蟾蜍坐骨神经干复合动作电位特性
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实验3 蟾蜍坐骨神经干电生理实验【摘要】目的运用电生理实验技术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影响。
方法采用RM6240微机生物信号处理系统,通过电生理的方法来测定蛙坐骨神经干的单相、双相动作电位的电位和时程以及其中A类纤维冲动的传导速度。
并采用夹伤神经和加不同药物等处理措施,记录一定刺激强度下坐骨神经动作电位的大小变化,从而分析坐骨神经干动作电位的影响因素及机制。
结果动作电位的传导速度为31.76±3.63 m/s,阈刺激强度为0.28±0.03 V,最大刺激强度为1.21±0.36 V。
中枢端引导动作电位正相和负相振幅分别为3.15±1.87mV和 2.11±1.46mV,末梢端引导动作电位正负相振幅分别为7.04±2.01 mV和 3.89±1.46 mV,与中枢端引导时的动作电位振幅比有显著性差异(p<0.01);夹伤神经干后,动作电位振幅为8.49±2.48 mV,时程为 1.73±0.40 ms,与末梢端引导时正相波时程比有显著性差异(p=0.002<0.01)。
引导电极间距离分别等于10mm、20mm和30mm时,动作电位正相振幅:A110为 7.07±1.87 mV,A120为 9.57±3.08 mV,A130为 9.75±3.33 mV,负相振幅:A210为 3.87±1.19 mV, A220为 5.35±2.23 mV,A230为 4.44±2.39 mV,A120、A130分别与A110比均有显著性差异(p<0.05),A220与A210比有显著性差异(p<0.05),A230与A210以及A220与A230比没有显著性差异(p>0.05)。
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。
神经干动作电位及其传导速度的测定摘要目的测定蟾蜍坐骨神经干复合动作电位(compound action potential ,CAP),研究蟾蜍坐骨神经干的电生理特性、双相动作电位形成机制及神经损伤、药物对神经兴奋传导的影响。
方法应用微机生物信号采集处理系统通过电生理的方法来测定蛙类坐骨神经干的单相、双相动作电位的振幅、时程和其中Aα类纤维冲动的传导速度,并通过夹伤神经和加药物的方法来观察对坐骨神经干的影响。
结果刺激电压1.0V,刺激波宽0.1ms时,中枢端引导的动作电位正相波和负相波振幅分别为4.38±1.81mV和2.70±1.16mV,正相波振幅A1chp大于负相波振幅A1chn,两者有高度显著性差异(P<0.01);动作电位正相时程1.05±0.11mV显著短于负相时程2.26±0.31mV,两者有高度显著性差异(P<0.01),末梢端引导的动作电位正相波振幅2.72±0.63mV大于负相波振幅1.31±0.60mV,两者有显著性差异(P<0.01);动作电位正相波时程1.50±0.26ms显著短于负相波时程2.44±0.52 ms,两者有显著性差异(P<0.01)。
刺激电压1.0V,刺激波宽0.1ms,引导电极间距等于10mm、20mm 和30mm时,末梢端引导的动作电位正相振幅分别A10p为8.94±3.12mV、A20p为11.20±3.80 mV、A30p为11.49±3.84 mV,A30p、A20p大于A10p,有高度显著性差异( P<0.01)。
负相波振幅分别A10n为5.26±1.56mV、A20n为6.13±1.31 mV、A30n为3.63±1.00 mV,A20n于A10n比无显著性差异( P>0.05), A30n于A10n比有显著性差异(P<0.05)。
蟾蜍坐骨神经干动作电位记录及性质分析实验目的:1.制备蟾蜍坐骨神经干标本2.记录神经干动作电位,获得其阈强度、顶强度、传导速度、相对不应期等性质,观察复合动作电位、阳极电紧张、单相动作电位等现象。
3.与单细胞动作电位对照,加深理解神经电学性质。
实验过程:1.预习材料、软件、数据下载地址:/track,用户名和密码均为SLX。
2.自行观看教学短片,了解坐骨神经干标本制备方法。
3.每人制备一条尽量长的坐骨神经干标本。
4.两人一组进行实验。
a)将神经干放置在神经肌肉标本盒内,用任氏液保持神经干湿润(可使用任氏液浸湿的棉球放在标本盒中并盖上盖子)。
b)连接刺激输出,负极(黑色)靠内侧,正极(红色)靠外侧。
c)连接生理记录仪,负极(绿色)靠内侧,正极(红色)靠外侧,连接地线(黑色)。
5.记录数据,按下列步骤进行实验(软件操作说明见附图):a)数据采集:在E盘建立目录,禁止将数据文件存放在桌面上,记录文件后切记使用“文件---另存为”命名并保存,不要直接使用“保存”按钮。
b)设置参数:采样频率100kHz,扫描速度0.2ms/div,灵敏度自定,时间常数0.02s,滤波3kHz,刺激器使用同步触发。
c)阈强度和顶强度:设置刺激波宽为0.1ms,使用强度递增刺激,初始强度0V,增量0.01V,延迟20ms,组间延迟4s,使用重叠显示,偏移量0,显示强度刺激标注。
观察动作电位波形,使用峰值幅度对刺激强度作图,得到阈强度和顶强度。
d)刺激波宽与阈强度的关系:选择若干刺激波宽,分别测定其阈强度数值,使用阈强度对波宽作图,分析其反比关系e)动作电位的传导速度:根据刺激与动作电位开始之间的潜伏期以及刺激电极负极与记录电极负极之间的距离,计算动作电位的传导速度;或者将记录电极分别放在两个较远的距离上,计算其动作电位的时间差,计算传导速度。
f)观察阳极电紧张现象:将刺激电极正负极位置调换,重新测定阈强度和顶强度,与正常位置下的数据进行对比并分析原因。
蟾蜍坐骨神经干复合动作电位特性目的:应用微机生物信号采集处理系统记录蟾蜍坐骨神经干复合动作电位(compound action potention,CAP),观察刺激、神经损伤、药物对神经兴奋性、兴奋传导的影响并探讨其机制。
1.材料和方法(materials and methods)1.1 实验动物:蟾蜍(中华蟾蜍指名亚种,Zhuoshan Toad)1.2 药品:任氏液、3 mol/L 氯化钾1.3器材:RM6240微机生物信号处理系统(成都仪器厂)、神经干标本盒、包括器械方盘、蛙板等实验器械材料一套。
1.4 坐骨神经干制备:蟾蜍毁脑脊髓,去上肢和内脏,下肢剥皮浸于任氏液中。
蟾蜍下肢背面向上置于蛙板上,剪去尾椎;标本腹面向上,用玻璃分针分离脊柱两侧神经丛,用线在近脊柱处结扎,剪断神经;将神经干从腹面移向背面。
标本背面向上固定,从大腿至跟腱分离坐骨神经。
坐骨神经标本置任氏液中备用。
1.5 仪器连接和参数:神经干标本盒两对引导电极分别接微机生物信号处理系统1、2通道。
仪器参数:1、2通道时间常数0.02s、滤波频率3KHz、灵敏度5mV,采样频率:100KHz,扫描速度:0.2ms/div。
单刺激激方式,刺激幅度1.0V,刺激波宽0.1ms,延迟2ms,同步触发。
1.6 动作电位引导:神经干标本置于标本盒的电极上,神经与电极接触良好,调节刺激电压,记录动作电位。
2.观察(observations)2.1 中枢端引导的双向动作电位(biphasic action potential,BAP):用1.0V电压,波宽0.1ms方波刺激神经干末梢端,观察动作电位波形。
2.2 测定末梢端引导的双向动作电位:用1.0V电压,波宽0.1ms的单个方波刺激神经干中枢端,测定动作电位正、负向振幅和时程。
2.3 兴奋传导速度测定:用1.0V电压,波宽0.1ms的单个方波激刺激神经干中枢端,测定第1和第2对引导电极引导CAP起点的时间差Δt ,根据υ=S R1- R2- / Δt 计算出AP的传导速度。
蟾蜍坐骨神经干复合动作电位特性1 材料蟾蜍;任氏液;BB-3G标本屏蔽盒,微机生物信号采集处理系统。
2 方法2.1 系统连接和参数设置RM6240多道生理信号采集处理系统与标本盒连接,1、2通道时间常数0.02s、滤波频率3KHz、灵敏度5mV,采样频率100KHz,扫描速度0.2ms/div。
单刺激激模式,刺激波宽0.1ms,延迟1ms,同步触发。
2.2 制备蟾蜍坐骨神经干标本蟾蜍毁脑脊髓和下肢标本制备,下肢标本仰卧置于蛙板上,分离脊柱两侧的坐骨神经,紧靠脊柱根部结扎,近中枢端剪断神经干,将神经干从骶部剪口处穿出。
循股二头肌和半膜肌之间的坐骨神经沟,纵向分离坐骨神经直至腘窝胫腓神经分叉处,将腓浅神经、胫神经与腓肠肌和胫骨前肌分离。
置剪刀于神经与组织之间,剪切直至跟腱并剪断跟腱和神经。
剥离附着在神经干的组织,坐骨神经干标本浸入任氏液中。
2.3 实验观察2.3.1 中枢端引导动作电位神经干末梢端置于刺激电极处,用刺激电压1.0V,波宽0.1ms 的方波刺激神经干,测定第1和第2对引导电极引导的双相动作电位正相波和负相波的振幅和时程。
2.3.2 改变引导电极距离用刺激电压1.0V,波宽0.1ms的方波刺激神经干中枢端,记录引导电极距离10mm、20mm、30mm时的动作电位。
分别测定上述三个引导电极距离的动作电位正相波和负相波的振幅和时程。
2.3.3 末梢端引导动作电位和测定动作电位传导速度引导电极距离10mm,神经干中枢端置于刺激电极处,用刺激电压1.0V,波宽0.1ms的方波刺激神经干,测定第1对引导电极引导的双相动作电位正相波和负相波的振幅和时程。
分别测量两个动作电位起始点的时间差和标本盒中两对引导电极之间的距离S(应测r1- r2的间距),计算动作电位传导速度。
2.3.4 单相动作电位引导用镊子在第1对引导电极之间贴近后一电极处神经夹伤,用刺激电压1.0V,波宽0.1ms的方波刺激神经干,测量单相动作电位的振幅和动作电位持续时间。
实验名称:蟾蜍坐骨神经干复合动作电位(CAP)的测定实验目的:1. 确定蟾蜍坐骨神经干复合动作电位(CAP)的临界值和最大值。
2. 测定蟾蜍坐骨神经干CAP的传导速度。
3. 确定蟾蜍坐骨神经干CAP的不应期(相对不应期和绝对不应期)。
实验材料:1. 实验动物:蟾蜍(Bufo bufo gargarizans)2. 实验器材:生物信号采集系统RM6240,刺激电极,记录电极,接地电极,标本盒,手术器械,剪刀,镊子,刀片,生理盐水,酒精棉球等。
实验方法:1. 蟾蜍坐骨神经标本的制作:- 双毁髓处死蟾蜍后,剥去皮肤,暴露腰骶丛神经。
- 游离大腿肌肉之间的坐骨神经干及其下行到小腿的两个分支:胫神经和腓神经。
- 三段结扎,剪去无关分支后离体。
- 注意保持神经湿润。
2. 神经标本的连接:- 将神经搭于标本盒内,保证神经与电极充分接触。
- 中枢端接触刺激电极S1和S2,外周端接触记录电极R1-R2,之间接触接地电极。
3. 刺激输出线的连接:- 刺激输出线两夹子分别连接标本盒的刺激电极S1和S2。
- 插头接生物信号采集系统RM6240的刺激输出插口。
4. 信号输入线的连接:- 信号输入倒显得红色和绿色夹子分别连接记录电极(绿色夹子在前,引导出正向波形,即出现的第一个波峰向上)。
- 黑色夹子连接接地电极,插头接通道1。
5. 实验步骤:- 设置刺激参数:刺激频率、刺激强度、时间间隔等。
- 记录蟾蜍坐骨神经干复合动作电位(CAP)的波形。
- 逐渐增加刺激强度,观察CAP波形的变化。
- 确定CAP的临界值和最大值。
- 逐渐增加刺激强度,观察CAP传导速度的变化。
- 确定CAP的传导速度。
- 逐渐增加刺激强度,观察CAP不应期的变化。
- 确定CAP的相对不应期和绝对不应期。
实验结果:1. CAP临界值和最大值:- 当刺激强度为1.0 mA时,CAP的临界值为0.6 mV。
- 当刺激强度为1.5 mA时,CAP的最大值为1.2 mV。
人体机能学实验报告姓名张立鑫2010221460 专业临床二系年级2010级班次4班赵文韬2010221470 日期2011年9月14日郑维金2010221473钟原2010221475【实验名称】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【实验目的】加深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。
【实验对象】蟾蜍【实验药品和器材】蛙类手术器械,BL-410生物信号记录分析系统,神经屏蔽盒,任氏液等。
【实验步骤及方法】(详见书P57.P58)1.坐骨神经—腓神经标本的制备。
2.将标本放入神经屏蔽盒,(注意刺激电极端为神经干的中枢端)。
3.仪器连接。
4.BL-410的操作。
【实验结果】1.神经干动作电位的引导2.坐骨神经干动作电位传导速度V=(S2-S1)/(t2-t1)实验测得两对引导电极之间的距离为1.6cm,两个通道的动作电位波峰间的时间差为0.60ms。
计算得到传导速度V=26.7m/s3.二次刺激在兴奋周期之后相对不应期受到二次刺激绝对不应期受到二次刺激二次刺激没有出现相应的动作电位。
【实验结论】实验测得两对引导电极之间的距离为1.6cm,两个通道的动作电位波峰间的时间差为0.60ms。
计算得到传导速度V=26.7m/s【讨论与分析】1.神经干不能太干也不能太湿,剥离完整后在任氏液体中稳定15分钟左右,取出用滤纸吸干周围的任氏液。
2.神经干放置在引导电极上时,尽量拉直,不能使它下垂或斜向放置,以免影响神经干长度测量准确性。
3.神经干要尽可能长,两个引导电极之间的距离越远,测量的传导速度就越准确。
运动与健康题目:体育锻炼对运动系统的影响指导老师:欧阳靜仁班级:热能092班姓名:林灿雄学号:200910814223摘要:这篇文章通过对人体运动系统组成的介绍,以及体育锻炼对运动系统的作用和影响的一点点描述,给平时不重视锻炼的人说明了体育锻炼的好处,希望能够有更多的人重视体育锻炼。
实验报告课程名称:实验类型:实验项目名称:同组学生姓名:指导老师:摘要目的以蟾蜍坐骨神经干标本为材料,测定蟾蜍坐骨神经干复合动作电位,探讨蟾蜍坐骨神经干的特性、双相动作电位形成机制及神经损伤、药物对神经兴奋传导的影响。
方法应用微机生物信号采集处理系统及电生理实验方法,记录不同处理情况下的动作电位情况结果中枢引导时,在刺激电压1.0V,波宽0.1ms的方波刺激下,第一、二对引导电极引导出的动作电位之间,正相与负相振幅大小均有显著性差异(P<0.05),正相与负相时程长度之间均有显著性差异(P<0.05);末梢引导时,在刺激电压1.0V,波宽0.1ms的方波刺激下,第一对引导电极引导出的动作电位的正相振幅与负相振幅大小间有显著性差异(P<0.05),正相时程与负相时程长度间有显著性差异(P<0.05);末梢引导时,用刺激电压 1.0V,波宽0.1ms的方波刺激,当引导电极距离为10/20/30mm时,动作电位的正相振幅与负相振幅大小间均有显著性差异(P<0.05);引导电极距离10mm时动作电位的正相振幅/负相振幅与引导电极距离20mm时相比均有显著性差异(P<0.05);引导电极距离10mm时动作电位的正相振幅与引导电极距离30mm时相比有显著性差异(P<0.05)。
夹伤神经后,测定得的末梢单相动作电位振幅与时程相较双相动作电位均有显著性差异。
经3mol KCl处理2分钟后,正相动作电位振幅与处理前均无显著性差异(P>0.05),负相动作电位振幅及正相时程与处理前均有显著性差异(P<0.05)。
经4%procaine处理5分钟后,正相动作电位振幅与处理前均无显著性差异(P>0.05),负相动作电位振幅及正相时程与处理前均有显著性差异(P<0.05)。
结论蟾蜍坐骨神经具有双向传导动作电位的能力。
当引导电极间距小于动作电位时程时,正相波与负相波叠加形成双相动作电位。
神经干双向动作电位的引导传导速度及不应期的测定组员:陈良鹏肖瑶伍思静袁果曼罗冰清实验目的:观察蟾蜍坐骨神经动作电位的基本波形,掌握坐骨神经制备方法与引导动作电位的方法,理解与刺激和最大刺激强度的概念测定潜伏期时程和波幅,学会通过潜伏期法和潜峰法测定神经冲动的传导速度,通过测定神经干不应期理解兴奋性在兴奋过程中的变化过程。
实验对象:蟾蜍实验药品和器材:蛙类手术器械,BL-410生物信号记录分析系统,神经屏蔽盒,任氏液等。
实验原理:1、神经动作电位是神经兴奋的客观标志。
当神经受到有效刺激时,处于兴奋部位的膜外电位负于静息电位;当动作电位通过后,兴奋处的膜外电位又恢复到静息时水平。
神经干兴奋过程所发生的膜电位变化称神经复合动作电位。
如果将两个引导电极置于神经干表面时(双极引导),动作电位将先后通过两个引导电极处,可记录到两个相反的电位偏转波形,称为双向动作电位。
2、神经纤维兴奋的标志是产生一个可传播的动作电位。
测定神经干上的神经冲动的传导速度,可以了解神经的兴奋状态。
在示波器上测量动作电位传导一定距离所耗费的时间,便可计算出兴奋的传导速度。
3、神经与肌肉等可兴奋组织兴奋性在一次兴奋过程中可发生系列变化,即绝对不应期相对不应期超常期和低常期,组织的兴奋性才逐渐恢复。
为了测定神经干在兴奋过程中的兴奋性变化,可先给一个条件刺激以引起神经兴奋,然后再用另一检验性刺激,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(AP)幅度,即可观察到神经组织兴奋性的变化过程。
在本次实验中,主要观察的是不应期的变化,而非整个兴奋性的周期性变化。
实验对象:蟾蜍实验步骤及方法:1.坐骨神经—腓神经标本的制备。
2.将标本放入神经屏蔽盒,(注意刺激电极端为神经干的中枢端)。
3.仪器连接。
4.BL-410的操作。
实验内容:1、刺激坐骨神经时诱发产生的动作电位由在最适刺激强度时动作电位原图上进行区间测量可知,潜伏期为0.32ms,时程t1为 1.92ms ,波幅为11.08mV。
蟾蜍坐骨神经干复合动作电位特征1资料蟾蜍;任氏液;BB-3G 标本障蔽盒,微机生物信号收集办理系统。
2方法2. 1 系统连结和参数设置道时间常数、滤波频次RM6240 多道生理信号收集办理系统与标本盒连结,3KHz 、敏捷度 5mV ,采样频次 100KHz ,扫描速度1、2 通。
单刺激激模式,刺激波宽,延缓 1ms,同步触发。
2.2制备蟾蜍坐骨神经干标本蟾蜍毁脑脊髓和下肢标本制备,下肢标本仰卧置于蛙板上,分别脊柱双侧的坐骨神经,紧靠脊柱根部结扎,近中枢端剪断神经干,将神经干从骶部剪口处穿出。
循股二头肌和半膜肌之间的坐骨神经沟,纵向分别坐骨神经直至腘窝胫腓神经分叉处,将腓浅神经、胫神经与腓肠肌和胫骨前肌分别。
置剪刀于神经与组织之间,剪切直至跟腱并剪断跟腱和神经。
剥离附着在神经干的组织,坐骨神经干标本浸入任氏液中。
2. 3实验察看2.3.1中枢端指引动作电位神经干末梢端置于刺激电极处,用刺激电压 1.0V ,波宽的方波刺激神经干,测定第 1 和第 2 对指引电极指引的双相动作电位正相波和负相波的振幅和时程。
2. 3.2改变指引电极距离用刺激电压 1.0V ,波宽 0.1ms 的方波刺激神经干中枢端,记录指引电极距离10mm、 20mm、 30mm 时的动作电位。
分别测定上述三个指引电极距离的动作电位正相波和负相波的振幅和时程。
2.3.3末梢端指引动作电位和测定动作电位传导速度指引电极距离 10mm,神经干中枢端置于刺激电极处,用刺激电压 1.0V ,波宽 0.1ms 的方波刺激神经干,测定第 1 对指引电极指引的双相动作电位正相波和负相波的振幅和时程。
分别丈量两个动作电位开端点的时间差和标本盒中两对指引电极之间的距离S(应测 r1- r2的间距),计算动作电位传导速度。
2.3.4单相动作电位指引用镊子在第 1 对指引电极之间切近后一电极处神经夹伤,用刺激电压 1.0V ,波宽 0.1ms 的方波刺激神经干,丈量单相动作电位的振幅和动作电位连续时间。
人体解剖及动物生理学试验汇报实验名称神经干复合动作电位姓名学号系别组别同组姓名试验室温度20℃试验日期4月24日一、试验题目蟾蜍坐骨神经干复合动作电位(CAP)A蟾蜍坐骨神经干CAP阈值和最大幅度确定B蟾蜍坐骨神经干CAP传导速度确定C蟾蜍坐骨神经干CAP不应期确定二、试验目确定蟾蜍坐骨神经干复合动作电位(CAP)(1)临界值和最大值(2)传导速度(3)不应期(相对不应期、绝对不应期)三、试验原理神经系统对维持机体稳态起着关键作用, 动作电位(AP)是神经系统进行通信联络所采取信号, 多个神经元轴突集结成束形成神经, APs沿感觉神经有外周传向中枢或沿运动神经由中枢传向外周。
坐骨神经干由上百根感觉神经和运动神经组成, 分别联络腿部感受器和效应器(骨骼肌)。
假如电刺激一根离体坐骨神经干, 经过细胞外引导方法, 就能统计到神经干复合动作电位(CAP)。
一个CAP是一系列含有不一样兴奋性神经纤维产生多个AP总和。
刺激强度越爱, 兴奋神经纤维数目就越多, CAP幅度也就越大。
与胞内引导得到单细胞AP相比, CAP是双相电位, 逐层递增(非全或无), 而且幅度较小。
阈电位是指一个刚刚能观察到CAP, 所对应刺激为阈刺激。
在一定范围内增加刺激强度, CAP幅度对应增大。
最大CAP所对应最小刺激电位即最大刺激。
动作电位能够沿神经以一定速度不衰减地传导, 传导速度快慢基于多个原因, 这些原因决定了生物体对其坏境适应性。
它们包含神经直径、有没有髓鞘、温度等等。
神经在一次兴奋过程中, 其兴奋性将发生一个周期性改变, 最终恢复正常。
兴奋周期性改变, 依次包含绝对不应期、相对不应期等等。
绝对不应期内, 不管多么强大刺激都不能引发神经再一次兴奋; 相对不应期内, 神经兴奋性较低, 较大刺激能够引发兴奋。
绝对不应期决定了神经发放冲动(动作电位)最高频率, 确保了动作电位不能叠加(区分于局部电位), 以及单向传导(只能有受刺激部位向远端传导, 不能返回)特征。
蟾蜍神经干动作电位的测定一、目的要求:学习生物电的细胞外记录法,观察坐骨神经干动作电位的基本波形。
二、实验结果:双相动作电位单相动作电位三、结果分析:当可兴奋组织受到一次有效刺激时,细胞膜在静息电位基础上发生一次短暂的、可逆的,并可向周围扩布的电位波动称为动作电位。
动作电位是可兴奋细胞兴奋的标志。
实验中:如将两个引导电极分别置于正常完整的神经干表面,给予一次有效刺激即可产生动作电位。
当动作电位通过第一个电极接触部位,该处的神经干膜表面会由安静时的内负外正转变为内正外负,这样在两电极接触的部位出现了电位差。
因此,可以引导出一个向上的波形。
当动作电位传导到两个电极中间时,而原先发生动作电位的部位已经复级,因此两个电极之间电位差消失,波形又回落到基线。
形成一个向上的波形。
当动作电位传导到第二个电极接触下方时,该处也同样由安静时的内负外正转变为内正外负,这样在两电极接触的部位又出现了电位差,引导出一个向下的波形,当动作电位离开该处迅速发生复级化,波形又回落到基线。
形成一个向下的波形。
所形成的波形称为双相动作电位(20分)。
如将两引导电极之间的神经麻醉或损伤,动作电位只通过第一个电极引导出来,它只有一个方向的电位,称为单相动作电位。
坐骨神经由许多神经纤维组成,所以神经干的动作电位与单个神经纤维的跨膜动作电位不同,它是许多动作电位组成的复合动作电位。
虽然每条神经纤维都按“全或无”定律参与反应,但在一定范围内,复合动作电位的振幅可随刺激强度的的增强而幅度增大。
因神经纤维传导速度不一致,从而造成前后波幅大小不同。
四、结论:实验证明神经干是许多动作电位组成的复合动作电位,在一定范围内,它的振幅可随刺激强度的增加而增加。
骨骼肌单收缩和强直收缩一、【目的要求】:观察并记录刺激频率和肌肉反应之间的关系及其形成过程。
二、【实验结果】:结果如图:图4-5 单收缩、不完全及完全强直收缩曲线上:收缩曲线下:刺激标记1.单收缩;2.不完全强直收缩;3.完全强直收缩三、【结果分析】肌肉组织收缩的外部表现形式可根据刺激频率的不同表现为不同的收缩形式。
神经干双向动作电位的引导传导速度及不应期的测定组员:陈良鹏肖瑶伍思静袁果曼罗冰清实验目的:观察蟾蜍坐骨神经动作电位的基本波形,掌握坐骨神经制备方法与引导动作电位的方法,理解与刺激和最大刺激强度的概念测定潜伏期时程和波幅,学会通过潜伏期法和潜峰法测定神经冲动的传导速度,通过测定神经干不应期理解兴奋性在兴奋过程中的变化过程。
实验对象:蟾蜍实验药品和器材:蛙类手术器械,BL-410生物信号记录分析系统,神经屏蔽盒,任氏液等。
实验原理:1、神经动作电位是神经兴奋的客观标志。
当神经受到有效刺激时,处于兴奋部位的膜外电位负于静息电位;当动作电位通过后,兴奋处的膜外电位又恢复到静息时水平。
神经干兴奋过程所发生的膜电位变化称神经复合动作电位。
如果将两个引导电极置于神经干表面时(双极引导),动作电位将先后通过两个引导电极处,可记录到两个相反的电位偏转波形,称为双向动作电位。
2、神经纤维兴奋的标志是产生一个可传播的动作电位。
测定神经干上的神经冲动的传导速度,可以了解神经的兴奋状态。
在示波器上测量动作电位传导一定距离所耗费的时间,便可计算出兴奋的传导速度。
3、神经与肌肉等可兴奋组织兴奋性在一次兴奋过程中可发生系列变化,即绝对不应期相对不应期超常期和低常期,组织的兴奋性才逐渐恢复。
为了测定神经干在兴奋过程中的兴奋性变化,可先给一个条件刺激以引起神经兴奋,然后再用另一检验性刺激,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(AP)幅度,即可观察到神经组织兴奋性的变化过程。
在本次实验中,主要观察的是不应期的变化,而非整个兴奋性的周期性变化。
实验对象:蟾蜍实验步骤及方法:1.坐骨神经—腓神经标本的制备。
2.将标本放入神经屏蔽盒,(注意刺激电极端为神经干的中枢端)。
3.仪器连接。
4.BL-410的操作。
实验内容:1、刺激坐骨神经时诱发产生的动作电位由在最适刺激强度时动作电位原图上进行区间测量可知,潜伏期为0.32ms,时程t1为 1.92ms ,波幅为11.08mV。
蟾蜍坐骨神经干动作电位的引导、传导速度和兴奋性不应期的测定一、实验目的1、熟悉仪器设备的操作。
2、掌握神经干动作电位的引导及传导速度的测定方法。
3、测定神经干不应期,理解可兴奋组织的兴奋性在兴奋过程中的变化过程。
二、实验原理1、将两个引导电极置于神经干表面时,动作电位将先后通过两个电极引导处,可记录到电位偏转波形。
2、在示波器上测量动作电位传导一定距离所耗费的时间,可计算出兴奋的传导速度。
3、神经与肌肉等可兴奋组织的兴奋性在一次兴奋过程中可发生一系列变化,即绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期,组织的兴奋性才逐渐恢复。
可先给一个条件刺激以引起兴奋,然后再用另一检验性刺激在前一兴奋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程度,即可观察到神经组织兴奋性的变化过程。
三、实验对象:蟾蜍。
四、实验器材:蛙类手术器械,BL-410生物信号记录分析系统,神经屏蔽盒,任氏夜等。
五、实验步骤1、制备蟾蜍坐骨神经干标本(1)脊髓捣毁法处死蟾蜍,剪除躯干上部和内脏,注意勿损伤到坐骨神经,仅留下下后肢、骶骨、脊柱和坐骨神经。
(2)剥皮:握住脊柱断面(不要触碰神经),剥掉蟾蜍的皮肤。
(3)游离坐骨神经:沿脊柱一侧用玻璃探针分离坐骨神经,将其结扎并剪断。
再将坐骨神经大腿部分从坐骨神经沟中游离出来,将坐骨神经一直游离到腘窝处。
(4)游离腓神经,在此过程中动作要轻,切勿损伤神经。
2、仪器连接。
3、实验观察。
六、实验结果1、测量阈值。
能引起动作电位的最小刺激强度,称为刺激的阈值。
由实验统计可知,该坐骨神经干的阈值为0.300V,但是,该图中的波形不是怎么稳定,这可能与实验样本制作的质量有关。
2、(1)(2)(3)(4)图(1)为潜峰法测得的神经干动作电位的传导速度,两个通道的动作电位波峰的时间差为t2-t1=0.6ms,两对引导电极间的距离为S2-S1=1.8cm.屏幕上显示的传导速度为28.3m/s,利用公式计算的传导速度v=(S2-S1)/(t2-t1)=30m/s.图(2)为双相动作电位图。
蟾蜍坐骨神经干复合动作电位特性1 材料蟾蜍;任氏液;BB-3G标本屏蔽盒,微机生物信号搜集处置系统。
2 方式2.1 系统连接和参数设置RM6240多道生理信号搜集处置系统与标本盒连接,一、2通道时刻常数0.02s、滤波频率3KHz、灵敏度5mV,采样频率100KHz,扫描速度0.2ms/div。
单刺激激模式,刺激波宽0.1ms,延迟1ms,同步触发。
2.2 制备蟾蜍坐骨神经干标本蟾蜍毁脑脊髓和下肢标本制备,下肢标本仰卧置于蛙板上,分离脊柱双侧的坐骨神经,紧靠脊柱根部结扎,近中枢端剪断神经干,将神经干从骶部剪口处穿出。
循股二头肌和半膜肌之间的坐骨神经沟,纵向分离坐骨神经直至腘窝胫腓神经分叉处,将腓浅神经、胫神经与腓肠肌和胫骨前肌分离。
置剪子于神经与组织之间,剪切直至跟腱并剪断跟腱和神经。
剥离附着在神经干的组织,坐骨神经干标本浸入任氏液中。
2.3 实验观看2.3.1 中枢端引导动作电位神经干末梢端置于刺激电极处,用刺激电压1.0V,波宽0.1ms 的方波刺激神经干,测定第1和第2对引导电极引导的双相动作电位正相波和负相波的振幅和时程。
2.3.2 改变引导电极距离用刺激电压1.0V,波宽0.1ms的方波刺激神经干中枢端,记录引导电极距离10mm、20mm、30mm时的动作电位。
别离测定上述三个引导电极距离的动作电位正相波和负相波的振幅和时程。
2.3.3 末梢端引导动作电位和测定动作电位传导速度引导电极距离10mm,神经干中枢端置于刺激电极处,用刺激电压1.0V,波宽0.1ms的方波刺激神经干,测定第1对引导电极引导的双相动作电位正相波和负相波的振幅和时程。
别离测量两个动作电位起始点的时刻差和标本盒中两对引导电极之间的距离S(应测r1- r2的间距),计算动作电位传导速度。
2.3.4 单相动作电位引导用镊子在第1对引导电极之间切近后一电极处神经夹伤,用刺激电压1.0V,波宽0.1ms的方波刺激神经干,测量单相动作电位的振幅和动作电位持续时刻。
测量单相动作电位的上升时刻和下降时刻。
2.3.5 按步长,刺激强度从0V开始慢慢增加至动作电位再也不增大止。
测量动作电位振幅与刺激电压对应数据。
2.3.6 换一神经干,用刺激电压1.0V,波宽0.1ms的方波刺激神经干,假设第2对引导电极引出一双相动作电位,用一小块浸有3mol KCl溶液的滤纸片贴附在第2对引导电极后一电极处处的神经干上。
记录KCl处置前及处置后3min 第2对引导电极引导的动作电位振幅和时程。
2.3.7 用刺激电压1.0V,波宽0.1ms的方波刺激神经干,用一小块浸有40g/L 普鲁卡因溶液的滤纸片贴附在第1对引导电极后一电极处的神经干上。
记录处置前及处置后5min 第1对引导电极引导的动作电位振幅和时程。
2.4 统计方式结果以⎺x±s表示,统计采纳Student t test方式。
3 结果3.1 蟾蜍坐骨神经干的阈强度、最大刺激强度、传导速度的电脉冲刺激蟾蜍坐骨神经干中枢端,引发动作电位的阈刺激为V,最大刺激强度为8V,动作电位的传导速度为24.40±4.50 m/s。
3.2 刺激强度与动作电位振幅的电脉冲刺激蟾蜍坐骨神经干中枢端,当刺激强度达到阈刺激时动作电位迅速增加。
在达到最大刺激后,动作电位几乎再也不发生转变(见图1)。
图1.刺激强度与动作电位波幅转变关系图3.3 神经干中枢引导的双相动作电位正相、负相振幅及持续时刻蟾蜍坐骨神经干中枢引导的动作电位,第1通道和第2通道的负相波振幅明显小于正相波振幅(vs ,; vs ,),但负相波时程明显大于正相波( vs , 01; vs ,01);第2通道的正相波振幅明显小于第1通道的正相波振幅( vs ,5),负相波振幅也明显小于第1通道的负相波振幅( vs ,1)(见表2)。
表2.蟾蜍坐骨神经干中枢引导的双相动作电位正相、负相振幅及持续时刻A1chp(mV) A1chn( mV) D1chp(ms ) D1chn(ms ) A2chp(mV) A2chn( mV) D2chp(ms ) D2chn(ms ) Sample10 10 10 10 10 10 10 10 size⎺x±s **△△△ 3.25±1.68*□□##☆☆☆注:*:5,**:,vs A1chp;△△△:01,vs D1chp;□□:,vs A2chp;##:1,vs A1chn;☆☆☆:01,vs D2chp3.4 神经干末梢引导的双相动作电位正相、负相振幅及持续时刻蟾蜍坐骨神经干末梢引导的双相动作电位负相波振幅明显小于正相波振幅( vs ,01),负相波时程明显大于正相波时程( vs ,01)(见表3)。
表3.蟾蜍坐骨神经干末梢引导的双相动作电位正相、负相振幅及持续时刻A bp(mV) A bn(mV ) D bp(ms ) D bn(ms )Sample size 10 10 10 10⎺x±s ***###注:***:01,vs A bp;###:01,vs D bp;3.5 神经干末梢引导的双相动作电位与单相动作电位的振幅及持续时刻蟾蜍坐骨神经干末梢引导的单相动作电位的振幅明显大于双相动作电位正相波振幅(vs ,),时程也明显大于双相动作电位正相波时程( vs ,01)(见表4)。
A bp(mV) A bn(mV ) D bp(ms ) D bn(ms ) A m(mV) D m(ms)Sample size 10 10 10 10 10 10⎺x±s ***###**###注:**:P<0.01,***:P<0.001,vs A bp;###:P<0.001,vs D bp;3.6 引导电极间距离对坐骨神经干动作电位振幅和时程的阻碍引导电极间距离为10,20,30mm时,负相波振幅均显著小于正相波振幅(± vs ,01; vs 1,01; vs ,01);距离为20mm时的正相波振幅显著大于10mm时正相波振幅(vs ,01),负相波振幅也显著大于10mm时负相波振幅( vs ±1.22,01);距离为30mm时的正相波振幅显著大于20mm时正相波振幅( vs ,01),可是其负相波振幅与20mm时负相波振幅没有显著不同( vs ,P>0.05)(见表5)。
引导电极间距离为10,20,30mm时,负相波时程均显著大于正相波时程(vs ,01; vs,01; vs ,01);距离为20mm时的正相波时程显著大于10mm时正相波时程( vs ,01),而负相波时程与10mm时负相波时程没有显著不同( vs , P>0.05);距离为30mm时的正相波时程显著大于20mm时正相波时程( vs ,01),其负相波时程也显著大于10mm时负相波时程( vs ,01)(见表6)。
表5.引导电极间距离对坐骨神经干动作电位振幅的阻碍A10p(mV) A10n(mV) A20p(mV) A20n(mV) A30p(mV) A30n(mV) Sample size 10 10 10 10 10 10⎺x±s ±******### □□###△△△注:***:P<0.001,vs A10p;###:P<0.001,vs A20p; △△△:P<0.001,vs A30p;□□:,vs A10n;表6.引导电极间距离对坐骨神经干动作电位时程的阻碍D10p(ms) D10n(ms) D20p(ms) D20n(ms) D30p(ms) D30n(ms)Sample size 10 10 10 10 10 10⎺x±s ******### ###△△△☆☆☆注:***:P<0.001,vs D10p;###:P<0.001,vs D20p; △△△:P<0.001,vs D30p; ☆☆☆:P<0.001,vs D20n; 3.7 KCl处置前后动作电位振幅用3mol KCl处置蟾蜍坐骨神经干,2min后的动作电位正相波振幅明显大于处置前( vs , P<0.01),而负相波振幅那么明显小于处置前( vs , P<0.05)(见表7)。
表7.蟾蜍坐骨神经干用3mol KCl处置前后动作电位振幅A Kp(mV) A Kn(mV )control 2min control 2minSample10 10 10 10size⎺x±s **#注:**:P<0.01,vs A Kp control;#:P<0.05,vs A Kn control;3.8 普鲁卡因处置前后动作电位振幅用4% procaine处置蟾蜍坐骨神经干,5min后的动作电位正相波振幅明显大于处置前( vs , P<0.05),而负相波振幅那么明显小于处置前( vs , P<0.01)(见表8)。
表8.蟾蜍坐骨神经干4% procaine处置前后动作电位振幅A pp(mV) A pn(mV )control 5min control 5minSample10 10 10 10size⎺x±s *##注:*:5,vs A pp control;##:1,vs A pn control;3.9 双相动作电位正、负波的叠加点蟾蜍坐骨神经干末梢引导的单相动作电位的振幅明显大于双相动作电位正相波振幅(vs ,)(见表4),即双相动作电位正、负波的叠加点在动作电位去极化时期。
4 讨论4.1 神经干动作电位不具有“全或无”的性质的电脉冲刺激蟾蜍坐骨神经干中枢端,当刺激强度从阈刺激增加至最大刺激,神经干动作电位振幅随刺激电压增加而增高。
在达到最大刺激后,动作电位几乎再也不发生转变。
而动作电位“全或无”的性质表现为刺激强度小于阈刺激时可不能引发动作电位,当刺激强度达到阈刺激后能够引发动作电位,动作电位水平不随刺激强度的转变而转变。
因此蟾蜍坐骨神经干动作电位不具有“全或无”性质。
这是因为坐骨神经干由不同类型的神经纤维组成,各个类型的纤维兴奋性水平不同,在一个有限的范围内神经干动作电位的大小随着刺激强度的增加而增加。
当刺激强度足以兴奋所有类型的神经纤维后,坐骨神经干动作电位维持稳固。
蟾蜍坐骨神经干动作电位为复合动作电位(CAP)。
4.2 BAP正、负相波的形成在两引导电极间夹伤坐骨神经干,神经冲动的传导被阻断,形成了单相动作电位,单相动作电位仅具有正相波。
这说明双相动作电位的正相波和负相波别离是由R1和R2引导所得。
蟾蜍坐骨神经干末梢引导的单相动作电位的振幅明显大于双相动作电位正相波振幅,时程也明显大于双相动作电位正相波时程, 这说明双相动作电位是由不对称的正相波和负相波叠加而成的,叠加点在正相波的去极化时期。