神经干动作电位及其速度测定

神 经 干 动 作 电 位 及 其 速 度 测 定天 一 职 业 技 术 学 院机 能 实 验 室坐 骨 神 经 干 不 应 期 测 定 实 验 目 的 学 习 神 经 干 标 本 的 制 备 。 观 察 坐 骨 神 经 干 的 单 相 、 双 相 动 作 电 位 、 双 向 性 传 导 并 测 定其 传 导 速 度 。 观 察 机 械 损 伤 对 神 经 兴 奋 和 传 导 的 影 响 学 习 绝 对 不 应 期 和 相 对 不 应 期 的 测 定 方 法 了 解 蛙 类 坐 骨 神 经 干 产 生 动 作 电 位 后 其 兴 奋 性 的 规 律 性 变 化 实 验 原 理 用 电 刺 激 神 经 ， 在 刺 激 电 极 的 负 极 下 神 经 纤 维 膜内 产 生 去 极 化 ， 当 去 极 化 达 到 阈 电 位 ， 膜 上 产 生一 次 可 传 导 的 快 速 电 位 反 转 ， 即 动 作 电 位 神 经 干 由 许 多 神 经 纤 维 组 成 。 其 动 作 电 位 是 以 膜外 记 录 方 式 记 录 到 的 复 合 动 作 电 位 如 果 两 个 引 导 电 极 置 于 兴 奋 性 正 常 的 神 经 干 表 面 ，兴 奋 波 先 后 通 过 两 个 电 极 处 ， 便 引 导 出 两 个 方 向相 反 的 电 位 波 形 ， 称 双 相 动 作 电 位 双 相 动 作 电 位 Biphasic Action Potential兴 奋 区细 胞 外 引 导 电 极 检 流 计 动 作 电 位 的 传 导 Conduction of AP 动 作 电 位 以 局 部 电 流 的 形 式 传 导 局 部 电 流 实 验 原 理 ： 如 果 两 个 引 导 电 极 之 间 的 神 经 纤 维 完 全损 伤 ， 兴 奋 波 只 通 过 第 一 个 引 导 电 极 ，不 能 传 至 第 二 个 引 导 电 极 ， 则 只 能 引 导出 一 个 方 向 的 电 位 偏 向 波 形 ， 称 单 向 动作 电 位 单 相 动 作 电 位 Monophasic Action Potential损 伤 区兴 奋 区细 胞 外 引 导 电 极 检 流 计 刺 激 伪 迹 (Stimulus artifact)刺 激 伪 迹 AP刺 激 器 放 大 器+ 地刺 激 电 流 i- i+ R+R-地刺 激 伪 迹 是 刺 激 电 流 通 过 导 电 介 质 扩 散 至 两 引 导 电 极 而 形成 的 电 位 差 信 号 。 动 作 电 位 传 导 速 度 的 测 定Measurement of Conduction Velocity of AP+ S t 传 导 速 度 测 定 = SACt刺 激 器 输 入 通 道R1- Rr1+ R2- R2+ 实 验 原 理 ： 神 经 组 织 在 接 受 一 次 刺 激 产 生 兴 奋 后 ，其 兴 奋 性 将 会 发 生 规 律 性 的 变 化 ， 依 次经 过 绝 对 不 应 期 、 相 对 不 应 期 、 超 常 期和 低 常 期 ， 然 后 回 到 正 常 水 平 。 采 用 两次 脉 冲 ， 通 过 调 节 两 次 脉 冲 间 隔 ， 可 测得 坐 骨 神 经 的 绝 对 不 应 期 和 相 对 不 应 期 材 料 和 方 法 材 料 蟾 蜍 或 蛙 ； 蛙 板 、 探 针 、 粗 剪 刀 、 细 剪刀 、 尖 镊 子 、 玻 璃 分 针 、 大 头 针 、 培 养皿 、 滴 管 、 瓷 碗 、 锌 铜 弓 或 铝 银 电 极 、任 氏 液 、 铁 支 架 ， 张 力 换 能 器 ， 瓷 碗 ，培 养 皿 ， 微 机 生 物 信 号 采 集 处 理 仪 等 。 1. 坐 骨 神 经 干 标 本 的 制 备1.1 毁 脑 脊 髓 1.2 剪 除 躯 干 上 部 及 内 脏 1.3 剥 皮 （ 之 后 洗 净 双 手 和 用 过 的 全 部 手 术 器 械 ）1.4 完 成 坐 骨 神 经 标 本 1.4.1 分 离 两 腿 1.4.2 游 离 坐 骨 神 经 1.4.3 完 成 坐 骨 神 经 标 本 材 料 和 方 法 方 法 剪 除 躯 干 上 部 及 内 脏 图 4-1-4 剥 去 皮 肤 N标 本 的 制 备 坐 骨 神 经 干 制 备 蟾 蜍 毁 脑 脊 髓 ， 去 上 肢 和 内 脏 ， 下 肢 剥 皮 浸 于 任 氏 液 中 。 蟾 蜍 下 肢 背 面 向 上 置 于 蛙 板 上 ， 剪 去 尾 椎 ； 标 本 腹 面 向 上 ， 用 玻 璃 分 针 分离 脊 柱 两 侧 神 经 丛 ， 用 线 在 近 脊 柱 处 结 扎 ， 剪 断 神 经 ； 将 神 经 干 从 腹 面 移向 背 面 。 标 本 背 面 向 上 固 定 ， 从 大 腿 至 跟 腱 分 离 坐 骨 神 经 。 坐 骨 神 经 标 本置 任 氏 液 中 备 用 。 2 .仪 器 连 接RM6240C微 机 生 物 信 号 处 理 系 统 神 经 干 标 本 盒 。 S+ S- E R1 - R1+ R2- R2+ 神 经 干 标 本 盒 两 对 引 导 电 极 分 别 接 微 机 生 物 信 号 处 理 系 统 1、 2通 道 材 料 和 方 法 方 法 采 样 频 率通 道 模 式扫 描 速 度灵 敏 度 滤 波 频 率时 间 常 数材 料 和 方 法 方 法3.传 导 速 度 的 测 定 （ 及 参 数 设 置 ） 材 料 和 方 法 方 法4.不 应 期 的 测 定 （ 及 参 数 设 置 ）采 用 双 刺 激 模 式 ， 逐 步 增 加 波 间 隔第 二 个 动 作 电 位 出 现 时 的 刺 激 间 隔 及 第 二 个 动 作 电 位 振 幅 刚 开 始 与第 一 个 相 等 时 的 刺 激 间 隔 实 验 结 果 RM6240系 统 蟾 蜍 坐 骨 神 经 动 作 电 位 引 导 实 验 界 面 单 向 、 双 向 动 作 电 位 的 波 形 特 点动 作 电 位 的 传 导 速 度 、 神 经 干 不 应期 时 程 讨 论 单 相 、 双 相 动 作 电 位 的 形 成 动 作 电 位 传 导 的 速 度 测 定 的 原 理 和 常 见的 影 响 因 素 绝 对 不 应 期 和 相 对 不 应 期 形 成 的 原 因 影 响 实 验 结 果 的 主 要 干 扰 因 素 注 意 事 项 神 经 尽 可 能 分 离 得 长 一 些 标 本 制 备 时 要 注 意 保 持 标 本 的 湿 润 标 本 制 备 时 尽 量 避 免 使 用 尖 锐 的 器 械 ， 以 免 损伤 神 经 使 用 电 刺 激 时 ， 刺 激 强 度 不 宜 太 大 ， 否 则 可 能导 致 神 经 的 损 伤 注 意 接 地 ， 防 止 干 扰 结 论 神 经 干 受 刺 激 后 ， 以 膜 外 记 录 方 式 可 记录 到 一 个 双 相 动 作 电 位 （ 简 单 描 述 其 特点 ） ， 在 两 个 引 导 电 极 间 损 伤 神 经 其 动作 电 位 变 为 单 相 所 测 得 的 动 作 电 位 传 导 的 速 度 及 绝 对 不应 期 、 相 对 不 应 期 的 时 程 2.实 验 步 骤2.3 单 相 动 作 电 位 参 数 测 定+ - R 1- R1 + R2- R2 +Peripheral endCentral end 2.1 末 梢 引 导 条 件 ： 刺 激 电 压 1.2， 刺 激 波 宽 0.1ms2.2 刺 激 强 度 （ U） 与 动 作 电 位 振 幅 （ A） 的 关 系条 件 ： 刺 激 电 压 0.2 2V， 刺 激 波 宽 0.1ms+ - R1- R1 + R2- R2 +Peripheral endCentral end 3.1中 枢 端 引 导 3.观 察 （ observations)条 件 ： 刺 激 电 压 1.2V， 刺 激 波 宽 0.1ms+ - R1- R1 + R2- R2 +中 枢 端 引 导 的 动 作 电 位 Central endPeripheral end 3.2 末 梢 端 引 导 3.观 察 （ observations)条 件 ： 刺 激 电 压 1.2V， 刺 激 波 宽 0.1ms Dp1 Dp2Ap1 Ap2 Ap1Ap2+ - R1- R1 + R2- R2 +Peripheral endCentral end 2.观 察 （ observations) 2.3 传 导 速 度 测 定 条 件 ： 刺 激 电 压 1.2V， 刺 激 波 宽 0.1msS R1- R2- t= S R1- R2-t+ - R1- R1 + R2- R2 +Peripheral endCentral end 2.观 察 （ observations)2.4 单 相 动 作 电 位 参 数 测 定 DmAm+ - R1- R1 + R2- R2 +Peripheral endCentral end 2.5 刺 激 强 度 （ U） 与 动 作 电 位 振 幅 （ A） 的 关 系 刺 激 强 度 与 动 作 电 位 振 幅 的 关 系A（ mV) U(V)Maximal stimulusThreshold stimulus要 求 ： 测 定 阈 强 度 和 最 大 刺 激 强 度 ， 刺 激 强 度 与 动 作 电 位 振 幅 的 关 系 曲 线 条 件 ： 刺 激 电 压 0.1 2， 刺 激 波 宽 0.1ms 神 经 干 引 导 所 获 得 复 合 动 作 电 位 （ compound action potential (CAP） 与 单神 经 纤 维 引 导 的 动 作 电 位 的 性 质 有 所 不 同 。 3.结 果 (results)3.2 刺 激 电 压 1.2V， 波 宽 0.1ms时 ， 动 作 电 位 正 相 振 幅 A p1 s mV大 于 负 相 振 幅 Ap2 s mV， 两 者 有 显 著 性 差 异 （ p0.05)； 动 作电 位 正 相 时 程 Dp1 s ms显 著 短 于 负 相 时 程 Dp2 s ms， 两 者 有 显著 性 差 异 （ p0.05)； 单 相 动作 时 程 Dm s ms显 著 长 于 双 相 动 作 电 位 正 相 D p1 s ms， 两 者 有显 著 性 差 异 （ p0.05)， 见 图 1、 图 2和 表 1。 3.4 在 刺 激 电 压 低 于 Uthreshold时 ， 测 不 到 动 作 电 位 ； 刺 激 电 压 从Uthreshold增 加 至 Umaximal， 动 作 电 位 振 幅 呈 曲 线 增 长 ， 刺 激 电 压高 于 Umaximal动 作 电 位 振 幅 不 再 增 长 ， 见 图 3。A（ mV)图 3 刺 激 强 度 与 动 作 电 位 振 幅 的 关 系U(V)0.5 1.0 1.52463.5 刺 激 电 压 1.2V， 3mol KCl处 理 前 ， 动 作 电 位 振 幅 为 A c1 s mV ， 处 理 后 5min， 动 作 电 位 振 幅 为 At1 s mV ， 与 处 理 前 比 有显 著 性 差 异 （ p0.05) ， 见 表 3。 4. 讨 论4.1 在 两 引 导 电 极 间 夹 伤 神 经 ， 神 经 冲 动 传 导 被 阻 断 ， 双 相 动作 电 位 负 相 波 消 失 ， 形 成 一 相 正 波 ， 于 此 可 见 ， 双 相 动 作 电 位是 神 经 冲 动 先 后 通 过 两 个 引 导 电 极 形 成 的 ， 冲 动 通 过 第 1个 电极 ， 形 成 动 作 电 位 的 正 相 波 ， 冲 动 通 过 第 2个 电 极 ， 形 成 动 作电 位 的 负 相 波 。4.2 刺 激 电 压 从 Uth增 加 至 Umax， 神 经 干 动 作 电 位 振 幅 随 刺 激 电压 增 加 而 增 高 。 神 经 干 动 作 电 位 不 具 有 “ 全 或 无 ” 性 质5. 参 考 文 献1 作 者 .论 文 题 目 .杂 志 名 称 ， 出 版 时 间 ， 卷 （ 期 ） ： 页 数