实验2.6_神经冲动传导速度的测定
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实验二:坐骨神经标本的制作1、毁坏脑颅 ----单毁随。
保持静止,麻醉蟾蜍,减少痛苦。
2、脑颅+脊髓----双毁随。
排除中枢神经对腓肠肌的m影响。
3、完整的标本:坐骨神经脊柱骨+坐骨神经+腓肠肌+股骨头或胫腓骨头4、任氏液的作用:它包括钾离子,钙离子、钠离子,氯离子,碳酸氢根和磷酸二氢根等等。
维持其正常生理机能,维持细胞渗透压稳定,保持内环境稳态,相当于机体中的组织液。
5、注意事项:@用锌铜弓刺激时神经干要悬空,切勿接触其他物体。
@如果神经干结扎不好,通电断电时会引起腓肠肌收缩,需要重新结扎。
@剥过皮的保本不可和皮肤,赃物接触6、如何保持机能正常:1、金属器械不要碰及、损伤神经或腓肠肌2、保持湿润,常加任氏液,最好先泡一会.实验三四:骨骼肌单收缩和收缩特性1定义:阈强度或阈刺激,即产生动作电位所需的最小刺激强度,作为衡量组织兴奋性高低的指标。
强度小于阈值的刺激,称为阈下刺激;阈下刺激不能引起兴奋或动作电位,但并非对组织细胞不产生任何影响。
最适刺激强度有了阈刺激也就是刺激导致的电位变化已经达到了阈电位,这样就会有动作电位的产生,从而形成局部电位因为骨骼肌收缩是许多神经纤维共同作用的结果,当刺激在一定范围内增大时,兴奋的神经纤维增多,多支配的骨骼肌肌纤维也会随之增多,收缩增强活的神经肌肉组织具有兴奋性,能接受刺激发生兴奋反应。
标志单一细胞兴奋性大小的刺激指标一般常用阈值即强度阈值表示,阈值是指在刺激作用时间和强度-时间变化率固定不变的条件下,能引起组织细胞兴奋所需的最小刺激强度,达到这种强度的刺激称为阈刺激。
单一细胞的兴奋性是恒定的,但是不同细胞的兴奋性并不相同。
因此,对于多细胞的组织来说,在一定范围内,刺激与反应之间表现并非“全或无”的关系。
坐骨神经和腓肠肌是多细胞组织,当单个方波电刺激作用于坐骨神经或腓肠肌时,如果刺激强度太小,则不能引起肌肉收缩,只有当刺激强度达到阈值时,才能引起肌肉发生最微弱的收缩,这时引起的肌肉收缩称阈收缩(只有兴奋性高的肌纤维收缩)。
实验二:骨骼肌的单收缩与复合收缩及神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定实验人:同组人:【实验目的】✧了解肌肉收缩过程的时相变化✧观察刺激强度和频率对骨骼肌收缩形式的影响✧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。
【实验原理】✧骨骼肌的单收缩与复合收缩肌肉兴奋的外在表现是收缩。
当其受到一个阈上强度的刺激时,爆发一次动作电位,迅速发生一次收缩反应,叫单收缩。
单收缩曲线分为潜伏期、收缩期、舒张期三个时期。
在一定范围内,肌肉收缩的幅度随刺激强度的增加而增大。
当相继受到两个以上同等强度的阈上刺激时,因频率不同,下一次刺激可能落在前一刺激所引起的单收缩的不同时期内,造成:✓几个分离的单收缩:频率低于单收缩频率,间隔大于单收缩时间✓收缩的总和(强直收缩):不完全强直收缩:后一收缩发生在前一收缩的舒张期完全强直收缩:后一收缩发生在前一收缩的收缩期内,各收缩不能分开,肌肉维持稳定的收缩状态。
✧神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定⏹神经干是由许多神经纤维组成的,神经兴奋的标志是动作电位。
在一定范围内神经干动作电位的幅度随刺激强度的增加而增大,这是由于各神经纤维兴奋性的不同,虽然每条纤维动作电位产生都遵守“全或无”的方式,但神经干动作电位记录到的是多个兴奋阈值、传导速度和振幅各不相同的动作电位的总和,为一个复合动作电位,所以不存在阈强度,也不表现为“全或无”的特征。
根据引导方法的不同(双极引导或单极引导),可分别得到双相、单相动作电位。
⏹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,主要取决于神经纤维的直径、有无髓鞘、环境温度等因素。
蛙类坐骨神经干传导是速度约为35-40 m/S, 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。
⏹为了测定神经一次兴奋之后兴奋性的变化,可先给神经施加一个条件性刺激,引起神经兴奋,然后再用一个检验性刺激在前一兴奋过程的不同时相给予刺激,检查神经对检验性刺激反应的兴奋阈值,以及所引起的动作电位的幅度变化,来判断神经组织兴奋性的变化。
实验四神经干传导速度的测定与神经干不应期的测定(一)神经冲动传导速度的测定【原理】神经干受到有效刺激发生兴奋后,产生的动作电位将以一定的速度沿神经传导。
对不同的神经纤维,其传导兴奋的速度也不同,一般来说直径大、有髓的神经纤维比直径小、无髓的神经纤维传导速度快。
蛙类的坐骨神经干属于混合型神经,其中直径最粗的有髓神经为A类纤维,正常室温下的传导速度约为35~40m/s。
测定神经纤维兴奋的传导速度v时,在远离刺激点的不同距离处分别用两组引导电极引导动作电位,测出两引导点之间的距离m和分别引导出的动作电位的时相差s,根据v = m / s即可计算出其传导速度。
图1:神经干兴奋传导速度的测定用尺子测量搭在前后两组引导电极之间的神经干长度m约为12mm,又由图6可测量得两个动作电位起始点的时间间隔s为0.40ms,故由公式v = m / s可计算实验用的神经干标本的兴奋传导速度约为:v = m / s = 12 / 0.40 = 30 mm/ms = 30 m/s。
【结果讨论】实验测得搭在两组引导电极之间的神经干长度m约为12mm,两个动作电位起始点的时间间隔s为0.40ms,由公式v = m / s计算得实验用的蛙坐骨神经干标本的兴奋传导速度约为30m/s,比理论值35-40m/s稍稍偏低。
估计计算结果比理论值偏低可能与剥制标本过程中的对神经干的损伤有关,也可能是仪器和信息处理系统的误差所致,另外在各数据测量中人眼读数也不可避免的存在误差。
(三)神经干不应期的测定神经纤维的主要功能是传导兴奋,即传导动作电位,而神经冲动是指延神经纤维传导的兴奋或动作电位。
神经细胞的电现象是生理学研究的重点之一,也是生理学学习的难点。
本次实验的动物材料为青蛙,我组所取的为两只雄性蛙,体重均为70g,体型较小。
进行实验前先用双毁髓法处死青蛙,剥制坐骨神经干标本,置于盛有任氏液的培养皿中备用。
神经在一次兴奋的过程中,其兴奋性也发生周期性变化,依次包括了绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期4个阶段。
10.3969/j.issn.1671-489X.2020.17.022亥姆霍兹与神经冲动传导速度的测量*◆张铭摘 要 介绍德国生理学家和物理学家亥姆赫兹设计的测量神经干神经冲动传导速度的方法、测量结果和历史意义,以及神经干神经冲动传导速度的测量原理和不同神经纤维传导神经冲动的速度及其影响因素,并以此为例介绍HPS 教育的意义。
关键词 亥姆赫兹;神经冲动;高中生物;生物实验;还原论;HPS 教育中图分类号:G633.91 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2020)17-0022-021 前言神经冲动在神经纤维上的产生和传导是高中生物必修三“稳态与环境”中的主要内容之一[1]。
由于其机制涉及物理和化学原理,此内容因此成为高中生物教学中的难点。
关于神经冲动在神经纤维上的传导,学生经常会有疑问:神经冲动传导的速度可以被测量出来吗?如何测量?传导速度有多快?在历史上,此类问题曾经是生理学关注的热点。
一部分学者认为神经冲动是“精神”流动或“心灵”的活动,传导速度极快,是无法测量的;另一部分学者则认为神经冲动本质上仍是一个物理过程,其传导的速度是可以被测量的。
因此,有关神经冲动速度的测量问题,不仅是一个技术或方法问题,也是一个认识论和方法论问题。
1849—1850年,德国生理学家和物理学家亥姆霍兹(Hermann Helmholtz,1821—1894)设计了一个装置,首次测量了神经冲动的传导速度,发现神经冲动传导的速度远没有人们想象的那么快。
测量神经冲动传导速度的意义不仅解决了一个生理学问题,而且是唯物主义对唯心主义、还原论对活力论的一次胜利。
2 亥姆霍兹:从生理学家到物理学家亥姆赫兹是德国著名的生理学家和物理学家,发明了检眼镜等实验检测仪器,设计并完成了神经冲动的传导速度测量等实验,提出和发展了三原色学说和能量守恒定律等理论,在生理学和物理学领域都作出重大贡献[2]。
亥姆霍兹在少年时代就很喜欢物理,但由于各种原因却读了大学的医学专业,毕业后从事生理学和医学研究。
蛙肌肉神经综合实验报告神经干复合动作电位的测定;神经冲动传导速度和神经干不应期的测定;骨骼肌收缩实验。
一、实验目的1.学习蛙类动物单毁髓与双毁髓的方法2.掌握蛙类坐骨神经干标本的制备方法3.学习电生理实验方法4.观察蛙坐骨神经干复合动作电位的波形,并了解其产生的基本原理5.学习测定蟾蜍或蛙坐骨神经干上神经冲动传导速度的方法6.学习测定神经干不应期的基本原理和方法7.学习神经—肌肉实验的电刺激方法及肌肉收缩的记录方法8.分析单收缩过程的三个时期9.观察刺激强度与肌肉收缩反应的关系10.了解骨骼肌收缩的总和现象11.观察不同频率的阈上刺激引起肌肉收缩形式的改变二、实验方法与步骤1.双毁髓法处理牛蛙:一手握住牛蛙,另一手使用毁髓针从枕骨大孔处插入,戳断脊髓后,将毁髓针横置伸入颅腔捣毁脑,再反向找到脊椎管,将毁髓针伸入捣毁脊髓。
处理后检查牛蛙四肢是否完全松弛。
2.制备牛蛙坐骨神经干标本:将牛蛙背面朝上,在前肢的水平处将牛蛙脊椎骨剪断,随后沿身体两侧向下剪开,将牛蛙内脏清理出去,剥皮后,只保留牛蛙的背部以及两腿。
沿牛蛙背部脊椎骨的中间剪开,将牛蛙一分为二,随后将一只蛙腿订置于蛙板上。
用玻璃针分隔蛙腿肌肉找到坐骨神经干,并将其剥离出,剥离过程中可翻转蛙腿,保证神经完整。
剪去神经干上的其他分支,最终保留坐骨神经干,坐骨神经发出部位的一小部分脊柱,另一头用棉线打结后,提出坐骨神经干标本。
过程中注意金属器械不要压碰、触及、损伤神经,可用任氏液湿润标本,避免神经干燥失效。
3.神经干复合动作电位的测定:将牛蛙坐骨神经干标本置于仪器上,连接电脑,调节合适的参数进行实验。
3.1刺激强度与神经干动作电位幅度的关系:从小到大逐渐增加刺激强度,刚刚出现动作电位时的刺激强度即为阈刺激。
在阈刺激的基础上逐渐加大刺激强度,可见动作电位的图形为双相,而且其幅度随刺激强度的增大而增大。
当动作电位的幅度不再增大时的刺激强度即为最大刺激。
3.2双向动作电位参数的测量:在最大刺激下,测出动作电位的潜伏期、时程和幅度。
神经传导速度的测定实验方法引言:神经传导速度是指神经冲动在神经纤维上传递的速度,是评估神经系统功能的重要指标。
通过测定神经传导速度,可以了解神经病变的程度、位置及病因,对诊断和治疗神经系统疾病具有重要意义。
本文将介绍几种常用的神经传导速度测定实验方法。
一、感觉神经传导速度测定实验方法:1. 神经刺激电极的放置:将刺激电极贴在待测感觉神经的皮肤上,通常选择距离刺激点2-3cm的位置。
2. 神经刺激信号的产生:通过电刺激仪器产生一系列的电刺激信号,通常使用方波或脉冲波形。
3. 神经传导信号的检测:将检测电极贴在感觉神经的远端,记录神经传导信号的波形。
4. 测量刺激和检测电极之间的距离:使用游标卡尺等工具测量刺激和检测电极之间的距离,以计算神经传导速度。
5. 计算神经传导速度:根据刺激和检测电极之间的距离以及感觉神经传导信号的传导时间,计算出神经传导速度。
二、运动神经传导速度测定实验方法:1. 神经刺激电极的放置:将刺激电极贴在待测运动神经的皮肤上,通常选择距离刺激点2-3cm的位置。
2. 神经刺激信号的产生:通过电刺激仪器产生一系列的电刺激信号,通常使用方波或脉冲波形。
3. 神经传导信号的检测:将检测电极贴在运动神经的远端,记录神经传导信号的波形。
4. 测量刺激和检测电极之间的距离:使用游标卡尺等工具测量刺激和检测电极之间的距离,以计算神经传导速度。
5. 计算神经传导速度:根据刺激和检测电极之间的距离以及运动神经传导信号的传导时间,计算出神经传导速度。
三、多点刺激法测定神经传导速度:1. 神经刺激电极的放置:将多个刺激电极均匀贴在待测神经的皮肤上,通常选择距离刺激点2-3cm的位置。
2. 神经刺激信号的产生:通过电刺激仪器产生一系列的电刺激信号,同时刺激多个刺激电极。
3. 神经传导信号的检测:将检测电极贴在神经的远端,记录神经传导信号的波形。
4. 计算刺激和检测电极之间的距离:使用游标卡尺等工具测量刺激和检测电极之间的距离,以计算神经传导速度。
神经传导速度的测定实验方法神经传导速度是指神经冲动在神经纤维上传导的速度,是衡量神经系统功能的重要指标之一。
测定神经传导速度的实验方法有多种,下面将介绍其中常用的两种方法。
一、电刺激法测定神经传导速度电刺激法是测定神经传导速度最常用的方法之一。
实验中,首先需要选择合适的刺激电极和接收电极,刺激电极通常放置在刺激点上,接收电极则放置在距离刺激点一定距离的位置上。
然后,在刺激电极处施加一定强度和持续时间的电刺激,使神经纤维发生兴奋。
接收电极接收到兴奋传递的电信号后,通过放大和记录,可以得到电信号的波形。
测量时,记录下刺激电信号和相应的接收电信号的波形,并测量它们之间的时间差。
根据刺激点与接收点之间的距离,可以计算出神经传导速度。
一般来说,刺激点与接收点的距离越远,传导速度越慢;反之,距离越近,传导速度越快。
二、反射法测定神经传导速度反射法是另一种常用的测定神经传导速度的方法。
通过刺激神经纤维的中间点,观察到达刺激点的反射信号的时间差,从而计算出神经传导速度。
实验中,首先需要选择合适的刺激点和观察点。
刺激点通常位于神经纤维的中间位置,观察点则位于距离刺激点一定距离的位置上。
接着,在刺激点处施加一定强度和持续时间的刺激,使神经纤维发生兴奋。
观察到达刺激点的反射信号后,通过记录时间差,可以计算出神经传导速度。
需要注意的是,反射法测定的神经传导速度是针对反射弧中的传导速度,所以测得的传导速度相对较慢。
总结起来,电刺激法和反射法是常用的测定神经传导速度的实验方法。
通过测量刺激点与接收点或观察点之间的时间差,可以计算出神经传导速度。
这些实验方法在神经科学研究、临床神经病学等领域具有重要的应用价值,有助于深入了解神经系统的功能和疾病的发生机制。
神经干动作电位及其传导速度的测定摘要:目的学习并掌握坐骨神经干标本的制备方法,观察神经干复合动作电位的波形、幅度、潜伏期及时程,并初步掌握电生理实验的方法,学习和掌握神经干动作电位传导速度测定的原理和方法。
方法制备蛙的坐骨神经标本,在原有实验设计的基础上,就记录距离、损伤阻滞对神经干复合动作电位的波形、幅度、潜伏期及时程的影响,传导速度的计算方法等问题进行深入分析。
结果增大两记录电极距离,在一定范围内第一相峰值逐渐升高,持续时间延长,第二相峰值逐渐减小,电位持续时间逐渐延长;记录电极间用镊子夹伤神经干,动作电位的波形第二相消失形成单相动作电位。
结论讨论分析该实验结果能更好地理解神经干复合动作电位的原理,牢固掌握基本的电生理知识关键词:动作电位;刺激伪迹;双相电位;单相电位;神经干神经干在受到有效刺激后,可以产生动作位,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动作电位。
神经细胞的动作电位是以“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。
1 材料与方法1.1 材料1.1.1 实验动物蛙1.1.2器材和药品蛙类手术器械1套,刺激电极,引导电极,神经屏蔽盒,棉球,培养皿,小烧杯,滴管,生物信号采集处理系统,任氏液。
1.2方法1.2.1 坐骨神经干标本制备1.2.1.1破坏脑与脊髓取蛙一只,用自来水冲洗干净,左手持蛙,用食指下压其吻部,拇指按压在其骶髂关节下方,使其头尽量前俯,右手持探针沿两眼之间中线向后方轻划,至触及头颈部正中的凹陷处,即为枕骨大孔的位置。
用探针在凹陷处垂直刺入枕骨大孔,再将其针尖转向前刺入颅腔,左右搅动探针,彻底捣毁脑组织;然后缓慢地把探针退至枕骨大孔处,将其转向后方,与脊柱平行捻动探针使其刺入整个椎管,彻底捣毁脊髓。
一、实验目的1. 理解神经冲动产生和传导的基本原理;2. 掌握神经冲动测定实验的基本方法;3. 学习神经冲动的传导速度、不应期等参数的测定;4. 分析实验结果,探讨神经冲动传导的规律。
二、实验原理神经冲动是指神经元在受到刺激后,产生的电信号在神经纤维上的传播过程。
神经冲动的产生和传导是神经活动的基础。
神经冲动传导速度和不应期是衡量神经纤维功能的重要指标。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:牛蛙坐骨神经标本、任氏液、2%普鲁卡因、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系统等;2. 实验仪器:生理信号采集处理系统、神经电生理实验箱、刺激器、示波器等。
四、实验方法1. 制备坐骨神经标本:将牛蛙处死后,取出坐骨神经,用任氏液冲洗,并用眼科剪剪成约2cm的神经段;2. 分离坐骨神经:用眼科剪和眼科镊分离出坐骨神经,去除周围的脂肪和结缔组织;3. 安放引导电极:将引导电极插入坐骨神经的两端,用生理盐水湿润电极,确保电极与神经纤维紧密接触;4. 安放刺激电极:将刺激电极插入坐骨神经的近端,用生理盐水湿润电极,确保电极与神经纤维紧密接触;5. 启动试验系统:打开生理信号采集处理系统,设置刺激参数,开始实验;6. 观察记录:观察示波器上的神经冲动波形,记录神经冲动的传导速度、不应期等参数;7. 重复实验:重复上述步骤,多次记录实验数据,以提高实验结果的可靠性。
五、实验结果与分析1. 观察到一个双相动作电位波形,即动作电位的上升支和下降支;2. 记录神经冲动的传导速度:根据引导电极间的距离和动作电位传导时间,计算传导速度;3. 记录神经冲动的绝对不应期和相对不应期:观察动作电位波形,分析动作电位上升支和下降支的潜伏期,确定绝对不应期和相对不应期;4. 分析实验结果,探讨神经冲动传导的规律。
六、实验结论1. 通过实验,我们成功观察到了神经冲动的产生和传导过程;2. 实验结果表明,神经冲动的传导速度与神经纤维的类型、直径和温度等因素有关;3. 实验结果还表明,神经冲动的传导具有绝对不应期和相对不应期,说明神经纤维在兴奋传导过程中具有一定的保护机制。
神经系统与感觉器官的实验神经系统和感觉器官是人体重要的生理组成部分,对于人类的感知和反应至关重要。
为了深入了解神经系统和感觉器官的功能和特性,科学家们进行了多项实验研究。
本文将介绍几个典型的实验,以展示神经系统和感觉器官的重要作用和工作原理。
实验一:反射的研究反射是神经系统的基本功能之一,通过刺激感受器官,身体会做出相应的反应。
实验中,科学家会针对不同的感觉器官进行刺激,观察相应的反射动作。
例如,轻轻地刺激青蛙的腿部,会导致它腿部迅速地收缩。
这说明了神经系统中的感觉传递和反射机制。
实验二:传导速度的测量神经冲动在神经系统中的传导速度是神经元之间信息传递的重要指标。
实验中,科学家会将电极置于神经元上,产生电流刺激,然后通过测量传导时间和距离来计算传导速度。
实验结果表明,不同神经纤维的传导速度有所差异,这与神经系统的信息传递有密切关系。
实验三:视觉感知的研究视觉是人类最重要的感觉之一,视觉感知的实验是研究神经系统和感觉器官的重要手段之一。
科学家通常使用图像、色彩和灯光等刺激物来研究视觉感知的机制。
例如,研究人员可以给参与者展示不同颜色的光,并通过测量其反应时间和准确性来了解色彩感知的过程。
实验四:听觉感知的研究听觉是人类感觉器官中另一个重要的方面,通过研究听觉感知,可以更好地了解神经系统和感觉器官的工作原理。
科学家经常使用声音刺激来研究听觉感知的特性。
例如,他们可以让参与者听到不同频率和音量的声音,并记录他们对声音的感知和反应。
通过这些实验,可以研究听觉系统的结构和功能。
实验五:触觉感知的研究触觉是感觉器官中最直接与外界接触的一种,也是人体对外界刺激最敏感的感觉。
科学家通常使用不同的触觉刺激物,如温度、压力、纹理等,来研究触觉感知的机制。
通过测量参与者对刺激物的感知阈值和触觉敏感度,可以揭示触觉系统在神经系统中的作用。
结论:神经系统和感觉器官的实验研究可以帮助我们更好地了解它们的功能和特性,对于深入研究人类的感知和反应机制起到关键作用。
实验1 生理学综合实验基本操作训练【实验目的】学习哺育动物手术器械的使用方法实验器械兔手术器械(哺乳类手术器械)1).手术刀用于切开皮肤和脏器。
2).手术剪刀弯形剪用于剪毛,其余同蛙手术器械。
3).镊子同蛙手术器械.4).止血钳用于止血,分离和牵拉组织。
5).骨钻6).动脉夹用于阻断动脉血流。
7).气管插管用以插入气管,以保证呼吸道通畅。
8).血管插管用以插入血管,供实验使用。
【实验步骤】(一)术前准备1、麻醉与固定:取家兔一只,称重,耳缘静脉缓慢注射1%戊巴比妥钠3ml/kg 体重进行麻醉。
注射时速度要慢,并注意观察动物情况。
当动物四肢松软,呼吸变深变慢,角膜反射迟钝时,表明动物已被麻醉,即可停止注射。
将动物背位固定于手术台上2、备皮(1)剪毛法常用于急性实验。
用一般弯剪刀帐号皮肤依次将手术范围内的皮毛剪去。
勿用手提起毛剪之,以免剪破皮肤。
(2)拔毛法适用于大、小白鼠和家兔耳缘静脉,以及后肢皮下静脉的注射、取血等。
(3)剃毛法用于大动物的慢性实验。
3、消毒常用于慢性实验,一般用碘伏(或强力碘等)或75%酒精常规消毒,但一般碘伏(或强力碘等)的效果较好。
(二)手术1.切开皮肤先用左手拇指和食指绷紧皮肤,右手持手术刀切开皮肤,切口大小以便于手术操作为宜。
2.分离组织有钝性和锐性分离两种。
钝性分离不易损伤神经和血管等,常用于分离肌肉包膜、脏器和深筋膜等;锐性分离要求准确、范围小,避开神经、血管或其他脏器。
(1)颈动脉分离术暴露气管,分别在颈部左右侧用止血钳拉开肌肉,于胸头肌与胸舌骨肌之间,可看到与气管平行的颈总动脉。
它与迷走神经、交感神经、减压神经伴行于颈动脉鞘内(注意颈动脉有甲状腺动脉分支)。
用玻璃分针小心分离颈动脉鞘,并分离出颈总动脉3cm 左右,在其下面穿两条线,一线在近心端动脉干上打一虚结,供固定动脉套管用,另一线准备在头端结扎颈总动脉。
(2)迷走神经、交感神经、减压神经分离术按上法找到颈动脉鞘,先看清3 条神经走行后用玻璃分针小心分开颈动脉鞘,切勿弄破动脉分支。
生理学实验问题整理绪论1.生理学实验目的1)了解生理学实验基本方法(电信号记录;机械信号记录;化学物质变化记录;行为学记录)2)掌握生理学实验基本操作规程3)培养一定的实验操作能力和科学思维2.主要生理学仪器系统1)刺激系统刺激参数及其调控:触发(手动,自动);延时;幅度;时间;频率2)探测系统(玻璃微电极、传感器)3)信号调节系统4)记录系统(记纹鼓,计算机信号采集系统)一、坐骨神经-腓肠肌标本的制备1.剥去皮肤的后肢,能用自来水冲洗吗?为什么?离体实验时,由于离体器官的生存条件不完全等同于正常体内,其保持正常生理活性的时间较短,因此需要我们在标本的制作过程中特别注意对标本生存条件的维护,即模拟体内环境。
任式液是两栖类动物实验常用的生理盐溶液,含有组织正常生命活动必需的营养物质和电解质,其渗透压和酸碱度也与动物体液相似;因此用任式液冲洗标本不会影响组织的兴奋性;而自来水是低渗溶液,其理化性质与任式液截然不同,用自来水冲洗标本会改变组织细胞的理化环境,轻则影响标本的正常生物活性,造成实验过程中出现很多异常现象,重则使神经和肌肉吸水膨胀乃至死亡。
2. 金属器械碰压、触及或损伤神经及腓肠肌,可能引起哪些不良后果?金属在溶液中都要发生一定程度的电离,因此金属器械碰压、触及神经时,一些金属离子往往会使神经肌肉疲劳,影响其兴奋性。
如果碰的较重,损伤了神经及腓肠肌,损伤部位及近端的神经甚至就死亡了兴奋不能传导。
3. 如何保持标本的机能正常?1)制备标本的操作过程中,勿过度牵拉、损伤神经和肌肉2)金属器械不要碰及、损伤神经或腓肠肌;3)也不要使动物的皮肤分泌物和血液等接触神经和肌肉,以免硬性标本活性4)制备好的标本在任式液中浸泡一会,待兴奋性稳定后再进行实验5)整个实验过程中要不断给标本滴加任式液,防止干燥,保持其兴奋性。
4. 刺激强度与骨骼肌收缩反应的关系1.如何保持标本在实验过程中机能稳定?1)标本首先在任式液中浸泡一段时间2)实验过程中不断用任式液湿润3)肌肉达到最大收缩时立刻停止刺激,防止肌肉疲劳4)一次实验后,让标本休息一段时间5. 判断标本兴奋性的指标是什么?1)评价蟾蜍的坐骨神经-腓肠肌的兴奋性,用锌铜弓蘸任氏液后刺激坐骨神经,观察腓肠肌是否收缩;2)标本的阈刺激强度常作为评价标本兴奋性的指标。
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二、实验原理简述神经干受到刺激产生动作电位后,这个动作电位会沿着神经纤维传导。
神经冲动在神经纤维上的传导速度v、传导时间t、动作电位在t时间内传导的距离s 满足下列关系:测定神经纤维上兴奋的传导速度时,在远离刺激点的不同距离处分别引导出动作电位,两引导点之间的距离为s1,在两引导点处分别引导出动作电位的时相差为t1,按上式计算其传导速度。
在实际测量蟾蜍坐骨神经上的神经冲动传导速度的时候,不使用刺激电极的电位进行计算,因为实际上无法准确测量刺激电极电位的发生时间。
动作电位在神经干上的传导具有一定的速度,不同类型的神经纤维传导速度各不相同,神经纤维愈粗,传导速度愈快。
两栖类的坐骨神经是混合神经,包含多种粗细不等的神经纤维,其直径约为3—29μm。
坐骨神经中以A类纤维为主,传导速度约为35—40m/s。
三、实验用品蟾蜍1只、两栖类常用手术器械(手术剪、手术镊、手术刀、金冠剪、解剖钳、眼科剪、眼科镊、肾形盘、毁髓针、玻璃分针)、蛙版、探针、锌铜弓、培养皿、污物缸、滴管、纱布、粗棉线、任氏液、RM6240B生理实验系统、BB-3G 神经标本屏蔽盒。
四、实验步骤简述1、制作蟾蜍的坐骨神经标本。
详见相应实验报告。
2、放置标本。
将标本放置于神经标本屏蔽盒的电极表面,先使神经干从中枢到外周的顺序放在刺激电极、地线、引导电极上,并使其和各电极接触良好。
3、连接实验设备。
RM6240B生理实验系统的刺激器输出与屏蔽肌槽刺激接线柱(C+,C-)相连。
屏蔽肌槽第一对引导电极(s1+,s1-)输入到RM6240B生理实验系统的输入通道1上,第二对引导电极(s2+,s2-)输入到RM6240B生理实验系统的输入通道2上。
4、设置参数。
放大器参数设置:采样频率40kHz,生物电信号,水平分辨率1ms/div左右,垂直分辨率2mV/div左右,时间常数为0.001s,滤波器截止频率1kHz。
刺激器选择:单刺激,同步触发,正电压刺激,波宽0.2ms,刺激强度1V。
5、得到时相差,计算传导速度本实验两对引导电极之间的距离为2cm,根据所测波形获取两神经冲动间的时相差t,由此计算神经干标本的冲动传导速度。
6、倒换神经干方向,按照上述步骤测量传导速度。
7、再倒换神经干方向,将刺激极性变为负刺激,按照上述步骤测量传导速度。
五、实验数据(一)正向放置—正电压刺激【波形和时相差】(横向每一大格表示2ms。
)【传导速度】【结果分析】1、相比35—40m/s的理论速度,15.38m/s显得较小。
导致这个的结果的因素可能有以下几个:(1)实验过程中对神经干的触碰可能对其造成了一定损伤,影响了它上面的神经冲动的传导;(2)神经干离体时间比较长,可能会影响它的活性,进而影响到神经冲动的传导;(3)神经干放置时不可能完全和电极垂直,实际距离大于2cm。
2、两个引导电极测得的信号,实际上是神经干的复合动作电位。
根据上面的图片可以明显发现:(1)对每个复合动作电位,都有如下特点:呈双相性、正相幅度较大。
双相复合电位的产生机制:(以通道1记录的波形为例)上图为本实验装置的简化图示。
坐骨神经的外表面与电极接触,故电压表测的显然是神经干外表面的电压值,未兴奋时为+,兴奋时为-。
电压表的示数在本实验中即是通道1记录的波形的纵坐标值。
a. 当兴奋区未到达s1-时,电压表示数为0。
b. 当兴奋区到达s1-时,电压表左侧为-,右侧为+,示数大于0。
c. 当兴奋区离开s1-但尚未到达s1+时,电压表示数为0。
d. 当兴奋区到达s1+时,电压表左侧为+,右侧为-,示数小于0。
e. 当兴奋区离开s1+时,电压表示数为0记录下电压表的示数与时间曲线,应大致如下图所示(仅仅是示意图)。
兴奋区通过s2-和s2+时也产生类似波形,记录在通道2中。
phaseV● 双相复合电位正相幅度较大的原因:主要原因是s1+和s1-之间的距离小于兴奋区的长度,兴奋区前端到达s1+时,末端尚未离开s1-,上图中的c 段不可能出现,b 、d 两段波形发生叠加。
应大致如下图所示(仅仅是示意图)。
(2)对比两个引导电极处记录到的动作电位,发现引导电极2处记录的波形幅值较小但是宽度较大。
● 对这个现象的解释是:神经干是由大量神经纤维组成的,不同神经纤维的传导速度都不相同,神经冲动传到s1时,动作电位在部分纤维内传得较快,先到s2,由传导速度较慢的纤维传递的同一冲动后到达s2,故引导电极2处的波形的波宽一般都大于引导电极1处的波宽。
由于神经纤维传导速度快慢的不同,导致同一冲动“错峰”到达s2,故从复合的波形看,s2处的波形的幅度较s1处的小。
(二)反向放置—正电压刺激 【波形和时相差】phaseV(横向每一大格表示2ms。
)【传导速度】【结果分析】1、传导速度和正向放置时相差不大,可见神经传导具有双向性,向两侧的传导速度基本一致。
2、引导电极1处的波形幅度比正向放置时此处的波形幅度小,而引导电极2处的波形幅度比正向放置时此处的波形幅度大,猜测可能和神经纤维的数量有关。
正向放置时,引导电极1处是靠近中枢处的神经,纤维数量较大。
换向后引导电极1处是靠近外周处的神经,纤维数量较少。
3、引导电极1处波形幅度依然大于引导电极2处的波形幅度。
原因应该和之前解释的一样,主要和冲动“错峰”到达引导电极2处有关。
但是考虑到引导电极2处的神经纤维数量较多,会使引导电极2处的波形幅度变大,看到的波形应该是这两个因素共同作用的结果。
从实验结果看,神经干反向放置时,引导电极1处波形幅度和引导电极2处的波形幅度之间的差别,不如正向放置时来的大,说明冲动“错峰”传导在这里是主要影响因素。
(三)正向放置—负电压刺激【波形和时相差】(横向每一大格表示2ms。
)【传导速度】【结果分析】测得的传导速度和使用正电压刺激时测得的速度相差不大,可见刺激电压的极性并不会对神经传导速度有很大的影响。
六、讨论1、刺激伪迹刺激伪迹是刺激电流通过导电介质扩散至引导电极形成的电位差信号。
本实验中刺激伪迹都比较大,可能的原因是:任氏液滴加过多,使刺激电流通过任氏液扩散(可能性并不是很大,因为实验时主要是以擦拭为主,并未大量滴加任氏液);接地电极离引导电极比较近。
2、关于t如何取定的讨论本实验计算传导速度时取得t,是看两个通道的波形的峰值之间的时间差。
但是,神经干复合动作电位实际上是各个神经纤维上动作电位的叠加总和,峰值表示的是叠加后的冲动最强处,用峰值之间的时间差作为t计算出的v,可能并不能准确反映传导速度。
另一种求t的方法是看两个通道的波形的起点之间的时间差,指的是神经冲动最先到达两个电极的时间差,这样求出的v可能会更加准确。
但是本实验中,由于刺激伪迹的影响,很难确定波形的起点在哪里,所以还是用峰值之间的时间差作为t更加好一些。
七、思考题1、为什么实验中要求两对引导电极之间的距离越远越好?答:传导速率由给出。
根据不确定度计算公式有在s和t不确定度和以及时间测量值t确定情况下,尽量增大两电极之间的距离s,可以减小计算误差。
2、为什么第二对引导电极引出的动作电位幅度较小?答:神经干是由大量神经纤维组成的,不同神经纤维的传导速度都不相同,神经冲动传到s1时,动作电位在部分纤维内传得较快,先到s2,由传导速度较慢的纤维传递的同一冲动后到达s2,故引导电极2处的波形的波宽一般都大于引导电极1处的波宽。
由于神经纤维传导速度快慢的不同,导致同一冲动“错峰”到达s2,故从复合的波形看,s2处的波形的幅度较s1处的小。
另外,神经纤维的数量可能也会有影响。
八、参考文献1、宫琴、梁作清,生物医学工程综合训练(一)2、朱大年等,生理学. 北京:人民卫生出版社,20093、陆源、夏强,生理科学实验教程. 杭州:浙江大学出版社,2004。