实验四、人体无损生理测试（二）细胞生理
人体运动神经传导速度测试
大鱼际肌电图描记
*臂二头肌/三头肌电图描记（交互抑制）
*尺神经干/拇收肌刺激时值测定
121140052 王哲迪
一、实验目的
1、神经纤维分类/运动神经传导速度
2、肌电图描记/兴奋收缩偶联
3、脊髓运动控制：交互抑制
4、刺激之物理性质：时值
5、阈刺激的定义/钠离子通道阈值
二、实验原理
1、神经纤维的分类
Edanger和Gasser根据神经纤维兴奋传导速度的差异，将哺乳类动物的周围神经纤维分为A、B、C三类，其中A类纤维又分为α、β、γ、δ四个亚类。后来有人在研究感觉神经时，又根据纤维的直径和来源将神经纤维分为I(包括Ia和Ib)、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类，它们分别相当于Aα，Aβ，Aδ，C类后根纤维，但又不完全等同。目前，前一种分类法多用于传出纤维，后一种分类法则常用于传入纤维。
2、兴奋收缩耦联
在整体情况下，骨骼肌的收缩活动是在支配它的躯体传出神经的控制下完成的；直接用人工刺激作用于无神经支配的骨骼肌，也可引起收缩。不论哪种情况，刺激在引起肌肉收缩之前，都是先在肌细胞膜上引起一个可传导的动作电位，然后才出现肌细胞的收缩反应。这样，在以膜的电变化为特征的兴奋过程和以肌纤维机械变化为基础的收缩过程之间，存在着某种中介性过程把两者联系起来，这一过程称为兴奋-收缩偶联。目前认为，它至少包括三个主要步骤：电兴奋通过横管系统传向肌细胞的深处；三联管结构处的信息传递；肌质网（即纵管系统）对Ca2+的释放和再聚积。兴奋-收缩偶联的结构基础是三联管，偶联因子是Ca2+。
3、脊髓运动控制——交互抑制
如果引起某一肌的伸肌反射（伸肌兴奋），则与其拮抗的肌（屈肌）松弛，称交互抑制。人在进行曲臂运动时，肱二头肌和肱三头肌的中枢就存在着交互抑制的协调关系。
4、刺激的时值
用两倍于基强度的强度刺激组织时，所需要的最短作用时间称为时值，时值也可以作为兴奋性高低的指标（以时间来度量）。
5、阈刺激
在刺激延续时间和对时间变化率保持中等数值下，引起组织产生动作电位的最小刺激强度，为衡量组织兴奋性高低的指标。
6、钠离子通道阈值
三、动物与器材
1、实验动物：学生自我测试（自愿被测试）
2、实验器材：手指脉搏压换能器、刺激隔离器、条形刺激电极、生物电前置
放大器。
四、方法与步骤
1、豌豆骨/尺神经沟处单收缩分析
①将手指脉搏压换能器固定在实验桌边缘，并固定条形刺激电极在豌豆骨的外侧。
②设定参数
生物电前置放大的记录参数为：LowPass 10Hz; Range 1V、5V
采样频率为：4k/s
触发设定：Setup→Trigger，选定记录通道的序号
刺激参数的设定：
Setup→Stimulus Isolater，选择Continuous,选定Beep Range:1Hz, PulseDuration选择0.118ms。
③刺激电极刺激豌豆骨处尺神经，拇指按在指压感受器上，刺激强度由低到高，找到最适刺激，记录一个拇收肌的肌电图。
④刺激尺神经沟处的尺神经，重复上述测试，再记录一个拇收肌的肌电图。
⑤根据两个肌电图的潜伏期时间差计算神经传导的速度
注意：由于前臂前肌群，有尺神经支配肌肉，应该注意消除影响（由于屈腕，会出现相反效果）。
2、大鱼际肌肌电图描记
①将肌电导线与EMG100C肌电放大器的正极（用屏蔽线）、负极(用屏蔽线)、接地处（用非屏蔽线）相连并选定采样通道。
②将一对生物电前置放大器贴在大鱼际肌上（位置尽可能靠近），刺激电极刺激正中神经腕部位置，调试合适的刺激强度，记录大鱼际肌的肌电图。
注：正中神经腕部位置。
3、臂二头肌/三头肌肌电图描记
分别在臂二头肌和三头肌上贴一对前置放大器，然后快速做曲臂运动，两个频道同时记录下二头肌和三头肌的肌电图，并进行对比，观察交互抑制关系。4、条形电极/尺神经干/拇收肌时值测试
将Pulse Duration的值从最大向小调整，在此过程中随机取5个值，并相应地调整刺激强度，找到在此时Pulse Duration值下刺激的阈值，并记录下此
时相应的电流大小。做出刺激强度和刺激时值的拟合曲线。
五、实验结果与分析
1、运动神经传导速度测试
用远端和近端之间的距离除以两点间潜伏期差，即为神经的传导速度。
公式：神经传导速度（m/s）=两点间距离（cm）×10/两点间潜伏期差（ms）以尺神经沟处到豌豆骨处的距离为25cm计算：
该神经的传导速度=25（cm）×10/（8.5-6）（ms）=100m/s
符合神经传导速度在70-120m/s的理论。
但是由于分别只测定了一组数据，所以有可能存在偏差，实验时应该多测几组数据的。
①尺神经沟处潜伏期为0.0085s
参数为：
Max Repeat Rate:1Hz Pulse Width:0.118ms Current:6.6mA
②豌豆骨处潜伏期为0.006s
参数为：
Max Repeat Rate:1Hz Pulse Width:0.118ms Current:6.6mA
如上两幅图分别在同样的宽度和刺激强度下得到，应该消除了宽度和刺激强度不同对测试的影响，结果较为准确。
2、下图为大鱼际肌的肌电图
上图中的mark标记的是刺激伪迹，刺激伪迹是给与神经细胞刺激时由于刺激的机械作用引起的膜电势的变化。由于膜上离子通道的开放需要时间，因此刺激伪迹的起点到动作电位的起点显示了离子通道从接受刺激到开始开放的时间。
2、下图为臂二头肌/三头肌的肌电图
可以看到当二头肌收缩时，三头肌是舒张的，而当三头肌收缩时二头肌就是舒张的。体现了二头肌和三头肌的交互抑制的关系。
3、时值测定
描绘出的拟合曲线如下：
