生理学实验 神经干动作电位的测定

⽣理学实验神经⼲动作电位的测定实验四神经⼲动作电位的测定【实验⽬的】学习⽣物电活动的细胞外记录法；观察坐⾻神经⼲动作电位的基本波形、潜伏期、幅值以及时程。

【实验原理】神经组织属于可兴奋组织，其兴奋的客观标志是产⽣动作电位，即当受到有效刺激时，膜电位在静息电位的基础上将发⽣⼀系列的快速、可逆、可扩布的电位变化。

动作电位可以沿着神经纤维传导。

在神经细胞外表⾯，已兴奋的部位带负电，未兴奋的部位带正电。

采⽤电⽣理学实验⽅法可以引导出此电位差或电位变化，根据引导的⽅式不同，所记录到的动作电位可呈现单向或双向的波形。

由于坐⾻神经⼲是由许多神经纤维组成的，所以其产⽣的动作电位是众多神经纤维动作电位的叠加，即为⼀个复合动作电位。

这些神经纤维的兴奋性是不同的，所以在⼀定范围内增⼤刺激强度可以使电位幅度增⼤。

这和单⼀细胞产⽣的动作电位是有区别的。

本实验所引导出的动作电位即为坐⾻神经⼲的复合动作电位。

【实验对象】蛙或蟾蜍。

【实验材料】两栖类⼿术器械 1 套、滴管、BL-410⽣物机能实验系统、神经屏蔽盒、刺激电极、接收电极、任⽒液。

【实验步骤】1．制备坐⾻神经⼲标本坐⾻神经⼲标本的制备⽅法与制备坐⾻神经-腓肠肌标本相似。

⾸先按照制备坐⾻神经- 腓肠肌标本的⽅法分离坐⾻神经，当游离⾄膝关节处时，在腓肠肌两侧找到胫神经和腓神经，任选其⼀剪断，然后分离留下的⼀⽀直⾄⾜趾并剪断。

保留与坐⾻神经相连的⼀⼩段脊柱，其余组织均剪除。

此时，即制成了坐⾻神经⼲标本。

将标本浸于任⽒液中，待其兴奋性稳定后开始实验。

2．接标本与实验仪器1）棉球沾任⽒液擦拭神经标本屏蔽盒内的电极，将标本的脊柱端置于屏蔽盒的刺激电（图 4－1 屏蔽盒）极端（即 0刻度端），其神经部分横搭在各个电极上。

2）取出 BL-410 ⽣物机能实验系统专⽤刺激电极，将其插头插在与主机“刺激”插⼝中，另⼀端的两个鳄鱼夹分别夹在屏蔽盒左侧的两个刺激接⼝上。

红⾊接正极，⿊⾊接负极。

神经干动作电位【实验目的】■学习神经干标本的制备。

■学习电生理仪器的使用方法。

■用电生理学方法测定蟾蛛坐骨神经的刺激阈值、双相和单相动作电位。

【实验原理】 ■ 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⅛ι合动作电位■ 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■ 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■ 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 【实验材料与器械】蟾妹的坐骨神经干标本、常用手术器械、计算机采集系统、不锈钢盘或培养皿、神 经屏蔽盒、滴管、任氏液。

【实验方法与步骤】j 结扎线f 1 .坐骨神经标本的制备坐 2.仪器及标本的连结g 一坐骨神经一 3、双相动作电位的观察打开RM6240软件，在“实验”-“神经干动作电位的测定”（同步触发勾选正确）■点击“开 始刺激”•产生双相动作电位4、神经干兴奋阈值的测定刺激强度从IV 开始，逐渐降低刺激强度，当动作电位消失时的电位即为神经干的阈 电位，所对应的刺激为阈刺激。

5双相动作电位在刺激阈值的基础上逐渐加大刺激强度，可见动作电位的图形为双相，而且其幅值随 刺激强度增大而加大。

6、单相动作电位在两个引导电极之间损伤神经干标本，即可使原来的双相动作电位的下相消失，变为 单相；注意上相动作电位的图形有什么变化。

1你认为引起动作电位的刺激需要满足那些条件？ 坐骨神经腓肠肌标本（1）屏蔽盒的的连接。

（2）计算机生物信号采集处理系统进的连接2电刺激波形有很多种，包括锯齿波/正弦波/方波等，但实验中为什么选择方波？3你所观察到的CAP神经干动作电位的双相电位，与AP （动作电位）相同吗？请尝试解释其原因，如何验证你的推测？。

一、实验目的观察蟾蜍或蛙的坐骨神经干复合动作电位的基本波形，并了解其产生的基本原理。

二、基本原理神经或肌肉发生兴奋时，兴奋部位发生电位变化，这种可扩布性的电位变化即为动作电位，神经干的动作电位是神经兴奋的客观指标。

单根神经纤维产生和传导的动作电位是“全或无”式的。

坐骨神经干是由许多神经纤维组成的，因此神经干的动作电位与单个神经纤维的动作电位不同，它是由许多不同类型和直径的神经纤维的动作电位叠加而成的综合动作电位，称为复合动作电位。

复合动作电位不遵循“全或无”的特征。

在一定刺激强度范围内，随着刺激强度的增加，被兴奋的神经纤维的数目逐渐增多。

复合动作电位的振幅也增加。

根据引导方法的不同（双极引导或单极引导），可分别得到双相或单相动作电位。

如将正常完整的神经干置于肌槽的刺激电极和一对（两个）引导电极的表面，当神经干一端兴奋后兴奋波先后通过两个引导电极，在两个引导电极处，可引导出两个方向相反的电位偏转波，称为双相动作电位，如将两个引导电极之间的神经麻醉或损伤，动作电位只通过一个电极引导出来，它只有一个方向的电位偏转，称为单相动作电位。

三、实验用品蟾蜍或蛙，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、肾形弯盘、毁髓针和玻璃分针），蛙板（木质或硬泡沫塑料），探针，锌铜弓，培养皿或不锈钢盘，蜡盘，污物缸，滴管，纱布，粗棉线，任氏液。

RM6240B 生理实验系统，BB-3G神经标本屏蔽肌槽。

四、实验方法和步骤1.制备蟾蜍或蛙坐骨神经干标本参考实验2.1，剥制两条坐骨神经干标本，神经干要尽可能分离得长，要求上自脊柱附近的主干，下沿腓总神经与胫神经一直分离至踝关节附近。

在制备过程中，要把神经周围的结缔组织分离干净，但勿损伤神经标本。

2.安置实验设备RM6240B生理实验系统通过USB接口与计算机相连。

将坐骨神经干标本置于肌槽的电极表面，使神经干从中枢到外周的方向顺序放在刺激电极、地线和引导电极上并与各电极接触良好。

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。

反射时测定和反射弧分析神经干动作电位的测定2013级生命科学3班张柏辉学号：201325010761.实验目的1.观察蛙坐骨神经干动作电位的基本波形，并了解其产生的基本原理；2.学习测定反射时的方法，了解反射弧的组成；3.了解脊髓反射的功能特性。

2.实验原理（一）反射时测定和反射弧分析反射是指对某一刺激无意识的应答。

反射活动的结构基础称为反射弧，包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。

从皮肤接受刺激至机体出现反应的时间称为反射时。

反射时是反射通过反射弧所用的时间。

反射弧的任何一部分缺损，原有的反射不再出现。

中枢的兴奋和抑制同时存在又相互影响。

在脊髓反射的中枢之间或高位脑和脊髓对低位脊髓反射中枢均存在抑制作用，这些抑制作用保证了机体活动的协调性。

（二）神经干动作电位的测定神经干在受到有效刺激后可以产生复合动作电位，标志着兴奋的产生。

如果在立体神经干的一端施加刺激，从另一端引导传来的兴奋冲动可以记录出双相动作电位，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。

3.实验对象与实验材料（一）材料：虎纹蛙（二）器具：手术剪、手术镊、手术刀、金冠剪、眼科剪、毁髓针、玻璃分针、木质蛙板、固定针、锌铜弓、瓷盘、污物缸、滴管、纱布、粗棉线、滤纸片、支架、蛙嘴夹、小烧杯、秒表、神经屏蔽盒、PowerLab、刺激线、USB线、电脑（三）试剂：任氏液、2%普鲁卡因、0.5%及1%硫酸溶液4.实验方法与步骤（一）反射时与反射弧的测定1. 屈反射取一只虎纹蛙，只毁脑髓制成脊蛙（只毁脑），用蛙嘴夹夹住蛙下颌悬挂在支架上，右后肢最长趾浸入0.5%硫酸溶液中2~3mm(<10s),同时开始计时。

当出现屈反射时立即停止计时，并用清水冲洗受刺激皮肤，纱布擦干，重复测屈反射时3次。

同样方法测左后肢最长趾的屈反射时。

2.损毁感受器用手术剪自后肢最长趾基部环切皮肤，后用手术镊剥净长趾上的皮肤，用0.5%硫酸溶液刺激去皮皮肤，并记录侧时结果。