第4次课蛙神经干动作电位的引导及其传导速度的测定
一实验目的
（一）、掌握蛙坐骨神经-胫腓神经标本的制备方法。
（二）、掌握引导神经干复合动作电位和测定其传导速度的基本原理和方法。
二相关知识
（一）、兴奋及兴奋性的概念
（二）、动作电位的潜伏期、动作电位时程和幅值
1、动作电位：各种可兴奋细胞在受到刺激而兴奋时，可以在细胞膜静息电位的基础上发生一次短暂的，可向周围扩布的电
位波动。这种电位波动称为动作电位。
2、刺激伪迹：刺激伪迹是在电刺激的同时，记录电极所记录到的一个电位变化。它在动作电位之前出现，而且会随着刺激
强度的增加而增大。伪迹是由于刺激电流沿神经干表面的电解质液体传导到记录电极下而被引导、放大出来的电信号。
由于电流的传导速度接近光速，所以刺激伪迹也几乎与刺激信号同时出现。伪迹可以作为刺激开始的时间标记，用来观察潜伏期的长短。
（三）、动作电位的传导
局部电流的形式
三本次实验的特点
（一）、细胞外记录
（二）、神经干的动作电位
神经干是由许多粗细不等的有髓和无髓神经纤维组成的混合神经，故神经干动作电位与单根神经纤维的动作电位不同，它是由许多神经纤维的动作电位合成的一种复合电位。其传导速度与组成该神经干的主要神经纤维有关，蛙类坐骨神经干中以Aα类纤维为主,传导速度大约为35～40 m/s，它并不能代表组成该神经干的每一单个神经纤维的传导速度，而是主要代表了Aα类神经纤维的传导速度。神经干动作电位是由多根神经纤维的动作电位复合而成。对于每根神经纤维其兴奋性都不同，在一定范围内,较小的刺激能引起兴奋较高的少数神经纤维兴奋,所以动作电位的幅度较小;随着强度增加，能兴奋的神经纤维的数目也增加，所以神经干的复合动作电位增加，当所有神经纤维都兴奋后，动作电位的幅度就不会随着刺激强度的增加而增加速度。
四本实验的原理
（一）、单根神经纤维动作电位的引导及其传导
1、记录出了一个先升后降的双相动作电位的原理
当神经纤维未受刺激时，膜外与电极所接触的两点之间没有电位差，所以两电极之间也无电位差存在，扫描线为一水平基线。在神经干左端给予电刺激后，则产生一个向右传导的冲动（负电位），当冲动传到1电极（负电极）下方时，此处电位较2处为低，产生了电位差，扫描线向上偏转，记录出一个向上的波形（在电生理实验中，为了便于观察，习惯上规定负波向上）。随后，冲动继续向右侧传导，离开1电极传向2电极处。当它到达2电极（正电极）下方时，因1电极处神经差不多已恢复到原来的状态，于是2电极处又较1电极处为负，引起扫描线向下偏转，记录出一个向下的波形。这样，在神经冲动向右传导的过程中，就记录出了一个先升后降的双相动作电位。
负电极在前时，它首先记录到神经干表面由正变负的电位变化，经历了由正到负再到正的过程，因此记录出动作电位的上相。当在后的正电极记录到这种同样的电位变化过程时，显示相反的情况，记录出动作电位的下相。如果互换正、负电极的位置，则记录到先降后升的双相动作电位。
2、双相动作电位的上、下两相幅值是不同的原因
如果一对引导电极的正、负极比较靠近，其双相动作电位的上、下两相幅值是不同的。因为前一个电极引导出来的动作电位要受到后一个引导电极极性的影响，会产生一定的抵消作用。由于神经干动作电位是一种复合动作电位，如果不同部位的神经纤维粗细不同，则更会影响到动作电位的幅值。但如果一对引导电极的正、负极相距较远，排除神经纤维粗细不同的影响，其动作电位的上、下两相幅值是相互不受影响的，也就是说应该是相同的。
模拟实验3 神经干动作电位及其传导速度的测定
【目的】
应用微机生物信号采集处理系统和电生理实验方法，测定蛙类坐骨神经干的单相、双相动作电位和其中Ａ类纤维冲动的传导速度，并观察机械损伤、药物对神经兴奋和传导的的影响。
【原理】
用电刺激神经，在负刺激电极下的神经纤维膜内外产生去极化，当去极化达到阈电位时，膜产生一次在神经纤维上可传导的快速电位反转，此即为动作电位(action potential, AP)。神经纤维膜外，
兴奋部位膜外电位相对静息部位呈负电性质，当神经冲动通过以后，膜外电位又恢复到静息时水平。
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，称为双相动作电位。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转波形，称为单相动作电位。
神经干由许多神经纤维组成，故神经干动作电位与单根神经纤维的动作电位不同，神经干动作电位是由许多不同直径和类型的神经纤维动作电位叠加而成的综合性电位变化，称复合动作电位，神经干动作电位幅度在一定范围内可随刺激强度的变化而变化。
动作电位在神经干上传导有一定的速度。不同类型的神经纤维传导速度不同，神经纤维越粗则传导速度越快。蛙类坐骨神经干以Aa类纤维为主，传导速度大约30～40m/s。测定神经冲动在神经干上传导的距离（s）与通过这段距离所需时间（t），可根据n＝s/t求出神经冲动的传导速度。【预习要求】
1．仪器设备知识参见第二章第三节 RM6240微机生物信号采集处理系统（或第四节PcLab和MedLab微机生物信号采集处理系统）。
2．实验理论实验动物知识参见第三章第一节生理科学实验常用实验动物的种类，第四章第一节动物实验的基本操作；统计学知识参见第五章第四节常用统计指标和方法；生理学教材中兴奋性、兴奋的概念，静息电位和动作电位的形成机制，动作电位传导原理及神经纤维的分类。检索全文数据库中的相关研究论文，检索方法参见第五章第五节。
3．预绘制实验原始数据记录表格和统计表格。
4．预测结果预测刺激强度对神经干动作电位的影响及机械损伤、细胞外高钾、普鲁卡因(procaine)对神经干兴奋传导的影响。
【材料】
蟾蜍或蛙，神经标本屏蔽盒，任氏液，1~3mol/L KCl溶液，3%普鲁卡因,微机生物信号采集处理系统。
【方法】
1．系统连接和仪器参数设置
（1）系统连接连接生物信号采集处理系统与标本盒。须避免连接错误或接触不良。
（2）启动RM6240或PcLab（MedLab）系统软件，进入系统软件窗口，设置仪器参数：
① RM6240系统：点击“实验”菜单，选择“生理科学实验”菜单中的“神经干动作电位”项目。系统进入该实验信号记录状态，仪器参数：1、2通道时间常数0.02～0.002s、滤波频率1KHz、灵敏度5mV，采样频率40KHz，扫描速度0.5ms/div。单刺激激模式，刺激幅度0.1～3V，刺激波宽0.1ms，延迟5ms，同步触发
② PcLab和MedLab系统：点击“实验”菜单，选择“常用生理学实验”或“文件”菜单“打开配置”中的“神经干动作电位”项目。系统进入该实验信号记录状态。仪器参数：2、4通道放大倍数200、AC耦合，采样间隔25ms；单刺激或主周期刺激方式，周期1s，波宽0.1ms；刺激强度0.1～3V。记忆示波方式，刺激器触发。
2．制备蟾蜍坐骨神经干标本
（1）毁脑脊髓和下肢标本制备：按实验1介绍的方法。
（2）剥皮的下肢标本俯卧位置于蛙板上，用尖头镊子夹住骶骨尾端稍向上提，使骶部向上隆起，用粗剪刀水平位剪除骶骨。
（3）标本仰卧置于蛙板上，用玻璃分针分离脊柱两侧的坐骨神经，穿线，紧靠脊柱根部结扎，近中枢端剪断神经干，用尖头镊子夹结扎线将神经干从骶部剪口处穿出。
（4）标本俯卧位置于蛙板上，使其充分伸展呈人字形，用三根大头针将标本钉在蛙板上。然后再用玻璃分针循股二头肌和半膜肌之间的坐骨神经沟，纵向分离暴露坐骨神经大腿部分，直至分离至腘窝胫腓神经分叉处，用玻璃分针将腓浅神经、胫神经与腓肠肌和胫骨前肌分离，将腓肠肌剪除。
（5）用手轻提一侧结扎神经的线头，辨清坐骨神经走向，置剪刀于神经与组织之间，剪刀与下肢成30°角，紧贴股骨，腘窝，顺神经走向，剪切直至跟腱并剪断跟腱和神经。
（6）用手捏住结扎神经的线头，用镊子剥离附着在神经干的组织，将剥离出来的坐骨神经干标本浸入盛有任氏液培养皿中待用。
【模拟实验操作方法】
1．模拟实验窗口（图6-2-3）神经干标本盒内左侧第一对为刺激电极，与刺激器“+、–”输出相连；右侧两对引导电极与示波器输入相连，其中蓝色电极接示波器下线、红色电极接示波器上线；位于刺激电极和引导电极之间的是接地电极，与示波器接地相连。第一、二对引导电极间距为S=10mm。神经干置于标本盒内的电极上。
2．镊子用于损伤神经干标本。
3．刺激器设有可调的刺激电压、频率、延时按钮，并有数值显示；另设有“单次、双次”输出切换开关。
4．示波器设有“扫描速度”调节按钮，以“ms/cm”为单位显示；其下方分别是上、下线的“位移”、“灵敏度”可调按钮，灵敏度以“mv/cm”为单位显示。示波器的按钮调节同步控制屏幕上扫描线的改变。
5．屏幕测量当鼠标器箭头置于示波器屏幕上时，箭头变为两条垂直交叉的虚线，同时显示该交叉点时间和幅度的值，该值的零点分别是示波器屏幕的左边线和上边线。
6．窗口内容和可操作控件均有提示，窗口提示栏右侧设置“返回”按钮，鼠标点击“返回”按钮，程序返回到模拟实验窗口。
图6-2-3 神经干动作电位引导模拟实验窗口
【观察项目】
1．观察神经干动作电位的幅度在一定范围内随刺激强度变化而变化的现象，仔细观察双相动作电位波形。
2．读出波宽为某一数值时阈刺激和最大刺激数值，读出最大刺激时双相动作电位上下相的幅度和整个动作电位持续时间数值。
3．给予神经干最大强度刺激，观察到先后形成的两个双相动作电位波形。分别测量两个动作电位起始点的时间，求出它们的时间差值。两对引导电极之间的距离S=10mm。计算神经干动作电位的传导速度。
4．用镊子将二个记录电极之间的神经夹伤，荧屏上呈现单相动作电位。读出不同电刺激强度时单相动作电位幅度和电位持续时间数值。
【实验报告】
1．题目。
2．署名作者和合作者姓名及单位。
3．结构式摘要（目的，方法，结果，结论）。
4．材料和方法主要实验材料，离体蟾蜍坐骨神经干标本制备方法简要，仪器装置连接和仪器参数。
5．观察项目实验观察项目及观察指标。
6．结果列阈强度、最大刺激强度、传导速度、双相动作电位正相、负相振幅及持续时间、单相动作电位振幅及持续时间的原始数据表格，列神经干中枢引导和末梢引导双相动作电位正相、负相振幅及持续时间原始数据表格。绘制刺激强度与动作电位振幅的关系图，标注双相动作电位和单相动作电位波形图。用文字和数据逐一描述实验结果。
7．讨论对实验结果进行分析推理。
8．参考文献。
2蟾蜍坐骨神经干动作电位及其传导速度的测定
湖州医学学习中心(2007/6/3)
蟾蜍坐骨神经干动作电位引导及传导速度测定
实验目的：应用微机生物信号采集处理系统记录蟾蜍坐骨神经干复合动作电位，观察刺激、神经损伤、药物对神经兴奋性、兴奋传导的影响并探讨其机制。
1.实验材料：牛蛙、神经屏蔽盒、MedLab生物信号处理系统
2.实验方法
2.1毁脑脊髓，标志为下颌呼吸运动消失，四肢松软
2.2坐骨神经干标本制备
2.3 仪器连接及参数设置：2、4通道，AC耦合，记录方式记忆示波，采样间隔25us。
2.4 动作电位引导：从单刺激刺激方式，强度从0.1V开始，增量0.1V，引导动作电位
3.观察记录
3.1 阈刺激0.5V，最大刺激1.5V
3.2 观察中枢端CAP 最大刺激1.5V，波宽0.1ms的单个方波刺激神经干中枢端，观察中枢端坐骨干复合动作电位正、负向振幅分别为10.8mv、6.9mv和时程0.65ms、1.2ms 。
3.3 测定双相动作电位用1.5电压，波宽0.1ms的单个方波刺激神经干中枢端，测定末梢端BAP正、负相振幅分别为6mv、
4.4mv和时程0.81ms、1.18ms。
3.4 传导速度的测定 v=s/t=10mm/0.33ms=33m/s
3.5 测定单相动作电位振幅11.3mv、时程0.91ms
3.6 测定KCL处理前后单相动作电位的变化振幅为5.6mv→0.5mv→0
4.讨论
4.1 刺激电压从0.5增加到1.5v，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”的性质，坐骨神经为不同类型的的神经纤维组成，各个类型的纤维兴奋性水平不同，在一个有限的范围内神经干动作电位的大小与刺激的强度成比例。
4.2 蛙神经冲动的传导速度在20o C时约为每秒30米-40米，本实验测得的传导速度为30.3m/s
4.3 刺激神经干中枢端可在其末梢端引导出动作电位，反之也然。由此可说明离体牛蛙坐骨神经具有双向传导兴奋的能力。倒换神经干标本放置方向：坐骨神经靠近中枢段纤维多，越向外周端纤维越少，若从外周端给予刺激引导动作电位，发生兴奋的纤维数目少，则引导的动作电位幅度就会降低，但相位不变。
4.4 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，由此可见，双相动作电位是神经冲动先后通过两个引导电极形成的，冲动通过第一个电极，形成动作电位的正相波，冲动通过第二个电极，形成负相波。
4.5 3mol/LKCL处理神经，动作电位消失，这表明神经冲动传导被阻断。根据离子学说，动作电位是由胞外钠离子通过钠通道内流形成的，细胞外高钾使膜电位升高，膜电位高于阈电位时，钠通道失活，产生去极化阻滞，神经的兴奋性丧失。
三种高渗溶液对蛙坐骨神经干动作电位的幅 值及速度的影响 作者：黄晓丽，郑惠珍，黄钿生，黄秀玲，何泽江，刘永锋，吴淑芬，梁洪英 【关键词】高渗溶液；双相动作电位；坐骨神经；蛙 【摘要】目的：观察葡萄糖、甘露醇、山梨醇3种高渗溶液对蛙坐骨神经干复合动作电位的幅度及传导速度的影响。方法：用青蛙制备蛙坐骨神经胫腓神经标本，随机分为3组，每组再分为2～3个小组，即：（１）葡萄糖组（下分3个浓度小组：质量分数为10%葡萄糖组、20%葡萄糖组和40%葡萄糖组）；（２）甘露醇组（下分2个浓度小组：质量分数为10%甘露醇组和20%甘露醇组）；（３）山梨醇组（下分3个浓度小组：质量分数为10%山梨醇组，20%山梨醇组和40%山梨醇组）。另外设1个对照组（即任氏液组）。用MedLab生物信号采集处理系统引导神经干复合双相动作电位，分别测定神经干双相动作电位的幅度和传导速度。结果：与对照组比较，20%、40%葡萄糖组，20%甘露醇组和20%、40%山梨醇组的动作电位幅度有显著降低，传导速度有显著减慢，呈时间依赖关系；10%葡萄糖组、10%甘露醇组和10%山梨醇组高渗溶液均可使蛙坐骨神经干动作电位幅值有不同程度上升，传导速度略微减慢。结论：20%、40%葡萄糖、20%甘露醇和20%、40%山梨醇均可降低蛙坐骨神经干复合动作电位幅值，减慢传导速度。而10%葡萄糖、10%甘露醇和10%山梨醇，则引起动作电位幅值升高。
【关键词】高渗溶液；双相动作电位；坐骨神经；蛙 【Abstract】Objective:To investigate the effects of hyperosmotic dextroglucose,mannitol and sorbitol solutions on the amplitude and conduction velocity of compound action potential of the sciatic nerve of frog. Methods: 29 isolated sciatictibial peroneal nerve cord from frogs were prepared and randomly divided into four groups: control group (basic line group), hyperosmotic dextroglucose group (subgroups at concentrations of 10%，20% and 40% ), hyperosmotic mannitol group (subgroups at concentrations of 10% and 20%) and hyperosmotic sorbitol group (subgroups at concentrations of 10%，20% and 40%). MedLab biosignal collect and analysis system was employed to record compound biphasic action potential of nerve cords and to measure their conduction velocity. Results: compared with the control group, the amplitude and conduction velocity of biphasic action potential were gradually and significantly reduced in the hyperosmotic dextroglucose subgroups (concentrations at 20% and 40%), hyperosmotic mannitol subgroup (concentration at 20%) and hyperosmotic sorbitol subgroups (concentrations at 20% and 40%) in a time dependent manner. 10% of hyperosmotic dextroglucose, hyperosmotic mannitol and hyperosmotic sorbitol slightly increase the amplitudes and mildly slow down the conduction
神经干动作电位、传导速度及不应期的测定 【目的和原理】 神经纤维的兴奋表现为动作电位的产生和传导，神经纤维上传导的动作电位通常称为神经冲动。在神经细胞外表面，已兴奋部位带“负电”，未兴奋部位带“正电”，用引导电极引导出此电位差，输入到示波器，则可记录到动作电位的波形。本实验用细胞外记录法，可引导出坐骨神经的复合动作电位。 神经纤维兴奋的标志是产生一个可以传导的动作电位，它依局部电流或跳跃传导的方式沿神经纤维传导。其传导速度取决于神经纤维的直径、内阻、有无髓鞘等因素，可用电生理学方法来记录和测量。 神经纤维在一次兴奋过程中，其兴奋性可发生周期性变化，包括绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期。本实验主要目的是学习电生理仪器的使用方法，掌握离体神经干动作电位的细胞外记录法及其基本波形的判断和测量。掌握神经干动作电位传导速度及其不应期的测定方法，通过调整条件刺激和测试刺激之间的时间间隔，来测定坐骨神经干的绝对不应期。 【实验对象】 蟾蜍或蛙。 【实验器材和药品】 蛙类手术器械一套、电子刺激器、示波器（或计算机实时分析系统）、神经屏蔽盒、任氏液。 【实验步骤】 1．制备坐骨神经——胫、腓神经标本操作方法详见3．8。 2．连接装置（见图8-1-1）。 3．准备仪器： （1）刺激器：调节刺激器各项参数：刺激方式连续刺激，频率16Hz，刺激强度0.5v，波宽0.1ms。调节延迟使动作电位的图像位于示波器荧光屏的中央。 （2）示波器：灵敏度：1～2mv/cm，扫描速度：1～2ms/cm，引导电极输入到示波器的“AC”端，双边输入，刺激器的“同步输出”接示波器“外触发输入”，触发选择设置为“同步触发”。 4．观察项目：
人体解剖及动物生理学实验报告 神经干复合动作电位 【实验题目】 神经复合动作电位 1、蟾蜍坐骨神经干复合动作电位（CAP）阈值和最大幅度的测定 2、蟾蜍坐骨神经干复合动作电位（CAP）传导速度的测定 3、蟾蜍坐骨神经干复合动作电位（CAP）不应期的测定 【实验目的】 确定蟾蜍坐骨神经干复合动作电位（CAP）的 1、临界值和最大值 2、传导速度 3、不应期（包括绝对不应期和相对不应期） 【实验原理】 神经系统对维持机体稳态起着重要作用，动作电位（AP）是神经系统进行通信联系所采用的信号。多个神经元的轴突集结成束形成神经，APs沿感觉神经经外周传向中枢或沿运动神经由中枢传向外周。坐骨神经干由上百根感觉神经和运动神经组成，分别联系腿部的感受器和效应器（骨骼肌）。如果电刺激一根离体的坐骨神经干，通过细胞外引导方式，就能记录到神经干复合动作电位（CAP）。一个CAP是一系列具有不同兴奋性的神经纤维产生的多个AP的总和。刺激强度越大，兴奋的神经纤维数目就越多，CAP的幅度也就越大。与胞内引导得到的单细胞AP相比，CAP是双相电位，逐级递增（非全或无），并且幅度较小。 阈电位是指一个刚刚能观测到的CAP，所对应的刺激为阈刺激。在一定范围内增加刺激强度，CAP幅度相应增大。最大CAP所对应的最小刺激电位即最大刺激。 动作电位可以沿神经以一定的速度不衰减地传导，传导速度的快慢基于多种因素，这些因素决定了生物体对其坏境的适应性。它们包括神经的直径、有无髓鞘、温度等等。
神经在一次兴奋过程中，其兴奋性将发生一个周期性的变化，最终恢复正常。兴奋的周期性变化，依次包括绝对不应期、相对不应期等等。绝对不应期内，无论多么强大的刺激都不能引起神经再一次兴奋；相对不应期内，神经兴奋性较低，较大的刺激能够引起兴奋。绝对不应期决定了神经发放冲动（动作电位）的最高频率，保证了动作电位不能叠加（区别于局部电位），以及单向传导（只能有受刺激部位向远端传导，不能返回）的特性。不应期的产生依赖于细胞膜上特定离子通道的特点，如钠、钾离子通道。 【实验方法】 1、制作蟾蜍坐骨神经干标本 （1）双毁髓处死蟾蜍后，剥去皮肤，暴露腰骶丛神经，游离大腿肌肉之间的坐骨神经干及其下行到小腿的两个分支：胫神经和腓神经，三段结扎，剪去无关分支后离体。注意保持神经湿润。 （2）将神经搭于标本盒内，保证神经与电极充分接触，中枢端接触刺激电极S1和S2，外周端接触记录电极R1-R5，之间接触接地电极。 （3）刺激输出线两夹子分别连接标本盒的刺激电极S1和S2，插头接生物信号采集系统RM6240的刺激输出插口；信号输入倒显得红色和绿色夹子分别连接记录电极（绿色夹子在前，引导出正向波形，即出现的第一个波峰向上），黑色夹子连接接地电极，插头接通道A、蟾蜍坐骨神经干复合动作电位（CAP）临界和最大幅度的确定 （1）打开信号采集软件，从“实验”菜单中选取“神经干动作电位”，出现自动设置的界面，各项参数已设置好，界面中只有一个采集通道，对应仪器面板上的通道1（因此信号输入线应连接在通道1）。 （2）检查装置链接正确，确定装置是否正常工作，以及神经是否具有活性。采用刺激强度1V，刺激时程0.2ms，延时5ms，刺激模式为单刺激。选择“同步触发”，按下“开始刺激”后，正常情况下屏幕上会出现一个双相电位即CAP。 （3）降低刺激强度，确定CAP的阈电位。记录刺激阈值及CAP幅度（波峰与波谷之间的差值）。 （4）以0.05V或更小的间隔，逐渐增大刺激强度，观察CAP幅度的变化，同时，记录刺激电位及对应的CAP幅度，直到CAP达到稳定，即最大值（神经标本在正常生理活性时，1V 以内的刺激强度即可引起最大的CAP）。
动作电位微专题复习 教学反思：动作电位有关的知识是高考的高频考点，也是教学的重点和难点，需要进一步进行微专题复习。 1．动作电位产生的机制 （1）阈刺激或阈上刺激使膜对Na+的通透性增加，Na+顺浓度梯度及电位差内流，使膜去极化，形成动作电位的上升支。 （2）Na+通道失活，而K+通道开放，K+外流，复极化形成动作电位的下降支。 2．动作电位的测量 静息电位常见的测定方式是将电流表的两个电极一个放在神经纤维的外侧，另一个放在神经纤维的内侧，由于内外两侧存在电势差，因此电流表指针会发生偏转。 在一个神经纤维上的测定：是指将电流表的两个电极放在同一个神经纤维的外侧（A处和B 处），来测定两个电极处是否有电位差。 3．动作电位产生的影响因素 主要是Na+的平衡电位，此外，其它离子如Ca2+和Cl－，离子通道阻断剂，细胞的代谢等因素。 4．动作电位的传导 动作电位的传导实际上就是兴奋膜向前移动的过程。在受到刺激产生兴奋的轴突与周围静息膜之间都可以产生局部电流，因此可以向两个方向传导，被称之为动作电位的双向传导。动作电位在传导过程中是不衰减的，其原因在于动作电位在传导时，实际上是去极化区域的移动和动作电位的逐次产生，每次产生的动作电位幅度都接近于钠离子的平衡电位，可见其传导距离与幅度是不相关的，因此动作电位幅度不会因传导距离的增加而发生变化。 神经纤维的传导速度极快，但不同的神经纤维的传导速度变化很大。例如，人体的一些较粗的有髓纤维传导速度可达100m/s，而某些较细的无髓纤维的传导速度甚至低于1m/s。 光在空气中的速度：
电流速度为什么就和光速相等 电流是以电场的方式传递的,就是光速.但导线中电子的速度却是很慢的. 在金属导线中,电能的传输速度是每秒三十万公里,与光速同,而我们在大型直线加速器中只能把电子加速到接近光速,其质量已达电子静止质量的四万倍以上,消耗的能量够一座小城镇的用量.从重力场理论中知道,光速是光能传导速度,是能量空间的调整速度,电流速度就是电能传导速度. “电”的传播过程大致是这样的：电路接通以前,金属导线中虽然各处都有自由电子,但导线内并无电场,整个导线处于静电平衡状态,自由电子只做无规则的热运动而没有定向运动,当然导线中也没有电流.当电路一接通,电场就会把场源变化的信息,以大约光速的速度传播出去,使电路各处的导线中迅速建立起电场,电场推动当地的自由电子做漂移运动,形成电流.那种认为开关接通后,自由电子从电源出发,以漂移速度定向运动,到达电灯之后,灯才能亮,完全是一种误解.
人体解剖及动物生理学实验报告 实验名称神经干复合动作电位 姓名 学号 系别 组别 同组姓名
实验室温度20℃ 实验日期2015年4月24日 一、实验题目 蟾蜍坐骨神经干复合动作电位（CAP） A蟾蜍坐骨神经干CAP阈值和最大幅度的确定 B蟾蜍坐骨神经干CAP传导速度的确定 C蟾蜍坐骨神经干CAP不应期的确定 二、实验目的 确定蟾蜍坐骨神经干复合动作电位（CAP）的 （1）临界值和最大值 （2）传导速度 （3）不应期（相对不应期、绝对不应期） 三、实验原理 神经系统对维持机体稳态起着重要作用，动作电位（AP）是神经系统进行通信联系所采用的信号，多个神经元的轴突集结成束形成神经，APs沿感觉神经有外周传向中枢或沿运动神经由中枢传向外周。坐骨神经干由上百根感觉神经和运动神经组成，分别联系腿部的感受器和效应器（骨骼肌）。如果电刺激一根离体的坐骨神经干，通过细胞外引导方式，就能记录到神经干复合动作电位（CAP）。一个CAP是一系列具有不同兴奋
性的神经纤维产生的多个AP的总和。刺激强度越爱，兴奋的神经纤维数目就越多，CAP 的幅度也就越大。与胞内引导得到的单细胞AP相比，CAP是双相电位，逐级递增（非全或无），并且幅度较小。 阈电位是指一个刚刚能观测到的CAP，所对应的刺激为阈刺激。在一定范围内增加刺激强度，CAP幅度相应增大。最大CAP所对应的最小刺激电位即最大刺激。 动作电位可以沿神经以一定的速度不衰减地传导，传导速度的快慢基于多种因素，这些因素决定了生物体对其坏境的适应性。它们包括神经的直径、有无髓鞘、温度等等。 神经在一次兴奋过程中，其兴奋性将发生一个周期性的变化，最终恢复正常。兴奋的周期性变化，依次包括绝对不应期、相对不应期等等。绝对不应期内，无论多么强大的刺激都不能引起神经再一次兴奋；相对不应期内，神经兴奋性较低，较大的刺激能够引起兴奋。绝对不应期决定了神经发放冲动（动作电位）的最高频率，保证了动作电位不能叠加（区别于局部电位），以及单向传导（只能有受刺激部位向远端传导，不能返回）的特性。不应期的产生依赖于细胞膜上特定离子通道的特点，如钠、钾离子通道。 四、实验方法 蟾蜍坐骨神经标本的制作 1.双毁髓处死蟾蜍后，剥去皮肤，暴露腰骶丛神经，游离大腿肌肉之间的坐骨神经 干及其下行到小腿的两个分支：胫神经和腓神经，三段结扎，剪去无关分支后离体。注意保持神经湿润。 2. 将神经搭于标本盒内，保证神经与电极充分接触，中枢端接触刺激电极S1和S2， 外周端接触记录电极R1-R2，之间接触接地电极。 3. 刺激输出线两夹子分别连接标本盒的刺激电极S1和S2，插头接生物信号采集系 统RM6240的刺激输出插口；信号输入倒显得红色和绿色夹子分别连接记录电极（绿色夹子在前，引导出正向波形，即出现的第一个波峰向上），黑色夹子连接接地电极，插头接通道1.
人体解剖及动物生理学实验报告实验名称神经干复合动作电位 姓名 学号 系别 组别 同组姓名 实验室温度20℃ 实验日期2015年4月24日一、实验题目 蟾蜍坐骨神经干复合动作电位（CAP） A蟾蜍坐骨神经干CAP阈值和最大幅度的确定 B蟾蜍坐骨神经干CAP传导速度的确定 C蟾蜍坐骨神经干CAP不应期的确定 二、实验目的 确定蟾蜍坐骨神经干复合动作电位（CAP）的 （1）临界值和最大值
（2）传导速度 （3）不应期（相对不应期、绝对不应期） 三、实验原理 神经系统对维持机体稳态起着重要作用，动作电位（AP）是神经系统进行通信联系所采用的信号，多个神经元的轴突集结成束形成神经，APs沿感觉神经有外周传向中枢或沿运动神经由中枢传向外周。坐骨神经干由上百根感觉神经和运动神经组成，分别联系腿部的感受器和效应器（骨骼肌）。如果电刺激一根离体的坐骨神经干，通过细胞外引导方式，就能记录到神经干复合动作电位（CAP）。一个CAP是一系列具有不同兴奋性的神经纤维产生的多个AP的总和。刺激强度越爱，兴奋的神经纤维数目就越多，CAP的幅度也就越大。与胞内引导得到的单细胞AP相比，CAP是双相电位，逐级递增（非全或无），并且幅度较小。 阈电位是指一个刚刚能观测到的CAP，所对应的刺激为阈刺激。在一定范围内增加刺激强度，CAP幅度相应增大。最大CAP所对应的最小刺激电位即最大刺激。 动作电位可以沿神经以一定的速度不衰减地传导，传导速度的快慢基于多种因素，这些因素决定了生物体对其坏境的适应性。它们包括神经的直径、有无髓鞘、温度等等。 神经在一次兴奋过程中，其兴奋性将发生一个周期性的变化，最终恢复正常。兴奋的周期性变化，依次包括绝对不应期、相对不应期等等。绝对不应期内，无论多么强大的刺激都不能引起神经再一次兴奋；相对不应期内，神经兴奋性较低，较大的刺激能够引起兴奋。绝对不应期决定了神经发放冲动（动作电位）的最高频率，保证了动作电位不能叠加（区别于局部电位），以及单向传导（只能有受刺激部位向远端传导，不能返回）的特性。不应期的产生依赖于细胞膜上特定离子通道的特点，如钠、钾离子通道。 四、实验方法 蟾蜍坐骨神经标本的制作 1.双毁髓处死蟾蜍后，剥去皮肤，暴露腰骶丛神经，游离大腿肌肉之间的坐骨神经干及其下行到小腿 的两个分支：胫神经和腓神经，三段结扎，剪去无关分支后离体。注意保持神经湿润。 2. 将神经搭于标本盒内，保证神经与电极充分接触，中枢端接触刺激电极S1和S2，外周端接触记录 电极R1-R2，之间接触接地电极。
2.神经干动作电位是神经兴奋的客观标志，给具有兴奋性的神经干以一定强度的刺激，会产生动作电位并传导。在神经细胞外面，已兴奋部位的膜外电位负于静息部位。当神经冲动通过后，兴奋处的膜外电位又恢复到静息时的水平。所以兴奋部位和邻近部位之间可出现电位差，用引导电极引导出此电位差，输入到示波器，则可记录到动作电位的波形。本实验采用细胞外记录法，可引导出坐骨神经的复合动作电位。 3．经纤维兴奋的标志是产生一个可以传导的动作电位，它以局部电流或跳跃式传导的方式沿神经纤维传导。其传导速度取决于神经纤维的直径、内阻、有无髓鞘等因素。坐骨神经－腓神经为一混合神经干，其动作电位是由一群不同兴奋阈值、传导速度和幅值的电位总和而成，为复合动作电位。蛙类坐骨神经干中以Aa类纤维为主，传导速度大约35～40m/s。测定神经冲动在神经干上传导的距离和通过这些距离所需的时间，即可计算出该神经干兴奋传导的速度。 4．动作电位在神经纤维上的传导有一定的速度。不同类型的神经纤维，其传导速度各不相同，取决于神经纤维的直径、有无髓鞘、环境温度等因素。蛙类坐骨神经干中以Aα类纤维为主，传导速度大约35～40m/s。测定神经冲动在神经干上传导的距离（d）与通过这一距离所需的时间(t)，即可根据V=d/t 求出神经冲动的传导速度。 5．神经纤维的兴奋部位相对于未兴奋部位来说呈负电位，两点之间存在电位差，通过单极或双极电极的引导在记录系统上进行显示和分析。由于采用的是胞外记录的方法，因而在单极记录时，测得的动作电位实际上是组成神经干中的每根神经纤维兴奋后的超射值在神经干表面的叠加。即此动作电位是一复合波，其上升相、下降相及峰值不是相应的单一动作电位波形的去极化相、复极化相及峰电位。在双极记录时，测得的波形实际上是两个记录电极的电位差，与单一动作电位波形相差更大，这使问题的分析更加复杂。动物实验制作的坐骨神经 腓肠肌标本中，神经干是由具有不同生理特性的不同种类神经纤维所组成，故复合动作电位记录的是复合波。然而，每种纤维兴奋后传导速度各不一样，波长也各不相等，加上引导方式不同，这也增加了我们分析复合双相动作电位的复杂性及带来传导速度测定的困难。 6.对于单根神经纤维，其兴奋后产生负波。对于某一点，负波的产生和终止不是突然的，而需要一定的时间才能达到最高点，故记录曲线的上升和下降都具有一定的斜率。神经干受刺激后，由于不同神经纤维兴奋产生了不同的负波，它们波长不等，传导速度也不相等，所以
神经干动作电位实验报Experimental report of neUhtstem action potential 告 Intern ship report 实验报告
一、实验目的： 1. 学习蛙坐骨神经干标本的制备 2. 观察坐骨神经干的双相动作电位波形，并测定最大刺激强度 3. 测定坐骨神经干双相动作电位的传导速度 4. 学习绝对不应期和相对不应期的测定方法 5. 观察机械损伤或局麻药对神经兴奋和传导的影响 二、实验材料 1. 实验对象：牛蛙 2. 实验药品和器材：任氏液，2%普鲁卡因，各种带USB接口或插头的连接导线，神经屏 蔽盒，蛙板，玻璃分针，粗剪刀，眼科剪，眼科镊，培养皿，烧杯，滴管，蛙毁髓探针，BL-420N 系统 三、主要方法和步骤： 1. 捣毁脑脊髓 2. 分离坐骨神经 3. 安放引导电极 4. 安放刺激电极 5. 启动试验系统 6. 观察记录 7. 保存 8. 编辑输出 四、实验结果和讨论 1.观察神经干双相动作电位引导（单通道，单刺激） 如图，观察到一个双相动作电位波形。
Pm驴：i SQOQOKi 2.0 ms 7 射￥ 也00z 时间 一—j .................... : .................. 频率： 最大值- ...... ' ........ ' ......... [ ........ ；...... [协小值: -15 - -20 _ 1 OOY oo: oo. m兀卫EQ创 2.神经干双相动作电位传导速度测定(双通道，单刺激) -ID kUUUChz L.U ns ZlT m￥ii J.ttmz j ................. ■:- I 2? 1. WV 1 I --------------- 14 I I 4 I I I ooTio mo oa nr iins on oo oru oom coe co nr n o日on m nn oo oo ni2 DO on rtu OO CIJ ri^ oo oc OIA (1) 选择“神经骨骼肌实验”一“…传导速度测定” (2) 改变单刺激强度 (3) 传导速度=传导距离(R1--R2-)/传导时间(t 2-t 1) 如图所示，两个波峰之间的传导时间△ t = (t 2-t 1) = 0.66ms 实验中，我们设定在引导电极1和3之间的距离△ R = (R 1--R2-) = 1cm 故传导速度v = △ R/ △ t = 1cm / 0.66ms = 15.2 m/s 释: 最 大ii； ■小 值： 平均值: 嶂赠但? 面租 BJ祠; 最知宜. 环值： 平均值: 而租
第4次课蛙神经干动作电位的引导及其传导速度的测定 一实验目的 （一）、掌握蛙坐骨神经-胫腓神经标本的制备方法。 （二）、掌握引导神经干复合动作电位和测定其传导速度的基本原理和方法。 二相关知识 （一）、兴奋及兴奋性的概念 （二）、动作电位的潜伏期、动作电位时程和幅值 1、动作电位：各种可兴奋细胞在受到刺激而兴奋时，可以在细胞膜静息电位的基础上发生一次短暂的，可向周围扩布的电 位波动。这种电位波动称为动作电位。 2、刺激伪迹：刺激伪迹是在电刺激的同时，记录电极所记录到的一个电位变化。它在动作电位之前出现，而且会随着刺激 强度的增加而增大。伪迹是由于刺激电流沿神经干表面的电解质液体传导到记录电极下而被引导、放大出来的电信号。 由于电流的传导速度接近光速，所以刺激伪迹也几乎与刺激信号同时出现。伪迹可以作为刺激开始的时间标记，用来观察潜伏期的长短。 （三）、动作电位的传导 局部电流的形式 三本次实验的特点 （一）、细胞外记录 （二）、神经干的动作电位 神经干是由许多粗细不等的有髓和无髓神经纤维组成的混合神经，故神经干动作电位与单根神经纤维的动作电位不同，它是由许多神经纤维的动作电位合成的一种复合电位。其传导速度与组成该神经干的主要神经纤维有关，蛙类坐骨神经干中以Aα类纤维为主,传导速度大约为35～40 m/s，它并不能代表组成该神经干的每一单个神经纤维的传导速度，而是主要代表了Aα类神经纤维的传导速度。神经干动作电位是由多根神经纤维的动作电位复合而成。对于每根神经纤维其兴奋性都不同，在一定范围内,较小的刺激能引起兴奋较高的少数神经纤维兴奋,所以动作电位的幅度较小;随着强度增加，能兴奋的神经纤维的数目也增加，所以神经干的复合动作电位增加，当所有神经纤维都兴奋后，动作电位的幅度就不会随着刺激强度的增加而增加速度。 四本实验的原理 （一）、单根神经纤维动作电位的引导及其传导 1、记录出了一个先升后降的双相动作电位的原理 当神经纤维未受刺激时，膜外与电极所接触的两点之间没有电位差，所以两电极之间也无电位差存在，扫描线为一水平基线。在神经干左端给予电刺激后，则产生一个向右传导的冲动（负电位），当冲动传到1电极（负电极）下方时，此处电位较2处为低，产生了电位差，扫描线向上偏转，记录出一个向上的波形（在电生理实验中，为了便于观察，习惯上规定负波向上）。随后，冲动继续向右侧传导，离开1电极传向2电极处。当它到达2电极（正电极）下方时，因1电极处神经差不多已恢复到原来的状态，于是2电极处又较1电极处为负，引起扫描线向下偏转，记录出一个向下的波形。这样，在神经冲动向右传导的过程中，就记录出了一个先升后降的双相动作电位。 负电极在前时，它首先记录到神经干表面由正变负的电位变化，经历了由正到负再到正的过程，因此记录出动作电位的上相。当在后的正电极记录到这种同样的电位变化过程时，显示相反的情况，记录出动作电位的下相。如果互换正、负电极的位置，则记录到先降后升的双相动作电位。 2、双相动作电位的上、下两相幅值是不同的原因 如果一对引导电极的正、负极比较靠近，其双相动作电位的上、下两相幅值是不同的。因为前一个电极引导出来的动作电位要受到后一个引导电极极性的影响，会产生一定的抵消作用。由于神经干动作电位是一种复合动作电位，如果不同部位的神经纤维粗细不同，则更会影响到动作电位的幅值。但如果一对引导电极的正、负极相距较远，排除神经纤维粗细不同的影响，其动作电位的上、下两相幅值是相互不受影响的，也就是说应该是相同的。
神经干动作电位 一、实验目的 1.学会利用刺激器诱发组织兴奋的方法；掌握设定刺激参数的方法。 2.通过记录神经干的复合动作电位，掌握生物电记录的一般原则和方 法。 3.学习分析辨别动作电位，了解其产生的基本原理，加强对兴奋性和阈 强度的了解。二、实验材料 动物：蟾蜍 器械：常用手术器械、蛙板、铜锌弓电极、毁髓针、玻璃解剖针、神经屏蔽盒、大 头针、任氏液、烧杯、培养皿。RM6240B生理信号记录仪。 三、操作过程 1.骨神经干的制备 双毁髓； 制备下肢标本； 制备坐骨神经标本； 2.连接实验装置 地 0 1 2 3 4 5 6 通道1 通道2 刺激 3.1 动作电位的引导 进入实验模块：“实验” ? 肌肉神经?神经干动作电位? 弹出刺激器
对话框，并处于示波状态 ?在刺激器对话框中选择同步触发。 点击“开始刺激”键，屏幕上出现一屏“动作电位”波形，以后每点 击“开始刺激”键一次，波形即刷新一次。根据波形幅度可调节位于屏幕上显示通道右侧的灵敏度。参数调节后，应再次点击“开始刺激”键，以刷新波形。可用“PgUp”与“PgDn”翻页查找波形。选择理想的波形用“保存 当前画面”命令将其保存为正式文件。当然也可用保存命令将全部临时文件保存为正式文件。 测量坐骨神经干的阈强度、最适刺激强度：调整刺激强度从0V递增， 测量复合动作电位幅度，求得阈强度、最适刺激强度。在最适刺激强度下，观察动作电位形状，测量其时程及幅度（正向波及负向波幅度）。 3.2 神经损伤对复合动作电位的影响 在记录电极间用镊子夹伤神经干，记录动作电位。观察复合动作电位有 何变化。 四、注意事项 1.制作标本过程中应尽量减少对神经的牵拉，以免损伤神经。 2.实验过程中，要经常保持标本湿润。 3.神经干应与每个使用的电极密切接触。 4.实验结束后，神经屏蔽盒应清洗、擦干，以防止残留的盐液常腐蚀电极。 五、试验结果： 1、测量坐骨神经干的阈强度、最适刺激强度：调整刺激强度从0V递增，测量复合动作电位幅度。 2、在最适刺激强度下，观察动作电位形状，测量其时程及幅度。 3、用镊子损伤一处神经，再给予刺激，观察波形图。
For personal use only in study and research; not for commercial use 神经干动作电位传导速度的测定 实验对象：蟾蜍 一实验目的 掌握坐骨神经标本的制备方法。 掌握引导神经干复合动作电位和测定其传导速度的基本原理。 二相关知识 （一）兴奋及兴奋性的概念 （二）动作电位的潜伏期、动作电位时程和幅值 1、动作电位：各种可兴奋细胞在受到刺激而兴奋时，可以在细胞膜静息电位的基础 上发生一次短暂的，可向周围扩布的电位波动。这种电位波动称为动作电位。（三）、动作电位的传导 局部电流的形式 1、细胞外记录 2、神经干的动作电位 神经干是由许多粗细不等的有髓和无髓神经纤维组成的混合神经，故神经干动作电位与单根神经纤维的动作电位不同，它是由许多神经纤维的动作电位合成的一种复合电位。 三实验原理 （一）、单根神经纤维动作电位的引导及其传导 1、记录出了一个先升后降的双相动作电位的原理 当神经纤维未受刺激时，膜外与电极所接触的两点之间没有电位差，所以两电极之间也无电位差存在，扫描线为一水平基线。在神经干左端给予电刺激后，则产生一个向右传导的冲动（负电位），当冲动传到1电极（负电极）下方时，此处电位较2处为低，产生了电位差，扫描线向上偏转，记录出一个向上的波形（在电生理实验中，为了便于观察，习惯上规定负波向上）。随后，冲动继续向右侧传导，离开1电极传向2电极处。当它到达2电极（正电极）下方时，因1电极处神经差不多已恢复到原来的状态，于是2电极处又较1电极处为负，引起扫描线向下偏转，记录出一个向下的波形。这样，在神经冲动向右传导的过程中，就记录出了一个先升后降的双相动作电位。 负电极在前时，它首先记录到神经干表面由正变负的电位变化，经历了由正到负再到正的过程，因此记录出动作电位的上相。当在后的正电极记录到这种同样的电位变化过程时，显示相反的情况，记录出动作电位的下相。如果互换正、负电极的位置，则记录到先降后升的双相动作电位。 C.?? A点神经纤维多于B点（次要原因）。 （二）、神经干动作电位的引导及其传导 四实验步骤 （一）、制备蛙类坐骨神经-胫腓神经标本 通过观看录象让学生学习制作方法
反射时测定和反射弧分析 神经干动作电位的测定 2013级生命科学3班张柏辉学号：20132501076 1.实验目的 1.观察蛙坐骨神经干动作电位的基本波形，并了解其产生的基本原理； 2.学习测定反射时的方法，了解反射弧的组成； 3.了解脊髓反射的功能特性。 2.实验原理 （一）反射时测定和反射弧分析 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、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。从皮肤接受刺激至机体出现反应的时间称为反射时。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，原有的反射不再出现。中枢的兴奋和抑制同时存在又相互影响。在脊髓反射的中枢之间或高位脑和脊髓对低位脊髓反射中枢均存在抑制作用，这些抑制作用保证了机体活动的协调性。 （二）神经干动作电位的测定 神经干在受到有效刺激后可以产生复合动作电位，标志着兴奋的产生。如果在立体神经干的一端施加刺激，从另一端引导传来的兴奋冲动可以记录出双相动作电位，假如在引导的两个电极之间将神经干麻醉或损坏，阻断其兴奋传导能力，此时可以记录到单相动作电位。 3.实验对象与实验材料 （一）材料：虎纹蛙 （二）器具：手术剪、手术镊、手术刀、金冠剪、眼科剪、毁髓针、玻璃分针、木质蛙板、固定针、锌铜弓、瓷盘、污物缸、滴管、纱布、粗棉线、滤纸片、支架、蛙嘴夹、小烧杯、秒表、神经屏蔽盒、PowerLab、刺激线、USB线、电脑 （三）试剂：任氏液、2%普鲁卡因、0.5%及1%硫酸溶液 4.实验方法与步骤 （一）反射时与反射弧的测定 1. 屈反射
取一只虎纹蛙，只毁脑髓制成脊蛙（只毁脑），用蛙嘴夹夹住蛙下颌悬挂在支架上，右后肢最长趾浸入0.5%硫酸溶液中2~3mm(<10s),同时开始计时。当出现屈反射时立即停止计时，并用清水冲洗受刺激皮肤，纱布擦干，重复测屈反射时3次。同样方法测左后肢最长趾的屈反射时。 2.损毁感受器 用手术剪自后肢最长趾基部环切皮肤，后用手术镊剥净长趾上的皮肤，用0.5%硫酸溶液刺激去皮皮肤，并记录侧时结果。 3.对照没损毁感受器 改换同侧后趾有皮肤趾，将其浸入0.5%硫酸溶液中，测定反射时。 4.擦或抓反射 取一浸有0.5%硫酸溶液的滤纸片贴于虎纹蛙腹部，记录抓或擦反射的反射时。 5.麻醉神经 右侧坐骨神经滴加普鲁卡因液，加药同时开始计时，每2min重复步骤3，并记录加药时间。 屈反射消失后，重复步骤4，记录加药时间。 6.测左后肢最长趾屈反射时，并与步骤1比较。 7.毁坏脊髓，重复步骤7. （二）神经干动作电位的测定 1. 标本制备：坐骨神经干（双毁髓->剥制后肢->分离两后肢）,分离坐骨神经到踝关节附近，将标本搭置在神经屏蔽盒各金属极上； 2.设置实验装置：连接神经屏蔽盒各接线； 3.设置CH3 BioAmp和Stimulator：打开PowerLab电源，打开Scope软件（或Chart5），设置通道3: Ch3 BioAmp：Range 5mV, Filter 20Hz，High Pass 10Hz (调零用DC档）；设置Stimulator：单刺激Delay 120ms ，波宽Duration:10mS，振幅Ampt:100mV；设置Overlay on Top 点右下角Start ，即可看到刺激输出后得到的动作电位波形图。每点一次START，记录号增加在图下方，调节单刺激持续时间Duration和振幅大小，以及调节放大器HighPass等参数，均对实验结果有影响。得到双相电位后，以普鲁卡因液或棉线结扎法损伤神经，调参数至振幅Amp5.000mV,，观察单相电位。
一目的要求： 1．学习蛙类动物单毁髓与双毁髓的方法。 2．学习并掌握蛙类坐骨神经干标本的制备方法。 3．学习电生理学实验方法。 4．观察蟾蜍坐骨神经干复合动作电位的波形，了解其产生的基本原理。 二基本原理： 神经干在受到有效刺激后，可以产生动作电位，标志着神经发生兴奋。如果在神经干另一端引导传来的兴奋冲动，可以引导出双相的动作电位，如在两个引导电极之间将神经麻醉或损坏，则引导出的动作电位即为单相向动作电位。 神经细胞的动作位是以”全或无”方式发生的。坐骨神经干是由很多不同类型的神经纤维组成的，所以，神经干的动作电位是复合动作电位。复合动作电位的幅值在一定刺激强度下是随刺激强度的变化而变化的。 三动物与器材： 蟾蜍、常用手术器械（手术剪、手术镊、金冠剪、眼科剪、毁髓针和玻璃分针）、蛙板、固定针、不锈钢盘、污物缸、粗棉线、任氏液、计算机生理信号处理系统、神经屏蔽盒。 四方法步骤： 1．蟾蜍的单毁髓与双毁髓 一手握住蛙或蟾蜍(可用纱布包裹蟾蜍躯干部)，背部向上。用拇指压住蛙或蟾蜍的背部，食指按压其头部前端，使头端向下低垂; 另一手持毁髄针，由两眼之间沿中线向后触划，当触及到两耳中间的凹陷处(此处与两眼的联机成等边三角形)时，持针手即感觉针尖下陷，此处即是枕骨大孔的位置。将毁髄针由凹陷处垂直刺入，即可进入枕骨大孔（图t-1）。然后将针尖向前刺入颅腔，在颅腔内搅动，以捣毁脑组织。如毁髄针确在颅腔内，实验者可感到针尖触及颅骨。此时的动物为单毁髓动物。再将毁髓针退至枕骨大孔，针尖转冋后方，与脊柱平行刺入椎管，以捣毁脊髓。彻底捣毁脊髓时，可看到动物的后肢突然蹬直，而后瘫痪如棉（图t-2），此时的动物为双毁髓动物。如动物仍表现肢肌肉紧张或活动自如，必须重新毁髓。操作过程中应注意使蟾蜍头部向外侧(不要挤压耳后腺)，防止耳后腺分泌物射入实验者眼内(如被射入，则需立即手生理盐水冲洗眼睛)。 2．坐骨神经干标本制备 (1) 剥制后肢标本（图t-3） (2) 分离两后肢（图t-4）
蛙神经干动作电位的引导及其传导速度的测定 实验讨论： 1 动作电位与双相动作电位 动作电位是可兴奋细胞在受到刺激而兴奋是在细胞膜静息电位的基础上发生的一次短暂的、可向周围扩布的电位波动。而我们通常所说的动作电位波形是微电极刺入细胞内记录的，这次实验的蛙类神经干动作电位则是用粗电极放在神经表面记录的，即细胞外记录，所记录出的动作电位波形呈双相动作电位。 2 双相动作电位上下相幅值比较 从图和表可得，本组双相动作电位上相幅值大于下相幅值。 动作电位有一定的时程，但两个引导电极间的距离是恒定的。当两个记录电极间的距离没达到足够远时，上相动作电位复极未完成，下相除极已开始，因而就出现了双相动作电位上下相幅值不等，上相幅值较大。如果两记录电极间距离加大，超过动作电位的波长，则记录到对称的双相动作电位波形。 （本小组实验数据显示双相动作电位上下相幅值相等，可能由于两个引导电极间的距离与所测的神经干动作电位波长相匹配，没有产生动作电位的叠加。） 3 动作电位的强度与刺激强度的关系 在0.14mv ～0.75mv 之间，随着刺激强度的增大，双相动作电位幅值也增大。 产生动作电位的能源来自细胞本身，而不是刺激，所以不论何种性质的刺激，如果达不到阈强度就不能引起动作电位，而达到或超过阈强度，它们在同一细胞则引起相同幅度的动作电位，刺激强度增加不会增大动作电位幅度，这种现象为全或无现象。这里的双相动作电位随刺激强度的增大而增大是因为所测的不是单个细胞，而是神经干。在神经干上记录到的动作电位，是组成神经干的各种神经纤维的总和，称复合动作电位。各种神经纤维动作电位的兴奋性不同，本实验所测的阈强度是神经干中兴奋性最高的神经纤维的阈强度，随着刺激强度的增加更多的神经纤维产生动作电位，直到神经纤维都兴奋时，其动作电位的幅度就不再增加，此时的刺激强度为所记录的最大刺激强度。 4 动作电位的传导速度 坐骨神经－胫腓神经由各类神经纤维组成的，本实验测到的速度是复合动作电位的传导速度。蟾蜍的坐骨神经干以主要由A α类神经纤维组成，传导速度大约在35～40m/s 之间，而我们实测得的为66.7m/s ，数值偏高，可能与没有准确测量s 、t 有关。 5 机械损伤对神经干动作电位的影响 用镊子夹伤连接通道的两个电极之间的神经干后，由图可见动作电位由双相变为单相，且由表可得其单相动作电位的幅值增大，时程缩短。 神经纤维兴奋传导要求保持生理完整性（包括结构和功能两方面的完整性），用镊子对神经造成机械性损伤，其结构完整性遭到破坏，神经冲动的传导受到阻滞。当夹伤A 、B 电极之间的神经时，冲动无法到达B 电极，只能记录到单相动作电位，可由理论上推理出此单相动作电位的幅度和时程应相等或增大，但实测的幅值增大，时程缩短，可能在夹伤神经干时，移动了神经干有关，导致记录了其他位置的动作电位。 3. 神经纤 维兴奋的传导要求保持生理完整性，各种机械或化学的损伤可导致传导的阻滞。 结论： 1. 神经干细胞外记录的动作电位波形呈双相。 2. 神经干动作电位是复合动作电位，在一定范围内其幅度可随刺激强度的增加而增大。
重点题型4动作电位的产生与传导图 【规律方法】 (1)动作电位的产生示意图(神经纤维上某一位点不同时刻的电位变化图) ①a处：静息电位，K＋外流，膜电位为外正内负，处于极化状态。 ②ac段：动作电位的形成过程，Na＋内流。其中ab段膜电位为外正内负，仍处于极化状态；b点膜内、膜外电位差为零；bc段膜电位为外负内正，处于反极化状态；c点膜电位达到峰值。 ③cd段：静息电位的恢复过程，即复极化过程，恢复极化状态，K＋外流。 ④de段：膜内外离子分布恢复到原来的静息水平。 (2)动作电位的传导示意图(某一时刻神经纤维上不同位点的电位大小图) 该图记录的是某一时刻神经纤维上不同位点的电位大小图，根据图示dc段K＋外流和ca段Na＋内流可判断兴奋传导方向为从左到右。 ①a处：静息电位，还未曾兴奋，K＋外流，处于极化状态；对应(1)图的a处。 ②ac段：动作电位的形成过程，Na＋内流，处于去极化和反极化过程，此时，c 点膜电位刚好达到峰值；对应(1)图的ac段。 ③cd段：静息电位的恢复过程，即复极化过程，K＋外流；对应(1)图的cd段。 ④de段：膜内外离子分布恢复到原来的静息水平，e点刚好恢复静息电位；对应 (1)图的de段。
【技能提升】 1.某种有机磷农药能使突触间隙中的乙酰胆碱酯酶(分解乙酰胆碱)活性受抑制，某种蝎毒会抑制Na＋通道的打开。下图表示动作电位传导的示意图，其中a为突触前膜，b为突触后膜。下列叙述正确的是() A.轴突膜处于②状态时，Na＋内流且不需要消耗ATP B.处于③与④之间的轴突膜，Na十通道大量开放 C.若使用该种有机磷农药，则在a处不能释放乙酰胆碱 D.若使用该种蝎毒，则能引起b处去极化，形成一个动作电位 解析②状态时，处于复极化过程，K＋外流，不需要消耗ATP，A错误；处于③与④之间的轴突膜处于反极化状态(未到峰值)，此时的Na＋通道大量打开，Na＋内流，B正确；有机磷农药，不影响a处释放乙酰胆碱，而是影响突触间隙中的乙酰胆碱酯酶活性，C错误；由于该种蝎毒会抑制Na＋通道的打开，所以不能引起b处去极化，形成一个动作电位，D错误。 答案 B 2.甲为神经元的动作电位产生图，乙中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是神经元质膜上与静息电位和动作电位有关的转运蛋白。下列叙述错误的是() A.AB段的出现是转运蛋白Ⅰ活动导致的 B.BC段的出现是转运蛋白Ⅱ开启导致的 C.CD的出现是转运蛋白Ⅲ开启导致的 D.AB段时的神经元质膜为外正内负状态 解析分析甲图曲线，AB段为膜静息电位，是由钾离子外流引起，需要转运蛋
蟾蜍坐骨神经干复合动作电位特性 1 材料 蟾蜍；任氏液；BB-3G标本屏蔽盒，微机生物信号采集处理系统。 2 方法 2．1 系统连接和参数设置RM6240多道生理信号采集处理系统与标本盒连接，1、2通道时间常数0.02s、滤波频率3KHz、灵敏度5mV，采样频率100KHz，扫描速度0.2ms/div。单刺激激模式，刺激波宽0.1ms，延迟1ms，同步触发。 2．2 制备蟾蜍坐骨神经干标本蟾蜍毁脑脊髓和下肢标本制备，下肢标本仰卧置于蛙板上，分离脊柱两侧的坐骨神经，紧靠脊柱根部结扎，近中枢端剪断神经干，将神经干从骶部剪口处穿出。循股二头肌和半膜肌之间的坐骨神经沟，纵向分离坐骨神经直至腘窝胫腓神经分叉处，将腓浅神经、胫神经与腓肠肌和胫骨前肌分离。置剪刀于神经与组织之间，剪切直至跟腱并剪断跟腱和神经。剥离附着在神经干的组织，坐骨神经干标本浸入任氏液中。 2．3 实验观察 2．3．1 中枢端引导动作电位神经干末梢端置于刺激电极处，用刺激电压1.0V，波宽0.1ms 的方波刺激神经干，测定第1和第2对引导电极引导的双相动作电位正相波和负相波的振幅和时程。 2．3．2 改变引导电极距离用刺激电压1.0V，波宽0.1ms的方波刺激神经干中枢端，记录引导电极距离10mm、20mm、30mm时的动作电位。分别测定上述三个引导电极距离的动作电位正相波和负相波的振幅和时程。 2．3．3 末梢端引导动作电位和测定动作电位传导速度引导电极距离10mm，神经干中枢端置于刺激电极处，用刺激电压1.0V，波宽0.1ms的方波刺激神经干，测定第1对引导电极引导的双相动作电位正相波和负相波的振幅和时程。分别测量两个动作电位起始点的时 间差和标本盒中两对引导电极之间的距离S（应测r 1- r 2 的间距），计算动作电位传导速度。 2．3．4 单相动作电位引导用镊子在第1对引导电极之间贴近后一电极处神经夹伤，用刺激电压1.0V，波宽0.1ms的方波刺激神经干，测量单相动作电位的振幅和动作电位持续时间。测量单相动作电位的上升时间和下降时间。 2．3．5 按0.02V步长，刺激强度从0V开始逐步增加至动作电位不再增大止。测量动作电位振幅与刺激电压对应数据。 2．3．6 换一神经干，用刺激电压1.0V，波宽0.1ms的方波刺激神经干，若第2对引导电