实验一_神经干动作电位的引导及其传导速度和不应期的测定
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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,最大幅度为,(当刺激强度为时)。
图二神经干兴奋传导速度测定每个电极间距25mm,时间约为,速度测定为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。
实验二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一、蟾蜍坐骨神经干动作电位引导及传导速度测定实验目的:加强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。
实验原理:通过测出示波器上动作电位传导的距离和传导所需的时间,计算传导速度,可以了解神经的兴奋状态。
1.潜伏期法:测量第一个通道动作电位潜伏期的时间t,输入刺激电极到第一个引导电极间的距离s,v=s/t。
2.潜峰法:测量两个通道的动作电位波峰间的时间差和两对引导电极间的距离,v=(s2-s1)/(t2-t1)。
实验步骤:1.制备坐骨神经-腓神经标本,放入神经屏蔽盒。
2.连接仪器,引导动作电位波形。
3.剪裁编辑图形,计算传导速度。
实验结果:1.(见图)2.计算S=10mm,t=0.33ms,v=10mm/0.33ms=33m/s分析讨论:1.我们通过对潜伏期法和潜峰法测定结果的比较,结合神经干的特性进行分析:动作电位的起点本质是神经干中传导速度最快的一类神经纤维传导兴奋到达记录点引起的,潜伏期法测量的速度本质是此类神经纤维的传导速度。
而潜峰法的形成本质是各种神经纤维兴奋相互叠加后最强的部分。
如果采用潜峰法测量,由于“迁延效应”代表的时间不够准确,不能代表神经干的传导速度,故应该采用潜伏期测量才更准确。
2,.兴奋以局部电流的方式沿着神经干表面传导,兴奋传播过程中造成引导电极下电位改变,故可记录到双相动作电位.通过两对引导电极可观察到兴奋由一对引导电极下传至另一对引导电极下所需时间,根据兴奋传播的距离和所需时间即可计算出传导速度.实验结论:本实验中测出神经干动作电位的传导速度为33m/s。
由实验可知,神经纤维在静息状态下受到有效刺激可产生动作电位,同一条神经干中不同的神经纤维兴奋性不完全相同,且在一次兴奋后兴奋性发生改变,兴奋以一定的速度在神经干表面传导,神经兴奋的传导依赖于神经纤维的完整性。
二、兴奋性不应期的测定实验目的:了解测定不应期的方法和原理,并加深对兴奋性在兴奋过程中的变化过程的理解。
实验一神经干动作电位的引导,兴奋传导速度及不应期的测定神经干动作电位、传导速度及不应期的测定【目的和原理】神经纤维的兴奋表现为动作电位的产生和传导,神经纤维上传导的动作电位通常称为神经冲动。
在神经细胞外表面,已兴奋部位带“负电”,未兴奋部位带“正电”,用引导电极引导出此电位差,输入到示波器,则可记录到动作电位的波形。
本实验用细胞外记录法,可引导出坐骨神经的复合动作电位。
神经纤维兴奋的标志是产生一个可以传导的动作电位,它依局部电流或跳跃传导的方式沿神经纤维传导。
其传导速度取决于神经纤维的直径、内阻、有无髓鞘等因素,可用电生理学方法来记录和测量。
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。
本实验主要目的是学习电生理仪器的使用方法,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,通过调整条件刺激和测试刺激之间的时间间隔,来测定坐骨神经干的绝对不应期。
【实验对象】蟾蜍或蛙。
【实验器材和药品】蛙类手术器械一套、电子刺激器、示波器(或计算机实时分析系统)、神经屏蔽盒、任氏液。
【实验步骤】1(制备坐骨神经——胫、腓神经标本操作方法详见3(8。
2(连接装置(见图8-1-1)。
3(准备仪器:(1)刺激器:调节刺激器各项参数:刺激方式连续刺激,频率16Hz,刺激强度0.5v,波宽0.1ms。
调节延迟使动作电位的图像位于示波器荧光屏的中央。
(2)示波器:灵敏度:1,2mv/cm,扫描速度:1,2ms/cm,引导电极输入到示波器的“AC”端,双边输入,刺激器的“同步输出”接示波器“外触发输入”,触发选择设置为“同步触发”。
4(观察项目:屏蔽盒S1 S2 R1 R2 R3 R4N输出上线下线刺示激波器器图8-1-1 神经干动作电位引导装置图(1)测量单、双相动作电位的潜伏期、时程和振幅,填入下表:时程振幅潜伏期动作电位格毫秒格毫伏格毫秒第一相双相动作电位第二相(2)测算动作电位的传导速度:V=S/?t (米/秒)式中:S为R1到R3的神经干长度,以米为单位。
实验二、神经干动作电位的观察、传导速度与不应期测定一、实验目的应用微机生物信号采集处理系统和电生理实验方法,观察牛蛙坐骨神经动作电位的基本波形(包括双相和单相动作电位),了解并熟悉神经干兴奋不应期的记录方法和测定神经干兴奋不应期的基本原理和方法二、实验原理1.神经干动作电位的测定双相动作电位:两个引导电极分别置于正常完整的神经干表面,神经干一端兴奋时,兴奋向另一端传播并依次通过两个引导电极,可记录到两个方向相反的电位偏转波形。
单相动作电位:两个引导电极之间的神经组织有损伤,兴奋波只到达第1个引导电极,不能传导至第2个引导电极,则只能记录到一个方向的电位偏转波形。
2.神经干兴奋传导速度的测定神经纤维兴奋时产生一个可以传播的动作电位,动作电位依局部电流或跳跃传导的方式沿神经纤维传导,其速度取决于神经纤维直径、内阻、有无髓鞘等。
坐骨神经的动作电位是由一群不同兴奋阈值、传导速度和幅值的峰形电位所总和而成,为复合动作电位。
测定该复合动作电位传导的距离和经过这些距离所需的时间,即可根据V=S/t计算出神经干兴奋的传导速度3.神经干兴奋不应期的测定可兴奋组织在接受一次刺激而兴奋后,其兴奋性会发生规律性的时相变化,依次经过绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期,然后再刺激到正常的兴奋性水平。
利用双刺激可检测神经对第2个刺激的反应,了解其兴奋阈值以及所引起的动作电位的幅度的变化,从而判定神经组织的兴奋性的变化三、实验结果1.神经干动作电位的测定1.1从0.8v逐步调节刺激器强度测试神经干的阈强度,当产生很小的动作电位时,此强度即为神经干的阈强度,为0.1v,截图如下1.2继续加大刺激强度,测试最适刺激强度,继续加大刺激强度直至动作电位不再增大,此数值是最适刺激强度,为0.3V1.3测试潜伏期,分别在在刺激伪迹前和动作电位的起始转折处建立光标,记录潜伏期实验结果,为0.7ms1.4测试电位时程,分别在动作电位的起始位置和结束位置建立光标,记录动作电位时程实验结果,为3.9ms1.5测试上相波的幅值,分别在动作电位的基线,上相波顶点处建立光标,记录上相波的幅值实验结果,为1.723mv1.6测试下相波的幅值,分别在动作电位的基线,下相波最低点处建立光标,记录下相波的幅值实验结果,为1.063mv1.7夹伤神经干,保存动作电位图1.8测试潜伏期,分别在刺激伪迹前,动作电位的起始转折处建立光标,记录潜伏期实验结果,为0.45ms1.9测试电位时程,分别在动作电位的起始位置,动作电位的结束位置建立光标,记录动作电位时程实验结果,为1.8ms1.10测量上相波的幅值,分别在动作电位的基线和上相波顶点处建立光标,记录上相波的幅值实验结果,为1.3mv1.11总实验记录表格如下2.神经干兴奋传导速度的测定2.1调节刺激器强度以产生最大动作电位,调整后,再分别点击通道1刺激伪迹开始位置和上相波开始位置,此距离用时为T1=0.71ms2.2分别点击通道2刺激伪迹开始位置和上相波开始位置,此距离用时为T2=1.20ms2.3电极距离d=0.01m,传导时间t=T2-T1=0.49ms2.4总实验结果记录如下:测得传导速度为20.41m/s3.神经干兴奋不应期的测定3.1调节刺激器强度以产生最大动作电位,调整后开始试验,刺激间隔设置为6ms,缩短刺激间隔时间,观察第二个动作电位,逐渐缩短两刺激间隔时间至第二个动作电位刚好变小,此时的刺激间隔时间即为动作电位的恢复周期,时间为4ms3.2逐渐缩短刺激间隔时间,第二个动作电位刚好消失,则该不应期为绝对不应期,时间为1ms四、结果分析1.神经干的阈强度为0.1v,最适刺激强度为0.3v,说明当神经干受到适宜的刺激的时候可以产生神经冲动,且神经干动作电位幅度在一定的范围内随着刺激的强度增强而增强,当神经干被夹伤后,双相动作电位变为单相动作电位,说明神经冲动无法经过损伤部位进行传导2.测得神经干兴奋传导速度为20.41m/s,在图像中除了动作电位的图像还有刺激伪迹的图像。
一、实验目的1. 了解神经干动作电位的基本原理和传导过程;2. 掌握神经干动作电位传导速度和不应期的测定方法;3. 分析神经干动作电位在不同条件下的变化规律。
二、实验原理神经干动作电位是指神经纤维在受到刺激时,产生的一系列电生理现象。
当神经纤维膜电位达到一定阈值时,钠离子内流,产生动作电位,进而引起邻近神经纤维的兴奋和传导。
本实验通过观察和测量神经干动作电位,了解其传导速度和不应期等参数。
三、实验材料1. 实验动物:蟾蜍;2. 实验器材:坐骨神经干标本、任氏液、刺激器、示波器、记录仪、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;3. 实验药品:2%普鲁卡因。
四、实验方法1. 制备坐骨神经干标本:将蟾蜍麻醉后,解剖出坐骨神经干,置于任氏液中,用玻璃分针轻轻挑起,去除周围组织;2. 安装电极:将刺激电极和记录电极分别固定在坐骨神经干的两端,连接BL-420N系统;3. 刺激和记录:启动刺激器,给予坐骨神经干一定强度的刺激,观察示波器上的波形,记录动作电位传导速度和不应期;4. 重复实验:改变刺激强度,重复实验,观察动作电位传导速度和不应期的变化规律。
五、实验结果1. 动作电位传导速度:在实验条件下,坐骨神经干动作电位传导速度约为15.2 m/s;2. 不应期:在实验条件下,坐骨神经干动作电位不应期约为0.5 ms;3. 刺激强度与传导速度的关系:随着刺激强度的增加,动作电位传导速度逐渐增加,但增加幅度逐渐减小;4. 刺激强度与不应期的关系:随着刺激强度的增加,动作电位不应期逐渐延长。
六、实验讨论1. 神经干动作电位传导速度的测定原理:神经干动作电位传导速度的测定原理是,通过测量动作电位在神经干上的传播距离和时间,计算出传导速度;2. 不应期的产生原因:神经干动作电位不应期的产生原因是,神经纤维在兴奋时,膜电位处于超极化状态,此时钠离子内流受到抑制,导致动作电位不能立即产生;3. 刺激强度与传导速度、不应期的关系:刺激强度与传导速度呈正相关,但并非线性关系;刺激强度与不应期呈正相关。
一目的要求:
1.学习蛙类动物单毁髓与双毁髓的方法。
2.学习并掌握蛙类坐骨神经干标本的制备方法。
3.学习电生理学实验方法。
4.观察蟾蜍坐骨神经干复合动作电位的波形,了解其产生的基本原理。
二基本原理:
神经干在受到有效刺激后,可以产生动作电位,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向动作电位。
神经细胞的动作位是以”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。
三动物与器材:
蟾蜍、常用手术器械(手术剪、手术镊、金冠剪、眼科剪、毁髓针和玻璃分针)、蛙板、固定针、不锈钢盘、污物缸、粗棉线、任氏液、计算机生理信号处理系统、神经屏蔽盒。
四方法步骤:
1.蟾蜍的单毁髓与双毁髓
一手握住蛙或蟾蜍(可用纱布包裹蟾蜍躯干部),背部向上。
用拇指压住蛙或蟾蜍的背部,食指按压其头部前端,使头端向下低垂; 另一手持毁髄针,由两眼之间沿中线向后触划,当触及到两耳中间的凹陷处(此处与两眼的联机成等边三角形)时,持针手即感觉针尖下陷,此处即是枕骨大孔的位置。
将毁髄针由凹陷处垂直刺入,即可进入枕骨大孔(图t-1)。
然后将针尖向前刺入颅腔,在颅腔内搅动,以捣毁脑组织。
如毁髄针确在颅腔内,实验者可感到针尖触及颅骨。
此时的动物为单毁髓动物。
再将毁髓针退至枕骨大孔,针尖转冋后方,与脊柱平行刺入椎管,以捣毁脊髓。
彻底捣毁脊髓时,可看到动物的后肢突然蹬直,而后瘫痪如棉(图t-2),此时的动物为双毁髓动物。
如动物仍表现肢肌肉紧张或活动自如,必须重新毁髓。
操作过程中应注意使蟾蜍头部向外侧(不要挤压耳后腺),防止耳后腺分泌物射入实验者眼内(如被射入,则需立即手生理盐水冲洗眼睛)。
2.坐骨神经干标本制备
(1) 剥制后肢标本(图t-3)
(2) 分离两后肢(图t-4)
(3) 分离坐骨神经(图t-5)
3.测定:阈刺激、最大刺激,打印不同刺激引起的动作电位重叠显示波形。
4.测定:双相动作电位的潜伏期、时程、电位值1、电位值2,打印结果与数据。
*注意:先通过调节补偿,使基线位于0水平。
*选做:单相动作电位测定(测定内容同上)
参数:触发采样,单通道输入,刺激A输出,选单刺激A。
其它参数自己调节。
记录动作电位常用刺激波宽0.1ms;常用滤波200-1000Hz;常用时间常数0.01;常用采样时间20us;常用采样点数500-1000。
五实验结果:
1.刺激强度——动作电位幅度(图)
2.动作电位测定分析(图)
六讨论:
1.对实验结果的分析
2.实验中的注意事项和关键步骤。