实验三动作电位传导速度和不应期测定

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。

牛蛙坐骨神经干复合动作电位及其传导速度、不应期测定【实验原理】：（1）动作电位：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。

（2）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。

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）双向动作电位：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。

（4）单向动作电位：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向波形，称单向动作电位。

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，在两个引导电极间损伤神经其动作电位变为单相。

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。

（5）刺激伪迹(Stimulus artifact)：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。

（6）动作电位传导速度的测定：（7）不应期：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。

【注意事项】：①神经尽可能分离得长一些。

②标本制备时要注意保持标本的湿润。

③标本制备时尽量避免使用尖锐的器械，以免损伤神经。

④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。

⑤注意接地，防止干扰。

1、末梢引导：条件为刺激电压1.2V ，刺激波宽0.1ms 。

人体机能学实验报告姓名张立鑫2010221460 专业临床二系年级2010级班次4班赵文韬2010221470 日期2011年9月14日郑维金2010221473钟原2010221475【实验名称】蟾蜍坐骨神经干动作电位传导速度和兴奋性不应期的测定【实验目的】加深理解兴奋传导的概念，掌握测定神经干动作电位传导速度的方法。

熟悉仪器设备的操作。

【实验对象】蟾蜍【实验药品和器材】蛙类手术器械，BL-410生物信号记录分析系统，神经屏蔽盒，任氏液等。

【实验步骤及方法】（详见书P57.P58）1.坐骨神经—腓神经标本的制备。

2.将标本放入神经屏蔽盒，（注意刺激电极端为神经干的中枢端）。

3.仪器连接。

4.BL-410的操作。

【实验结果】1.神经干动作电位的引导2.坐骨神经干动作电位传导速度V=(S2-S1)/(t2-t1)实验测得两对引导电极之间的距离为1.6cm，两个通道的动作电位波峰间的时间差为0.60ms。

计算得到传导速度V=26.7m/s3.二次刺激在兴奋周期之后相对不应期受到二次刺激绝对不应期受到二次刺激二次刺激没有出现相应的动作电位。

【实验结论】实验测得两对引导电极之间的距离为1.6cm，两个通道的动作电位波峰间的时间差为0.60ms。

计算得到传导速度V=26.7m/s【讨论与分析】1.神经干不能太干也不能太湿，剥离完整后在任氏液体中稳定15分钟左右，取出用滤纸吸干周围的任氏液。

2.神经干放置在引导电极上时，尽量拉直，不能使它下垂或斜向放置，以免影响神经干长度测量准确性。

3.神经干要尽可能长，两个引导电极之间的距离越远，测量的传导速度就越准确。

运动与健康题目：体育锻炼对运动系统的影响指导老师：欧阳靜仁班级：热能092班姓名：林灿雄学号：200910814223摘要：这篇文章通过对人体运动系统组成的介绍，以及体育锻炼对运动系统的作用和影响的一点点描述，给平时不重视锻炼的人说明了体育锻炼的好处，希望能够有更多的人重视体育锻炼。

浙江大学实验报告课程名称：生理学实验实验项目：实验三蛙类坐骨神经动作电位传导速度和不应期的测定实验日期：2016年10月日（周）姓名学号班级：第组，同组者：实验地点：紫金港生物实验中心311[目的]1、测定蛙类坐骨神经的绝对不应期和相对不应期，并了解其测定原理。

2、测定蛙类坐骨神经兴奋的传导速度并了解其原理。

[原理]1、神经在一次兴奋的过程中，其兴奋性也发生一个周期性的变化，而后才恢复正常。

兴奋性的周期变化，依次包括绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期4个时期。

为了测定坐骨神经在—次兴奋后兴奋性的周期变化，首先要给神经施加一个条件刺激(S1)引起神经兴奋，然后再用一个测试性刺激(S2)，在前一兴奋过程的不同时相给以刺激，用以检查神经的兴奋阈值以及所引起的动作电位的幅值，以判定神经兴奋性的变化。

当刺激间隔时间长于25 ms时，S1和S2分别所引起动作电位的幅值大小基本相同。

随着S2距离S1逐渐接近，发现S2所引起的第二个动作电位幅值开始减小时即为落入相对不应期。

再逐渐使S2向S1靠近，第二个动作电位的幅值则继续减小。

最后可因S2落在第一个动作电位的绝对不应期内而完全消失。

2、神经干受到有效刺激兴奋以后，产生的动作电位以脉冲的形式按一定的速度向远处扩布传导。

不同类型的神经纤维其传导兴奋的速度是各不相同的。

总体说来，直径粗的纤维传导速度快，直径相同的纤维有髓纤维比无髓纤维传导快。

蛙类的坐骨神经干属于混合性神经，其中包含有粗细不等的各种纤维，其直径一般为3--29um，其中直径最粗的有髓纤维为A类纤维，传导速度在正常室温下大约为35--40 m/s。

测定神经纤维上兴奋的传导速度(v)时，在远离刺激点的不同距离处分别引导其动作电位，两引导点之间的距离为s，在两引导点分别引导出的动作电位的时相差为t。

再按照下面的公式来计算其传导速度：v=s/t。

[实验材料]蛙常用手术器械蛙板任氏液培养皿烧杯神经屏蔽盒Medlab生物信号采集系统[实验流程]剥制神经干标本→调试仪器设置实验参数→神经干动作电位传导速度的测定→神经干兴奋不应期的测定[实验步骤]一、蛙坐骨神经干标本制备1．毁蛙脑脊髓，去躯干上部及内脏和皮肤。

神经干复合动作电位以及其传导速度和兴奋不应期的测定一目的要求1.观察蛙坐骨神经复合动作电位的基本波形，并了解其产生的基本原理2.学习测定蛙离体神经干上神经冲动传导速度的方法和原理3.学习测定神经兴奋不应期的基本原理和方法二基本原理神经干在受到有效刺激以后可以产生复合动作电位，标志着神经发生兴奋。

如果在离体神经干的一段施加刺激，从另一端引导传来的神兴奋冲动，可以记录出双相电位，加入在引导的两个电极之间将神经干麻醉或损伤，阻断其兴奋传导能力，这时候记录出的动作电位就成为单相电位。

神经细胞的动作电位是以全或无的方式产生的。

但是，复合动作电位的幅值在一定刺激强度下是随刺激强度的增加而增大的。

如果在远离刺激点的不同距离处分别引导离体神经干动作电位，两引导点之间的距离为m，在两引导点分别引导出的动作电位的时相差为s。

即可按照公式v=m/s来计算出兴奋的传导速度。

蛙类的坐骨神经干属于混合性神经，其中包含有粗细不等的各种纤维，其直径一般为3-29um,其中直径最粗的有髓纤维为A类纤维，传导速度在正常室温下为35-40 m/s。

神经每兴奋一次极其在兴奋以后的回复过程中，其兴奋性都要经历一次周期性的变化，其全过程依次包括绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期4个时期。

为了测定坐骨神经在发生一次兴奋以后兴奋性所发生的周期性变化，首先要给神经施加一个条件性刺激引起神经兴奋，然后在前一兴奋及其恢复过程不同时相再施加一个测试性刺激，用于检查神经的兴奋阈值和所引起的动作电位的幅度，以判定神经兴奋性的变化。

三实验材料蛙，常用手术器械，PC机，信号采集处理系统，电子刺激器，神经屏蔽盒，任氏液四实验步骤1反射时和反射弧的测定（1）制备脊蛙（2）悬挂支架测定反射时2神经干动作电位的测定（1）坐骨神经标本的制作（2）连接poewrlab通道，神经屏蔽盒（3）打开scope软件设置（4）刺激记录双相动作电位（5）损伤神经测定单相动作电位五实验结果与分析（一）反应时测定（单位：秒）（二）反射弧分析（三） 神经干动作电位记录图⑴双相电位untitled : Page 24m VV20040060080010001200msDelay:180ms Ch3Dural:20ms Range:2mv Ampl:6.00v Ch2 Range:2vTime Base 200HZ Sample:256 Time:1S ⑵单相电位untitled : Page 25mVV20040060080010001200msDelay:180ms Ch3Dural:20ms Range:2mvAmpl:6.00v Ch2Range:2vTime Base 200HZSample:256Time:1S神经干是由许多粗细不同的神经纤维组成。

实验五 神经干动作电位传导速度和蛙坐骨神经不应期的测定
一、目的
学习掌握神经干动作电位传导速度和不应期的测定的原理和方法。

二、原理
神经动作电位以局部电流的形式进行传导，在蛙的坐骨神经两端分别连接接口，计算2个接口电位之间出现的时间差，将接口之间的距离除以时间即可得到动作电位的传导速度。

动作电位传导时有不应期，绝对不应期在动作电位上升支和大部分的下降支，相对不应期在部分下降支。

逐步缩小刺激的时间间隔，从前后2个电位上可以分析其相对不应期和绝对不应期。

三、步骤（略）
四、结果
1. 传导速度
动作电位在蛙坐骨神经干上的传导速度=1.5cm/（0.0112s-0.0104s ）=18.75 m/s 。

2. 不应期
当刺激间隔为7ms 时，第二个动作电位的峰变低，当刺激间隔为3ms 时，第二个动作电位消失。

蛙坐骨神经干的绝对不应期是3ms, 相对不应期是3~7ms.
图1 2个接口检测到的动作电位 第一处到达顶峰为0.0104s ，第二处为0.0112s 。

2个接口相距1.5 cm
图2 相邻刺激下的动作电位
刺激间隔为3 ms 。

只出现一个电位。

关于神经干动作电位的引导，传导速度及不应期的测定实验报告指导一、实验目的：1.观察牛蛙坐骨神经干的动作电位，比较神经干与单根神经纤维动作电位的区别。

2、了解神经干电位的特点二.实验原理：动作电位：指的是细胞在静息电位的基础上接受有效刺激后产生的一个迅速的可向远处传播的膜电位波动。

动作电位是神经兴奋的客观指标。

双相动作电位：如将两个引导电极分别置于正常完整的神经干表面，动作电位先后通过两个引导电极，可引导出两个相反方向的电位偏转，称为双相动作电位。

三.实验材料1.动物：牛蛙或者蟾蜍2.药品：林格液3.器材：蛙板，蛙类手术器械一套，滤纸，烧杯，手术线，棉球，RM6240生物信号记录系统，刺激电极，屏蔽盒。

四.实验方法：1.制备坐骨神经标本①破坏蛙的脑脊髓②剪除躯干上部及内脏③后肢剥皮④清洗干净⑤分离左右后肢⑥游离出坐骨神经⑦制备坐骨神经干标本⑧清理标本2.连接实验装备3.系统调试：①开机并启动RM6240生物机能实验系统②本实验采取单通道记录，将一对引导电极与通道一连接，刺激电极连接至刺激器输出接口。

③将坐骨神经-腓神经标本放入神经屏蔽盒（坐骨神经中枢端放在刺激电极上，外周端放在引导电极上）4.项目观察：1.观察细胞外引导双相动作电位的波形特点，测定幅值及时程2.测定神经干动作电位传导速度3.测定不应期：记录下第二个动作电位刚消失时的两个刺激脉冲之间的波间隔，此时的波间隔值即为绝对不应期。

用不应期减去绝对不应期即为得出相对不应期。

五.实验结果从以下几个方面写解释双相动作电位产生的机制，记录动作电位的时程，幅值测定神经干动作电位传导速度动作电位不应期的测定刺激强度与复合动作电位幅值的关系六.注意事项1.制备神经标本过程中，应避免用手捏神经或镊子夹伤神经。

2.为了防止神经干标本干燥，制备过程中应不断滴加任氏液，使其保持良好兴奋性。

3.将神经干放在屏蔽盒之前，用刀片轻刮引导电极，以保证电极和神经干密切接触。

神经干动作电位的引导、传导速度和兴奋不应期的测定一、实验结果：动作电位的引导：动作电位的传导速度：兴奋不应期的测定：二、数据处理：1.电位的引导：潜伏期：0.6ms时程：1.9ms幅值：9.30mv2.传导速度（潜峰法）：两个动作电位波峰间的时间差(t2-t1）:12.24ms两对引导电极间的距离（s2-s1）:2.5cmV=(s2-s1)/(v2-v1)=2.5/12.24(cm/ms)≈2.04m/s3.兴奋不应期时间：由图可知:绝对不应期：1.25ms有效不应期：3.80ms相对不应期=有效不应期-绝对不应期=（3.80-1.25）ms=2.55ms三、实验结论：1.引导的动作电位的潜伏期为0.6ms，时程为1.9ms幅值为9.30mv。

2.神经干动作电位的传导速度为2.04m/s。

3.神经干动作电位的有效不应期时间为3.80ms，其中绝对不应期时间为1.25ms,相对不应期时间为2.55ms。

四、实验讨论：1.为什么这次实验动作电位的引导的动作电位是双相的？答：当膜在外正内负的极化状态下爆发动作电位时，兴奋膜上的动作电位呈现外负内正的去极化状态，这样兴奋部位和邻近静息电位产生了电位差。

当兴奋传到第一根引导电极的时候膜外为负电位，相应第二根引导电极处膜电位为正，此时两根引导电极之间产生了一个正电位差，经过放大器放大，出现一个正的动作电位；当兴奋传到第二根引导电极时，膜外电位为负，第一根电极膜处电位恢复到0，此时产生了一个负的电位差，同理产生了一个负的动作电位，故为双相动作电位。

2.动作电位在传导过程中无衰减现象的意义？答：为了保证信息的完整性。

3.通常所记录的双相动作电位的第一相和第二相何以在波形、幅值上不对称？在什么情况下可以记录到对称的双相动作电位？答：（1）由于神经干由各种神经纤维混合而成，在一对引导电极下的神经纤维的数量和种类均不同，当产生动作电位时每一引导电极下参与动作电位的形成的数量及总类也均不同，故第一相和第二相在波形、幅值上不对称。