2.血液供应；3.各部位及其分支外径；4.胫神经逆行可分离长度；5.腓肠肌神经支配。
, 百拇医药
另取48只SD大鼠，依切断坐骨神经部位不同分成4组，每组12只，右侧为实验侧。组1：坐骨结节平面切断坐骨神经主干；组2：大腿下1/3处切断胫神经主干；组3：切断胫神经主干；组4：切断腓肠肌肌支。为保证腓肠肌失神经支配，切断神经干后，两断端翻转180度固定，避免神经间的自然生长[2]。术后观察大鼠肢体溃疡发生情况，2周、4周后分别取腓肠肌，应用西德产R/200D型电子天平，精度为1/10万克称湿重；HE染色，在放大400倍视野下测量肌细胞直径，每个标本随机测量50个肌细胞，取均值。
结果
一、坐骨神经组成及变异
(一) 坐骨神经的解剖 120条坐骨神经中，有102条神经来自腰4，5，6及骶1神经根，18条神经有腰3及骶2神经根参与组成。各神经根在出椎间孔0.25～0.5cm后汇合成腰骶神经丛，向下延续为坐骨神经主干。
, 百拇医药
(二) 坐骨神经血供 在臀部由臀后动脉，阴内、外侧动脉供应；在股部由股动脉穿支供应；在窝部由动脉分支供应。以上动脉先在神经外膜表面形成血管网，然后发出1、2条较大纵行滋养血管穿入神经干，供应整条神经。
(三) 坐骨神经各部位及分支外径 坐骨神经在近坐骨结节处发出一股后皮神经，外径为0.20±0.015mm，稍远处发出臀后神经，外径为0.19±0.110mm；大腿中1/3段发出2、3支股二头肌肌支，平均外径为0.18±0.026mm。三大终末支胫神经(居中间)、腓总神经(居外侧)及腓肠神经(居内侧)的外径分别为0.79±0.086mm，0.61±0.011mm及0.29±0.010mm。坐骨神经各部位外径见表1。
表1 大鼠坐骨神经各部位外径(mm) (
±s) 部位
左 侧
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右 侧
横 径
前后径
横 径
前后径
平坐骨结节
1.54±0.028
0.91±0.012
1.54±0.025
0.91±0.089
大腿中1/3
1.53±0.021
, http://www.100md.com
0.89±0.012
1.53±0.018
0.89±0.016
大腿下1/3
1.52±0.021
0.88±0.015
1.52±0.021
0.88±0.010
(四) 胫神经逆行可分离长度 胫神经“无损伤逆行可分离长度”指胫神经纤维在坐骨神经主干中有完整神经外膜包裹部分，长度约1.5cm；“强行分离长度”指胫神经纤维已完全融入坐骨神经中而难以分离处，其长度约为2.0cm，一般可达大腿上1/3处。
, 百拇医药
腓肠肌神经支配：支配腓肠肌神经有2～3支，发自胫后神经，起始处平均外径为0.21mm，自肌肉深面进入该肌中上1/3处。本组标本显微解剖观察未发现有腓总神经或胫神经其他部位发支交叉支配腓肠肌。
二、术后肢体情况
(一) 术后肢体溃疡 组1，2，3大鼠自术后10天起，踝关节附近逐渐出现皮肤溃疡。其中组1有4只，占33.3%；组2有3只，占25%；组3有1只，占8.3%，组4皮肤无溃疡出现。
(二) 腓肠肌湿重 各组失神经支配腓肠肌湿重见表2，经t检验，各组间差异无显著性，P>0.05。表2 各组失神经支配腓肠肌湿重(mg)(
±s) 组别
术后2周
术后4周
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1
686.08±33.51
441.35±87.78
2
682.13±32.75
444.25±78.35
3
690.25±35.80
443.79±79.23
4
692.35±36.53
446.66±82.52
, 百拇医药
肌细胞直径：各组失神经支配腓肠肌肌细胞直径见表3，经t检验，各组间差异无显著性，P>0.05。表3 各组失神经支配腓肠肌肌细胞直径(μm) (
±s) 组别
术后2周
术后4周
1
13.20±2.11
10.80±2.12
2
13.21±2.15
10.71±2.14
, http://www.100md.com 3
13.25±2.12
10.90±1.88
4
13.42±2.24
11.51±2.02
讨论
一、建立神经再生室模型的意义
“神经再生微环境”是近10年来周围神经外科领域内出现的新概念，是神经修复与再生必需的微环境条件。“周围神经再生室”不但是研究神经再生微环境的理想窗口，而且神经再生室内积聚的神经生长活化因子能有效促进神经轴突再生[3]。从本组标本的显微解剖学来看，大鼠坐骨神经主干的平均直径在1.5cm左右，前后径约0.9cm，在放大10倍手术显微镜下，较易完成各种神经桥接材料的缝合，是建立神经再生室的良好部位。从坐骨神经沿途分支情况来看，从坐骨结节至大腿中上1/3交界处，神经主干没有分支，其间长度1.0～1.5cm，神经外径在1.53～1.54cm容易完成各种显微外科操作，是建立神经再生室的理想部位。
, 百拇医药
二、建立失神经支配腓肠肌模型的意义
大鼠腓肠肌由于解剖表浅，肌腹发达，取材容易，是建立失神经支配骨骼肌常用实验模型[4]。目前常用方法是在坐骨结节平面切断坐骨神经主干，使腓肠肌失神经支配而萎缩[5]。但切断坐骨神经主干后，同时切断了前往腓总神经、腓肠神经及胫神经支配其他组织的神经纤维，平面远端的大部分肢体组织失去了神经营养及皮肤感觉，因此自术后10天起远端肢体陆续出现皮肤溃疡，部分大鼠甚至自食或相互撕咬掉实验侧肢体，使实验归于失败，而且经久不愈的肢体溃疡也严重影响实验材料检测的准确性。本组实验设计切断坐骨神经及其分支不同部位建立实验模型，通过比较研究发现，切断坐骨神经主干的24只大鼠中有7只出现肢体溃疡，且有3只撕咬掉了实验侧肢体；而切断坐骨神经主干组只有1只出现肢体溃疡，切断腓肠肌支组无皮肤溃疡出现。各组失神经支配腓肠肌湿重及肌细胞直径方面无差异。从大鼠坐骨神经显微解剖学研究来看，支配腓肠肌的神经来自胫后神经的内、外侧肌支，且无其他神经纤维的交叉支配，切断胫神经或腓肠肌肌支可以完全阻断腓肠肌的神经支配，而最大限度地保存肢体其他组织的神经营养及皮肤感觉，避免大鼠出现肢体溃疡及撕咬肢体现象，保证实验模型建立的成功，这与本组实验结果相一致。因此，作者建议在建立失神经支配腓肠肌实验模型时，以切断腓肠肌肌支或胫神经为宜。
, 百拇医药
本课题为上海市领先学科基金资助CMB(95-619)资助
参考文献
[1] 陈德松，顾玉东，满富强，等.电刺激与被动活动对小鼠失神经支配肌肉的影响.中华实验外科杂志，1991，8：90.
[2] 殷琪，陆裕朴，胡蕴玉，等.肌肉失神经后运动终板早晚期退变实验研究.中国修复重建外科杂志，1995，9：35.
[3] Muller H. Nerve regeneration chamber: evaluation of exogenous agents applied by multiple injections. Brain Res, 1987,413:320.
[4] 杨安峰，王平.大鼠的解剖与组织.第一版，北京：科学出版社，1985.177-180.
[5] Einsedel LJ. Effects of partial denervation on motor unit in the aging rat medial gastrocnemius. J Neurol Sci, 1992, 112:178.
(收稿：1998-11-25), 百拇医药
单位：200233 上海市第六人民医院骨科(徐建广)；上海医科大学华山医院手外科(顾玉东)
关键词：大鼠；坐骨神经；显微解剖；失神经腓肠肌
上海医学990309 【摘要】 目的 研究大鼠坐骨神经显微解剖结构，探讨其对建立大鼠失神经支配腓肠肌模型的意义。 方法 先对60只大鼠120条坐骨神经进行完整显微解剖学观察；再将48只大鼠坐骨神经在不同平面切断，建立失神经支配腓肠肌实验模型，观察肢体溃疡情况，测量腓肠肌湿重及肌细胞直径。 结果 1.大鼠坐骨神经主要由腰4，5，6及骶1神经根组成；血供来自臀下动脉，阴内、外侧动脉，股动脉穿支及动脉分支；在坐骨结节、大腿中1/3及下1/3平面的横径及前后径分别为1.54mm、1.53mm、1.52mm及0.91mm、0.89mm、0.88mm；胫神经逆行可分离长度及强行分离长度分别为1.5cm及2.0cm；腓肠肌由胫后神经内、外侧肌支支配。2.在坐骨结节平面、大腿下1/3切断坐骨神经主干及切断胫神经，肢体溃疡发生率分别为33.3%、25%及8.3%，切断腓肠肌支无溃疡发生；各组腓肠肌湿重及肌细胞直径无显著性差异，P>0.05。 结论 大鼠坐骨神经是建立周围神经损伤与修复的良好实验模型，在建立失神经支配骨骼肌模型时，以切断腓肠肌支或胫神经为宜。
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Micro-anatomy of the sciatic nerve of the adult rat and its significance
XU Jianguang, GU Yudong
Department of Orthopedics, Shanghai Sixth People′s Hospital, 200233
【Abstract】 Objective To investigate the micro-anatomy of the sciatic nerve of adult rats and to probe its significance in the established model of denervated gastrocnemius muscle. Methods Micro-dissection and observation were done in 120 sciatic nerves of 60 rats and sciatic nerves of another 48 rats were sectioned at different levels to observe the occurrence of ulcers in the affected limbs and measured the wet weight of the corresponding gastrocnemius and the diameter of the muscle cells. Results 1. The sciatic nerve was composed of the fourth, fifth and sixth lumbar and the first sacral nerve roots. The blood circulation was supplied by inferior gluteal artery, internal and external pudendal artery, perforating branches of femoral artery and popliteal artery. The mean transverse and anterior-posterior diameters of sciatic nerve at the levels of ischial tuberosity, middle one-third and lower one-third of the thigh were 1.54mm, 1.53mm, 1.52mm and 0.91mm, 0.89mm, 0.88mm respoectively. The retrograde dissection length of tibial nerve was 1.5cm and forced dissection length was 2.0cm. The gastrocnemius muscle was innervated by the medial and lateral muscular branches of the posterior tibial nerve. 2. The limb ulceration rates were 33.3%, 25% and 8.3% in the groups of sciatic nerve sectioned at the levels of ischial tuberosity, lower one-third of the thigh and tibial nerve section respectively. There was no ulceration in the group of which the nerve to the gastrocnemius was sectioned. There were no signifiicant differences of the muscle wet weight and the muscle cell diameter in all three groups. Conclusion The sciatic nerve of adult rat can well be used for experimental peripheral nerve injury and repair model, while in establishing a model of denervated skeletal muscle, either sectioning of tibial nerve or its branch to the muscle would be more appropriate. (Shanghai Med J, 1999,22:154-156)
, 百拇医药
【Key words】 Rat Sciatic nerve Micro-anatomy Denervated skeletal muscle
大鼠坐骨神经及腓肠肌是周围神经损伤与修复的常用实验模型，建立失神经支配腓肠肌模型的常用方法是切断坐骨神经主干[1]，但易出现肢体溃疡及自食现象，导致实验模型失败。为了提供大鼠坐骨神经详细的解剖学资料及建立失神经骨骼肌模型的理想方法，我们对大鼠坐骨神经进行系统的显微解剖学观察，同时研究切断坐骨神经不同部位建立失神经支配腓肠肌模型，以满足临床科研工作需要，现报道如下。
材料与方法
取成年健康SD大鼠60只，体重250～300g，雌雄不限，共120条坐骨神经。0.5%硫喷妥钠溶液腹腔麻醉后，在放大10倍手术显微镜下，自上而下对坐骨神经全长作显微解剖观察，采用精度为0.01mm的测微器对神经主干及其分支外径进行测量。观察内容：1.坐骨神经组成及变异；2.血液供应；3.各部位及其分支外径；4.胫神经逆行可分离长度；5.腓肠肌神经支配。
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另取48只SD大鼠，依切断坐骨神经部位不同分成4组，每组12只，右侧为实验侧。组1：坐骨结节平面切断坐骨神经主干；组2：大腿下1/3处切断胫神经主干；组3：切断胫神经主干；组4：切断腓肠肌肌支。为保证腓肠肌失神经支配，切断神经干后，两断端翻转180度固定，避免神经间的自然生长[2]。术后观察大鼠肢体溃疡发生情况，2周、4周后分别取腓肠肌，应用西德产R/200D型电子天平，精度为1/10万克称湿重；HE染色，在放大400倍视野下测量肌细胞直径，每个标本随机测量50个肌细胞，取均值。
结果
一、坐骨神经组成及变异
(一) 坐骨神经的解剖 120条坐骨神经中，有102条神经来自腰4，5，6及骶1神经根，18条神经有腰3及骶2神经根参与组成。各神经根在出椎间孔0.25～0.5cm后汇合成腰骶神经丛，向下延续为坐骨神经主干。
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(二) 坐骨神经血供 在臀部由臀后动脉，阴内、外侧动脉供应；在股部由股动脉穿支供应；在窝部由动脉分支供应。以上动脉先在神经外膜表面形成血管网，然后发出1、2条较大纵行滋养血管穿入神经干，供应整条神经。
(三) 坐骨神经各部位及分支外径 坐骨神经在近坐骨结节处发出一股后皮神经，外径为0.20±0.015mm，稍远处发出臀后神经，外径为0.19±0.110mm；大腿中1/3段发出2、3支股二头肌肌支，平均外径为0.18±0.026mm。三大终末支胫神经(居中间)、腓总神经(居外侧)及腓肠神经(居内侧)的外径分别为0.79±0.086mm，0.61±0.011mm及0.29±0.010mm。坐骨神经各部位外径见表1。
表1 大鼠坐骨神经各部位外径(mm) (
±s) 部位左 侧
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右 侧
横 径
前后径
横 径
前后径
平坐骨结节
1.54±0.028
0.91±0.012
1.54±0.025
0.91±0.089
大腿中1/3
1.53±0.021
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0.89±0.012
1.53±0.018
0.89±0.016
大腿下1/3
1.52±0.021
0.88±0.015
1.52±0.021
0.88±0.010
(四) 胫神经逆行可分离长度 胫神经“无损伤逆行可分离长度”指胫神经纤维在坐骨神经主干中有完整神经外膜包裹部分，长度约1.5cm；“强行分离长度”指胫神经纤维已完全融入坐骨神经中而难以分离处，其长度约为2.0cm，一般可达大腿上1/3处。
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腓肠肌神经支配：支配腓肠肌神经有2～3支，发自胫后神经，起始处平均外径为0.21mm，自肌肉深面进入该肌中上1/3处。本组标本显微解剖观察未发现有腓总神经或胫神经其他部位发支交叉支配腓肠肌。
二、术后肢体情况
(一) 术后肢体溃疡 组1，2，3大鼠自术后10天起，踝关节附近逐渐出现皮肤溃疡。其中组1有4只，占33.3%；组2有3只，占25%；组3有1只，占8.3%，组4皮肤无溃疡出现。
(二) 腓肠肌湿重 各组失神经支配腓肠肌湿重见表2，经t检验，各组间差异无显著性，P>0.05。表2 各组失神经支配腓肠肌湿重(mg)(
±s) 组别术后2周
术后4周
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1
686.08±33.51
441.35±87.78
2
682.13±32.75
444.25±78.35
3
690.25±35.80
443.79±79.23
4
692.35±36.53
446.66±82.52
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肌细胞直径：各组失神经支配腓肠肌肌细胞直径见表3，经t检验，各组间差异无显著性，P>0.05。表3 各组失神经支配腓肠肌肌细胞直径(μm) (
±s) 组别术后2周
术后4周
1
13.20±2.11
10.80±2.12
2
13.21±2.15
10.71±2.14
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13.25±2.12
10.90±1.88
4
13.42±2.24
11.51±2.02
讨论
一、建立神经再生室模型的意义
“神经再生微环境”是近10年来周围神经外科领域内出现的新概念，是神经修复与再生必需的微环境条件。“周围神经再生室”不但是研究神经再生微环境的理想窗口，而且神经再生室内积聚的神经生长活化因子能有效促进神经轴突再生[3]。从本组标本的显微解剖学来看，大鼠坐骨神经主干的平均直径在1.5cm左右，前后径约0.9cm，在放大10倍手术显微镜下，较易完成各种神经桥接材料的缝合，是建立神经再生室的良好部位。从坐骨神经沿途分支情况来看，从坐骨结节至大腿中上1/3交界处，神经主干没有分支，其间长度1.0～1.5cm，神经外径在1.53～1.54cm容易完成各种显微外科操作，是建立神经再生室的理想部位。
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二、建立失神经支配腓肠肌模型的意义
大鼠腓肠肌由于解剖表浅，肌腹发达，取材容易，是建立失神经支配骨骼肌常用实验模型[4]。目前常用方法是在坐骨结节平面切断坐骨神经主干，使腓肠肌失神经支配而萎缩[5]。但切断坐骨神经主干后，同时切断了前往腓总神经、腓肠神经及胫神经支配其他组织的神经纤维，平面远端的大部分肢体组织失去了神经营养及皮肤感觉，因此自术后10天起远端肢体陆续出现皮肤溃疡，部分大鼠甚至自食或相互撕咬掉实验侧肢体，使实验归于失败，而且经久不愈的肢体溃疡也严重影响实验材料检测的准确性。本组实验设计切断坐骨神经及其分支不同部位建立实验模型，通过比较研究发现，切断坐骨神经主干的24只大鼠中有7只出现肢体溃疡，且有3只撕咬掉了实验侧肢体；而切断坐骨神经主干组只有1只出现肢体溃疡，切断腓肠肌支组无皮肤溃疡出现。各组失神经支配腓肠肌湿重及肌细胞直径方面无差异。从大鼠坐骨神经显微解剖学研究来看，支配腓肠肌的神经来自胫后神经的内、外侧肌支，且无其他神经纤维的交叉支配，切断胫神经或腓肠肌肌支可以完全阻断腓肠肌的神经支配，而最大限度地保存肢体其他组织的神经营养及皮肤感觉，避免大鼠出现肢体溃疡及撕咬肢体现象，保证实验模型建立的成功，这与本组实验结果相一致。因此，作者建议在建立失神经支配腓肠肌实验模型时，以切断腓肠肌肌支或胫神经为宜。
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本课题为上海市领先学科基金资助CMB(95-619)资助
参考文献
[1] 陈德松，顾玉东，满富强，等.电刺激与被动活动对小鼠失神经支配肌肉的影响.中华实验外科杂志，1991，8：90.
[2] 殷琪，陆裕朴，胡蕴玉，等.肌肉失神经后运动终板早晚期退变实验研究.中国修复重建外科杂志，1995，9：35.
[3] Muller H. Nerve regeneration chamber: evaluation of exogenous agents applied by multiple injections. Brain Res, 1987,413:320.
[4] 杨安峰，王平.大鼠的解剖与组织.第一版，北京：科学出版社，1985.177-180.
[5] Einsedel LJ. Effects of partial denervation on motor unit in the aging rat medial gastrocnemius. J Neurol Sci, 1992, 112:178.
(收稿：1998-11-25), 百拇医药