对动作电位变化图的分析

神经干动作电位的引导实验报告神经干动作电位的引导实验报告引言：神经干动作电位（N1）是一种被广泛应用于神经科学研究中的电生理信号。

它是大脑对外界刺激做出反应时产生的一种特殊电位，能够提供关于感知、认知和运动等神经活动的重要信息。

本实验旨在通过对被试者进行视觉刺激，观察和记录N1的变化，来探讨神经活动与认知过程之间的关系。

实验设计：本实验采用单盲、交叉设计，共招募了20名健康成年被试者（10男性，10女性）。

被试者在实验前接受了详细的说明和知情同意，并被告知实验的目的和过程。

实验材料：实验中使用的材料包括：电脑、视觉刺激软件、脑电图（EEG）采集设备、触发器和眼动仪。

实验过程：每位被试者均被要求坐在舒适的座椅上，头部被固定在脑电图采集设备上。

实验开始前，被试者进行了简单的眼动校准。

实验过程中，被试者需要盯着电脑屏幕上的十字标记，同时观看一系列视觉刺激。

这些刺激包括不同颜色和形状的图案，以及一些文字和数字。

每个刺激呈现时间为200毫秒，间隔时间为500毫秒。

数据采集与分析：实验过程中，我们使用脑电图采集设备记录被试者的脑电信号。

同时，我们还使用眼动仪记录被试者的眼动轨迹。

脑电信号和眼动数据被实时传输到计算机上进行存储和分析。

数据分析的主要方法包括：1. 神经干动作电位（N1）的提取：通过对脑电信号进行滤波和平均化，我们可以提取出N1的波形特征。

2. 眼动数据的分析：通过分析眼动数据，我们可以了解被试者在不同刺激条件下的注意力分配和眼球运动情况。

3. 统计分析：通过使用统计学方法，我们可以比较不同刺激条件下的N1幅值和潜伏期，并探讨其与认知过程的关系。

结果与讨论：经过数据分析，我们观察到在不同刺激条件下，被试者的N1幅值和潜伏期存在显著差异。

例如，当被试者观看红色图案时，N1幅值较大，潜伏期较短；而在观看蓝色图案时，N1幅值较小，潜伏期较长。

这表明神经活动与颜色刺激之间存在一定的关联性。

此外，眼动数据的分析结果显示，被试者在观看不同刺激条件下的眼球运动模式也存在差异。

动作电位图形难点解析
王亮
【期刊名称】《中学生物教学》
【年(卷),期】2015(0)6
【摘要】神经调节中动作电位的产生与传导是近年来高考考查的重点，而对动作
电位变化曲线的分析更是其中的难点。

测量动作电位时，若电流计的两个电极放置的位置不同，则测得的膜电位变化不同，记录到的图形就不同。

动作电位的传导过程中，膜电位变化更是需要多个电流计同时测定。

笔者在教学中发现，部分学生对膜电位的变化曲线不能完全理解，个别学生上课时似乎明白了动作电位的产生曲线，但对于动作电位传导过程模糊不清。

如何使学生能够真正掌握相关知识，准确、灵活、快捷地找到图形中的突破点？引导学生理解相关图形变化的原理十分重要。

本文通过对动作电位相关图形难点的解析，以期帮助学生更好地掌握这部分内容。

【总页数】2页(P55-56)
【关键词】图形变化;动作;解析;个别学生;变化曲线;传导过程;神经调节;电流计
【作者】王亮
【作者单位】浙江省镇海中学
【正文语种】中文
【中图分类】G632.474
【相关文献】
1.“图形的旋转”教学难点解析及教学策略 [J], 施劲松
2.“走进图形世界”难点解析 [J], 吴克
3.利用数学模型分析动作电位图形 [J], 倪建英
4.图形的旋转教学难点解析及教学策略 [J], 李海波
5.“图形的旋转”教学难点解析及教学策略 [J], 施劲松
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

一、实验目的1. 理解神经干动作电位的基本概念和形成机制。

2. 掌握神经干动作电位的引导方法和步骤。

3. 通过实验观察神经干动作电位的特点，包括波形、传导速度和不应期。

4. 分析神经干动作电位在不同条件下的变化，如刺激强度、损伤和药物作用等。

二、实验原理神经干动作电位是神经纤维在受到有效刺激时产生的可传导的电位变化，是神经细胞兴奋的客观标志。

神经干动作电位是由许多单根神经纤维的动作电位复合而成的，其特征与单根神经纤维的动作电位有所不同。

三、实验材料1. 实验对象：青蛙或蟾蜍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系统四、实验方法和步骤1. 制备神经标本：将青蛙或蟾蜍处死，解剖出坐骨神经干，用任氏液浸泡并保持湿润。

2. 安放引导电极：将引导电极固定在神经干上，确保电极与神经干良好接触。

3. 安放刺激电极：将刺激电极固定在神经干上，距离引导电极适当距离。

4. 启动试验系统：连接BL-420N系统，打开软件，设置实验参数。

5. 观察记录：逐渐增加刺激强度，观察并记录神经干动作电位的波形、传导速度和不应期。

6. 分析实验结果：分析不同刺激强度下神经干动作电位的变化，以及损伤和药物作用对神经干动作电位的影响。

五、实验结果1. 神经干动作电位波形：观察到神经干动作电位呈双相波形，第一相为上升支，第二相为下降支。

2. 神经干动作电位传导速度：随着刺激强度的增加，神经干动作电位传导速度逐渐提高。

3. 神经干动作电位不应期：观察到神经干动作电位存在不应期，不应期随刺激强度的增加而缩短。

六、讨论1. 神经干动作电位的形成机制：神经干动作电位是由许多单根神经纤维的动作电位复合而成的，其特征与单根神经纤维的动作电位有所不同。

2. 刺激强度对神经干动作电位的影响：随着刺激强度的增加，神经干动作电位传导速度逐渐提高，不应期缩短。

《生理学》学习难点剖析——谈谈动作电位的学习
生理学是医学的重要分支，它涉及有关生命体的功能的研究。

其中，动作电位是生理
学比较复杂的概念，许多学生在学习这一概念时都有困难，今天笔者就就此进行分析。

首先，需要明确的是，动作电位是什么。

动作电位是指细胞内各种物质（如钾离子、
钠离子）在心电活动期间所产生的时空变化，也称为“膜电位”。

由于每一次心电活动都
会产生动作电位，因而它可以被视为一种代表心肌细胞出现活动的电压波。

动作电位的学习，除了要知道动作电位的定义外，还要了解它的性质及其波形规律。

动作电位的性质既可以是正向，也可以是反向。

正向动作电位表示心肌细胞出现正向改变，而反向动作电位则表明心肌细胞出现了反向变化。

此外，动作电位的波形一般由5部分组成，包括P波、QRS波、T波、U波和包括，这些波形反映了心肌细胞在异常活动变化时所产生的电位变化。

学习动作电位时，除了记忆其定义，要弄明白其生成的规律，还要懂得其调节原理。

就其调节原理而言，动作电位的变化状态主要受到细胞内外环境因素的影响。

外源因素有
钾离子的浓度，钠离子的浓度，细胞膜的电容作用等，它们都有可能导致心脏的活动电位
有所改变。

上述问题，都是学习动作电位的基本知识，学习者在学习过程中，要不断梳理，以这
些知识体系为基础，在实验室实际进行实验，归纳吸收有关知识，在总结及归纳时，将事
实总结并分析出规律性，以便更加深入地理解、掌握动作电位这一概念。

总之，学习动作电位不仅要了解其定义以及形成的规律，更主要的是要懂得其调节原理，才能掌握完整的动作电位概念，融会贯通，真正把这一概念学到手。

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：201325010761.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。

描述神经干动作电位的波形
神经干动作电位（NAP）是肌肉收缩过程中发射的独特电位，它表示了特定的神经传导特性。

神经干动作电位的波形可以用来衡量神经传导的健康状况。

以下是关于神经干动作电位波形的详细介绍：
一、电位的构成
1. 阈点
a. 绝对阈：阈是NAP的入口，它说明了NAP的最小幅度。

2. 峰值
b. 持续时间峰值：峰值是指NAP波形全部波形的最大幅度。

3. 回落：
c. 下降斜率：回落期NAP波形的下降斜率，它表示NAP波形变化的速度。

二、参数的定义
1. 波宽：指波形超过阈点以及持续到峰值所用的时间。

2. 幅度：指阈点之间的电位差异。

三、参数的分析
1. 波宽变化：由于神经传导通路受到内外界刺激的影响，神经干动作电位的波宽可以显著改变。

2. 幅度变化：神经膜电位也可以改变，而且由于肌肉收缩的程度不同，波形的幅度也会有所不同。

四、定量分析
1. 波宽比例：它是指NAP两个波形之间的时间比例，它能反映NAP包络波形各段时间的比例分布。

2. 幅度频率：幅度频率用来衡量NAP波形幅度的分布，它能反映不同参数下NAP
波形的不同特征。

3. 锥度：锥度指的是NAP的回落斜率，它越小表示NAP的反应越慢，反之则越快。

总结
总的来说，神经干动作电位（NAP）是肌肉收缩过程中发射的独特电位，它由阈点、持续时间峰值和回落构成，参数定义有波宽、幅度等；而定量分析可以通过波宽比例、幅度频率和锥度等来衡量NAP波形的信息。

NAP波形分析可以用来衡
量神经传导的健康状况。

对动作电位变化图的分析1 各个阶段变化原因：1.1 膜内外的离子分布细胞内外离子分布不均匀是静息电位和动作电位形成的基础，这种分布不均匀与钠钾泵的作用密不可分。

钠钾泵是一种普遍存在于动物各种细胞膜上的特异性蛋白质，这种载体蛋白每分解一个ATP分子，可以将3个Na+送出细胞外,同时将2个K+送入细胞内，从而使细胞内K+浓度高，细胞外Na+浓度高.除了Na+和K+分布不均匀以外，细胞内还存在着大量的带负电的有机大分子物质A—，细胞膜对他们是没有通透性的，同样在细胞膜外也存在着高浓度的Cl-。

总的来看，细胞膜内:K+浓度高，同时存在大量的A—；细胞膜外：Na+浓度高，同时也存在着大量的Cl—.这种膜内外离子分布的不平衡是静息电位和动作电位形成的离子基础。

1.2 静息电位的形成细胞处于静息状态时，细胞膜主要对K+有通透性,而对其他离子通透性很小甚至是没有通透性。

这种对K+通透性的实质，是依赖于细胞膜上的漏K+通道来实现的，K+可以通过该通道被动外流，使得膜外的阳离子增多，膜内的阳离子减少,从而造成膜外电位高于膜内电位的状态，当K+的移动达到平衡时，细胞膜内外两侧就形成了一个相对稳定的电位差，这就是我们通常所说的静息电位，这个过程被称为极化。

1.3动作电位的形成动作电位是膜电位的一次快速变化,随后恢复到静息膜电位状态，包括去极化、反极化和复极化三个连续变化的过程。

受到一定的刺激时，细胞膜上的部分电压门控Na+通道开放，允许Na+流进细胞，膜内电位升高膜外电位降低，当膜内外电位相等时膜外仍为高Na+状态，该过程可称为去极化。

Na+继续内流，膜内电位继续升高，直至Na+内流达到其平衡状态,膜内外两侧形成的电位差就是动作电位的最大值，这个过程可以称之为反极化。

这两个过程也就是上图中所显示的动作电位的上升相。

当动作电位达到最大值时开放的电压门控Na+通道失活、关闭，而电压门控K+通道开放,少量的K+在细胞内强大的电动势和浓度梯度的作用下迅速外流，使细胞内电位降低，细胞外电位升高，这一变化也就是上图中所显示的动作电位的下降相.这个过程被称为复极化。

例析动作电位相关的离子流动情况《中学生理科应试》2020年第12期动作电位是指可兴奋细胞受到适当刺激时在静息电位的基础上产生的可扩布的电位变化过程。

动作电位在产生和传导过程中的膜电位变化曲线相似，主要组成部分是锋电位，均包含一个上升支和一个下降支，但是，对应的钠、钾离子通过离子通道的流动情况却不尽相同。

人教版教材中关于动作电位产生和传导的机理的解释很不详尽，导致很多学生解答相关题目时很困惑。

本文通过剖析例题，分析总结相关解题规律。

例题：取某动物的离体神经纤维培养在与正常海水浓度相同的培养液中，给予适宜刺激后产生动作电位，下图分别为该离体神经纤维动作电位的产生、传导的示意图，图甲、乙发生Na+内流的过程分别是。

（答案：a-b、②-③）1 动作电位产生过程中的离子流动图甲是动作电位的产生过程，ab段即去极化，是由于大量的钠离子通道开放引起的Na+大量、快速内流所致；bc段即复极化，则是由于大量钾离子通道开放引起K+快速外流的结果。

所以，在动作电位产生的膜电位曲线中，上升支主要发生Na+内流，下降支主要发生K+外流。

2 动作电位传导过程中的离子流动图乙是动作电位从左向右传导的过程，该过程中神经纤维膜内外电位状态及对应的离子运动情况可用下面的图解表示:由图解可知：上升支代表兴奋部位恢复为静息电位，膜电位由外负内正→外正内负，即上升支主要发生K+外流；下降支与局部电流的刺激有关，膜电位由外正内负→外负内正，即下降支主要发生Na+内流。

3 应用举例例1 某神经纤维在产生动作电位的过程中,钠、钾离子通过离子通道的流动造成的跨膜电流如图所示(内向电流是指正离子由细胞膜外向膜内流动,外向电流则相反)。

下列说法正确的是A.a点之前神经纤维膜内外之间没有正离子的流动B.ab段钠离子通道开放，bc段钠离子通道关闭C.c点时神经纤维的膜内电位等于0 mVD.cd段钾离子排出细胞不需要消耗ATP解析：由图可知，a点之前神经纤维膜处于静息状态,此时钾离子外流，A错误； ab段与bc 段均是内向电流,此时钠离子通道开放,对应于图甲中的ab段；cd段与de段是外向电流,此时钾离子通道开放,对应于图甲中的bc段；c点对应图甲中的b点，神经纤维膜处于动作电位的峰值,此时膜内为正电位,膜外为负电位。

实验名称：心肌细胞动作电位实验实验日期：2023年10月25日实验目的：1. 观察和记录心肌细胞动作电位的变化过程。

2. 了解心肌细胞动作电位的特点及其产生机制。

3. 分析心肌细胞动作电位在心脏搏动中的作用。

实验材料：1. 心肌细胞培养皿2. 动作电位记录仪3. 刺激器4. 液氮5. 实验试剂（如KCl溶液、NaCl溶液等）实验步骤：1. 准备心肌细胞：将培养皿中的心肌细胞用KCl溶液洗涤三次，以去除细胞外杂质。

2. 连接动作电位记录仪：将心肌细胞放置在动作电位记录仪的电极上，确保电极与细胞紧密接触。

3. 设置实验条件：调整动作电位记录仪的参数，包括放大倍数、时间常数等，确保能够清晰记录动作电位。

4. 给予刺激：使用刺激器给予心肌细胞一定频率的刺激，观察并记录动作电位的变化。

5. 改变刺激条件：逐步改变刺激频率和强度，观察心肌细胞动作电位的变化。

6. 分析实验结果：对记录到的动作电位进行分析，包括上升支、下降支、复极化过程等。

实验结果：1. 正常心肌细胞动作电位：在给予心肌细胞一定频率的刺激后，观察到典型的动作电位波形，包括上升支、下降支和复极化过程。

2. 改变刺激条件下的动作电位变化：随着刺激频率的增加，动作电位波幅逐渐减小，上升支和下降支的持续时间缩短，复极化过程加快。

3. 不同强度刺激下的动作电位变化：随着刺激强度的增加，动作电位波幅逐渐增大，上升支和下降支的持续时间延长，复极化过程减慢。

实验讨论：1. 心肌细胞动作电位是心脏搏动的基础，其产生机制与细胞内外离子浓度的变化密切相关。

2. 刺激频率和强度对心肌细胞动作电位的影响表明，心肌细胞动作电位具有适应性和调节性。

3. 本实验结果与已有文献报道相符，验证了心肌细胞动作电位的特点和产生机制。

实验结论：1. 成功观察和记录了心肌细胞动作电位的变化过程。

2. 了解心肌细胞动作电位的特点及其产生机制。

3. 分析了心肌细胞动作电位在心脏搏动中的作用。