蛙离体神经干生物电信号和兴奋性的检测
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神经干动作电位、兴奋传导速度和不应期测定实验报告课程:机能实验基础医学院系临床班姓名学号组员:【实验目的】1.了解电生理仪器的使用。
2.观察蟾蜍坐骨神经动作电位的基本波形;学习神经干动作电位的记录方法以及潜伏期、幅值、时程的测量;3.学习神经干动作电位传导速度的测定方法。
加深理解神经兴奋传导的概念及意义。
4.了解神经干兴奋后兴奋性的改变。
学习测定不应期的方法。
【实验动物】牛蛙【实验结果】图一神经干动作电位观察到一个先升后降的双相动作电位波形(有刺激伪迹)。
时程为4ms,潜伏期为0.6ms,最大幅度为5.5V,(当刺激强度为1.0V时)。
图二神经干兴奋传导速度测定每个电极间距25mm,时间约为1.37ms,速度测定为18.2m/s图三神经的不应期测定(按时间顺序,从上到下、从左到右排列)【实验讨论】神经动作电位的观察神经细胞产生兴奋的客观标志是神经细胞的动作电位。
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。
处于兴奋部位的膜外电位低于静息部位,当动作电位通过后,兴奋部位的膜外电位又恢复到静息水平,用电生理学方法可以引导并记录到此电位变化过程。
将一对引导电极置于神经干表面,当神经冲动通过时,两电极之间将产生一短暂的电位变化过程,即为神经干动作电位。
神经干动作电位是复合动作电位,可沿细胞膜做不衰减的传导,它的幅度在一定范围内与刺激强度成正比。
由于引导方式不同,记录到的神经干动作电位有双相和单相之分,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。
在神经干左端给与电刺激后,则产生一个向右传导的冲动(负电位),当冲动传导1电极(负电极)下方时,此处电位较2处低,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,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。
随后,冲动继续向右侧传导,离开1电极传向2电极处。
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 ?双相电位untitled : Page 24SmVVmsDelay:180ms Ch3Dural:20ms Range:2mv Ampl:6.00vCh2 Range:2vTime Base 200HZ Sample:256Time:1S ?单相电位untitled : Page 25S21mV-1-2210V-1-2msDelay: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。
(2016·高考江苏卷)为了研究神经干的兴奋传导和神经—肌肉突触的兴奋传递,将蛙的脑和脊髓损毁,然后剥制坐骨神经—腓肠肌标本,如下图所示。
实验过程中需要经常在标本上滴加任氏液(成分见下表),以保持标本活性。
请回答下列问题:任氏液成分(g/L)(1)________的Na+/ K+比接近。
(2)任氏液中葡萄糖的主要作用是提供能量,若将其浓度提高到15%,标本活性会显著降低,主要是因为________________。
(3)反射弧五个组成部分中,该标本仍然发挥功能的部分有______________________。
(4)刺激坐骨神经,引起腓肠肌收缩,突触前膜发生的变化有__________________、________________________________________________________________________。
(5)神经—肌肉突触易受化学因素影响,毒扁豆碱可使乙酰胆碱酯酶失去活性;肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱释放;箭毒可与乙酰胆碱受体强力结合,却不能使阳离子通道开放。
上述物质中可导致肌肉松弛的有______________________。
解析:(1)根据内环境中的H2CO3/NaHCO3、Na2HPO4/NaH2PO4构成的缓冲对能调节血浆的酸碱平衡,由任氏液的成分可知任氏液中的NaHCO3、NaH2PO4能维持酸碱平衡。
因为任氏液可以保持标本活性,故任氏液中Na+/K+比应与体液中细胞外液的Na+/K+比接近。
(2)如果提高任氏液中葡萄糖的浓度,那么任氏液的浓度会高于坐骨神经细胞和腓肠肌细胞内液的浓度,导致细胞失去水分,从而影响坐骨神经细胞和腓肠肌细胞的代谢活动。
(3)坐骨神经—腓肠肌标本中神经中枢已被破坏,坐骨神经属于反射弧中的传出神经,坐骨神经末梢及其支配的腓肠肌属于反射弧中的效应器,故反射弧五个组成部分中,该标本仍然发挥功能的有传出神经和效应器。
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。
第1篇一、实验目的1. 学习蛙的解剖结构,掌握青蛙坐骨神经-腓肠肌标本的制备方法。
2. 了解神经和肌肉的兴奋、兴奋性,刺激与反应的规律和肌肉收缩的特征。
3. 掌握蛙心灌流实验方法,观察心脏活动的影响因素。
二、实验原理1. 蛙的坐骨神经-腓肠肌标本制备:蛙的坐骨神经和腓肠肌在生理条件下具有兴奋性和传导性,通过制备坐骨神经-腓肠肌标本,可以观察神经和肌肉的兴奋、兴奋性,刺激与反应的规律和肌肉收缩的特征。
2. 蛙心灌流实验:离体心脏灌流实验是研究心脏生理功能的重要方法,通过改变灌流液的成分,可以观察其对心脏活动的影响,了解心脏的正常节律性活动。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:青蛙、任氏液、生理盐水、剪刀、手术剪、眼科镊、金属探针、玻璃分针、蛙板、蛙钉、细线、培养皿、滴管、电子刺激器、蛙心夹、计算机采集系统、张力传感器、支架、双凹夹、双针形露丝刺激电极、套管夹、65%NaCl、2%CaCl2、1%KCl、1:10000肾上腺素、1:10000乙酰胆碱、3%乳酸。
2. 实验仪器:蛙类解剖台、显微镜、电生理实验系统、刺激器、数据采集系统、蛙心灌流装置。
四、实验方法与步骤1. 蛙的坐骨神经-腓肠肌标本制备:(1)取青蛙一只,用生理盐水冲洗干净,左手握住蛙,使其背部向上。
(2)用眼科镊和剪刀在青蛙的坐骨神经和腓肠肌处剪开,分离出坐骨神经和腓肠肌。
(3)将坐骨神经和腓肠肌置于任氏液中,用玻璃分针轻轻拨动腓肠肌,观察肌肉收缩情况。
2. 蛙心灌流实验:(1)将青蛙的左心耳和左肺静脉用细线结扎,然后剪断,使心脏与体循环分离。
(2)将心脏置于蛙心灌流装置中,连接计算机采集系统和刺激器。
(3)将灌流液(任氏液)通过灌流装置注入心脏,观察心脏搏动情况。
(4)改变灌流液的成分,如加入肾上腺素、乙酰胆碱、乳酸等,观察心脏活动的影响。
五、实验结果与分析1. 蛙的坐骨神经-腓肠肌标本制备成功,腓肠肌在刺激下产生明显的收缩反应。
2. 蛙心灌流实验成功,心脏在灌流液的作用下保持节律性搏动。
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。
生物实验报告坐骨神经腓肠肌标本制备坐骨神经腓肠肌标本的制备和神经干动作电位的观察与传导速度的测定一、实验目的:1.学习蛙类动物双毁髓的实验方法。
2。
学习并掌握坐骨神经—腓肠肌标本的制备方法。
3。
观察蛙坐骨神经干复合动作电位的基本波形,并了解其产生的原理。
4.学习蛙和蟾蜍离体神经干上神经冲动传导速度的方法和原理。
二、实验材料:1.实验对象:蟾蜍2.实验器材:常规手术器械(粗剪刀、手术剪、眼科剪、手术镊、眼科镊)蛙板、蛙钉、探针、锌铜弓、玻璃分针、培养皿、任氏液、滴管、手术线、PC机、信号采集处理系统、神经屏蔽盒等。
三、实验原理: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。
......感谢聆听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。
......感谢聆听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。
实验一蛙坐骨神经腓肠肌标本制备[目的] 熟悉蛙(或蟾蜍) 的坐骨神经腓肠肌标本的制备方法,初步掌握几项基本实验操作。
[原理] 蛙类的一些基本生命活动和生理功能与温血动物相类似,而其组织在离体状态下,易于控制和掌握,所以蛙类的神经一肌肉标本常用以研究兴奋性、兴奋过程、刺激的一些规律和特性。
[实验动物] 蛙(或蟾蜍)[器材及药品] 解剖器械,锌铜弓,培养皿,烧杯,任氏液,棉花,线。
[方法及步骤]1.破坏脑脊髓:取蛙或蟾蜍一只,用蛙针从枕骨大孔垂直插入,向前伸人颅腔,捣毁脑髓;向后插入椎管,捣毁脊髓。
如果蛙处于瘫痪状态,表示脑和脊髓完全破坏。
然后沿两侧腹部将蛙横断为上下两半。
并将前半段弃去,保留后半段备用。
2.剥离皮肤:先剪去尾椎末端及泄殖腔附近的皮肤,然后从脊柱的断端撕下皮肤,将其全部剥去,直至趾端。
除去内脏,将标本放在滴有任氏液的蛙玻璃板上。
将手及使用过的解剖器械洗净。
3.分离标本为两部分:沿脊柱正中线将标本匀称地剪成左右两半,一半浸入盛有任氏液的烧杯中备用,另一半作进一步剥制。
4.分离坐骨神经:在大腿背侧的半膜肌与股二头肌之间用玻璃分针分离出坐骨神经。
注意:分离时要仔细用剪刀剪断坐骨神经的分支,向上分离至基部,向下分离到腘窝。
保留与坐骨神经相连的一小块脊柱,将分离出来的坐骨神经搭于腓肠肌上;去除膝关节周围以上的全部大腿肌肉,刮净股骨上附着的肌肉,保留的部分就是坐骨神经及股骨。
5.分离腓肠肌:在跟键上扎一线,提起结线,剪断结线后的跟腱,腓肠肌即可分离出来。
此时在膝关节下方将其他所有组织全部剪去,到此为止,带有股骨的坐骨神经腓肠肌标本制备完成。
6.标本的检验:将坐骨神经腓肠肌标本放置在蛙玻璃板上,用锌铜弓刺激坐骨神经,若腓肠肌迅速发生收缩反应,说明标本机能良好,制备成功。
应及时移放入盛有任氏液的培养皿中,供实验之用。
[注意事项]1.剥制标本时,切忌用金属器械牵拉或触碰神经干。
2. 分离肌肉时应按层次剪切。