实验1神经的电生理特性及影响因素实验
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第1篇实验目的:本研究旨在通过实验手段,观察和分析神经信号在神经元间的传递过程,探究神经递质的作用以及突触传递的机制。
实验材料:1. 神经元培养皿2. 生理盐水3. 神经递质(如乙酰胆碱)4. 电生理记录系统5. 显微镜6. 相关试剂和耗材实验方法:1. 神经元培养:将神经元在培养皿中培养至成熟,确保神经元之间的连接充分建立。
2. 神经递质处理:向培养皿中加入一定浓度的神经递质,观察神经元反应。
3. 电生理记录:利用电生理记录系统,记录神经元在神经递质作用下的电生理变化。
4. 显微镜观察:利用显微镜观察神经元形态和突触结构的变化。
实验步骤:1. 神经元培养:- 将神经元在含有适宜培养基的培养皿中培养,维持适宜的温度、pH和氧气浓度。
- 定期更换培养基,确保神经元生长良好。
2. 神经递质处理:- 向培养皿中加入一定浓度的神经递质(如乙酰胆碱),确保神经递质均匀分布在培养基中。
- 观察神经元在神经递质作用下的反应,如神经元兴奋、突触释放等。
3. 电生理记录:- 将电极插入神经元细胞内,记录神经元在神经递质作用下的电生理变化。
- 分析神经元在神经递质作用下的兴奋性、突触传递速度等参数。
4. 显微镜观察:- 利用显微镜观察神经元形态和突触结构的变化。
- 分析神经递质对神经元形态和突触结构的影响。
实验结果:1. 神经元兴奋性:- 在神经递质作用下,神经元兴奋性显著提高,表现为动作电位发放频率增加。
2. 突触传递速度:- 神经递质处理后,突触传递速度明显加快,说明神经递质在突触传递中起重要作用。
3. 神经元形态和突触结构:- 神经递质处理后,神经元形态和突触结构发生一定程度的改变,如突触间隙缩小、突触后膜皱褶增多等。
实验结论:1. 神经递质在神经元间的传递过程中起重要作用,能够提高神经元兴奋性和突触传递速度。
2. 神经递质对神经元形态和突触结构有一定影响,可能参与神经调节和神经元生长。
讨论:1. 本实验结果表明,神经递质在神经元间的传递过程中具有重要作用,为神经信号传递的研究提供了实验依据。
第1篇一、实验目的本次生理学实验旨在通过一系列的实验操作,加深对生理学基本理论的理解,掌握实验技能,培养科学思维和实验操作能力。
通过本次实验,我们学习了生理学实验的基本原则和方法,了解了生理学实验的基本步骤和注意事项。
二、实验内容1. 神经反射实验- 实验目的:观察和分析神经反射的基本现象,了解反射弧的组成和功能。
- 实验方法:采用小鼠作为实验动物,通过电刺激法刺激坐骨神经,观察肌肉的收缩反应。
- 实验结果:成功观察到电刺激坐骨神经后,肌肉出现明显的收缩反应,证实了神经反射的存在。
2. 血压测量实验- 实验目的:学习血压测量的原理和方法,了解血压的正常范围及其生理意义。
- 实验方法:使用血压计对实验动物进行血压测量,并记录血压数据。
- 实验结果:成功测量了实验动物的血压,结果显示血压在正常范围内。
3. 呼吸生理实验- 实验目的:观察和分析呼吸运动的基本规律,了解呼吸系统的生理功能。
- 实验方法:通过观察呼吸肌的收缩和舒张,以及肺容积的变化,分析呼吸运动的机制。
- 实验结果:观察到呼吸肌的规律性收缩和舒张,以及肺容积的变化,证实了呼吸运动的规律性。
4. 消化生理实验- 实验目的:观察和分析消化系统的生理功能,了解食物的消化和吸收过程。
- 实验方法:通过观察消化液的分泌和消化器官的活动,分析消化系统的生理过程。
- 实验结果:观察到消化液分泌的增加和消化器官的活动增强,证实了消化系统的生理功能。
三、实验过程1. 实验前准备:了解实验原理,熟悉实验器材,做好实验记录表格。
2. 实验操作:严格按照实验步骤进行操作,注意实验安全和数据记录。
3. 实验观察:仔细观察实验现象,及时记录实验数据。
4. 实验结果分析:对实验数据进行整理和分析,得出结论。
四、实验结果分析1. 神经反射实验:通过电刺激坐骨神经,成功观察到肌肉的收缩反应,证实了神经反射的存在。
2. 血压测量实验:血压测量结果显示在正常范围内,说明实验动物的生理状态良好。
神经元细胞的电生理特性解析神经元细胞是构成神经系统的基本单位,它们是神经系统中重要的传递和处理信息的细胞。
神经元细胞的电生理特性是其正常功能发挥的关键所在。
电生理特性是指神经元细胞膜的电学性质,通常通过测量膜电位和离子通道的开放程度来描述。
本文将简单介绍神经元细胞的电生理特性和实验测量方法。
1. 神经元细胞膜的电位神经元细胞膜是由两层互相对称的磷脂双分子层组成的,它具有一定的电荷分布,从而形成了一个电化学屏障。
神经元膜内侧相对于外侧一般带有负电荷。
这种电荷分布使得细胞膜的内外电势差为负值,一般约为-70mV,这种状态称为细胞静息态。
当神经元有一定程度的电刺激,如刺激源或邻近细胞神经冲动时,细胞内外电势差会有瞬时的改变,这种改变称为动作电位。
动作电位具有非常短的时间持续性,一般持续1-2ms,具有较高的峰值电流,可以有效地传递神经信息。
2. 离子通道的开放和关闭神经元细胞的正常功能与离子通道的开放和关闭有着密切的关联。
离子通道是膜蛋白,它们允许特定类型的离子进入或离开细胞,从而影响细胞膜的电势和通透性。
一般而言,离子通道根据对不同离子的选择性和电压响应性,分为多种类型,如钠通道、钾通道、钙通道等。
当离子通道处于打开状态时,离子可以自由地进出细胞,从而导致膜电势的变化。
当离子通道处于关闭状态时,离子无法进出细胞,细胞膜的电势被保持在恒定状态。
3. 测量神经元细胞的电生理特性神经元细胞的电生理特性通常是通过利用微电极直接测量细胞膜的电势来获取的。
微电极是一种直径非常细的电极,通常只有几个微米,可以穿透神经细胞膜并测量到其中的微弱电信号。
利用微电极可以测量细胞静息态电位、动作电位和离子通道的开放程度等参数。
此外,还可以利用升级技术,如全细胞膜片钳技术、细胞外记录技术等来全面地测量神经元细胞的电生理特性。
总结神经元细胞的电生理特性是其正常功能的关键所在,包括细胞膜的电位和离子通道的开放程度。
通过测量微电极、全细胞膜片钳技术和细胞外记录技术等实验手段可以全面地了解神经元细胞的电生理特性。
第十章神经电生理检查神经电生理检查是神经系统检查的延伸, 范围包含周围神经和中枢神经的检查,其方法包括肌电图(electromyography,EMG)、神经传导测定、特殊检查、诱发电位(evoked potential,EP)检查,还包括低频电诊断(low frequency electrodiagnosis):即直流-感应电诊断(Galvanic-Faradic electrodiagnosis)和强度-时间曲线(intensity-time curve)检查等。
神经电生理检查在诊断及评估神经和肌肉病变时,起着非常关键的作用,同时也是康复评定的重要内容和手段之一。
第一节概述从神经电生理的角度来看人体内各种信息传递都是通过动作电位传导来实现的。
对于运动神经来说,动作电位的产生是由于刺激了运动神经纤维,冲动又通过神经肌肉接头到达肌肉,从而产生肌肉复合动作电位;对于感觉神经来说,电位是通过刺激感觉神经产生,并且沿着神经干传导;而肌电图分析的是静息状态或随意收缩时骨骼肌的电特征。
一、神经肌肉电生理特性(一)静息跨膜电位细胞膜将细胞外液和细胞内液隔离开,细胞内液钾离子浓度远远高于氯离子和钠离子浓度,胞内液较胞外液含有更多的负电荷,造成膜内外存在一定的电位差,而且细胞内相对细胞外更负,这种电位差即为静息跨膜电位(resting membrane potential)。
人类骨骼肌的静息跨膜电位是-90mV。
在正常情况下,离子流人和流出量基本相等,维持一种电平衡,而这种平衡的维持,需要有钠钾泵存在,所以静息电位,又称为钾离子的电-化学平衡电位。
(二)动作电位神经系统的各种信息,是通过动作电位传导。
在静息期,钾离子可以自由通过细胞膜,钠离子则不能。
当细胞受到刺激时,细胞膜就进行一次去极化,此时,钠离子通道打开,通透性明显提高,钠离子大量流入细胞内使细胞进一步去极化,当钠离子去极化达到临界水平即阈值时,就会产生一个动作电位(action potential)。
家兔呼吸运动的调节实验目的:1.用气管插管描记呼吸流量间接反映家兔呼吸运动(呼吸频率、节律、幅度)的方法,研究吸入二氧化碳、静脉注射乳酸溶液、增大解剖无效腔以改变血液中二氧化碳浓度、氧气浓度、[H+]和气道阻力、切断颈部迷走神经、电刺激迷走神经中枢端对呼吸运动的影响并初步探讨其作用部位,并分析机制。
2.掌握气管插管术和神经血管分离术。
实验材料:对象:家兔;试剂:20g/L 乳酸溶液,氨基甲酸乙酯;仪器:RM6240生物信号采集系统,手术器械一套,兔手术台,T型气管插管,注射器,50cm长橡皮管一条,CO2气袋,丝线,铁架台,婴儿秤,呼吸换能器,电刺激连线。
实验方法:1.麻醉固定:家兔称重后,将氨基甲酸乙酯以5ml/kg 的体重剂量由兔耳缘静脉内缓慢注入,注意观察家兔的反应。
待麻醉后,将家兔仰卧固定于兔手术台上,先后固定四肢及兔头。
2.手术:剪去家兔颈部的被毛,沿颈部正中线作一长6~7cm的切口,用止血钳钝性分离皮下组织,暴露并游离气管,并于气管下穿线备用。
在气管两侧肌肉深面颈动脉鞘内分离迷走神经,并在其下穿线备用。
在甲状软骨下第4~5个气管软骨处作一“⊥”形切口。
将T型气管插管向肺的方向插入气管内,用预留备用线线结扎固定。
手术完毕后用纸巾擦拭手术伤口部位。
3.观察准备:用皮管连接气管插管和呼吸换能器。
打开呼吸换能器,启动计算机RM6240生物信号采集系统,点击“实验”菜单,选择“呼吸运动调节”,双击一通道,调节增益、采样参数,使基线归零,令图形位于屏幕中央,便于观察。
4.观察项目(1)记录正常呼吸曲线作为对照,辨认曲线上呼气、吸气的波形方向。
(2)在气管插管一个侧管上接一根长50cm胶管(流量法:接通气口),观察和记录呼吸运动的变化。
(3)增加吸入气中CO2浓度:待呼吸曲线恢复正常,将装有CO2气袋的皮管口移近气管插管的侧管,打开皮管夹子,使吸入气中含有较多的CO2。
记录并观察吸入高浓度的CO2对呼吸运动的影响。
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。
高渗葡萄糖溶液对蛙坐骨神经干动作电位的影响设计者:。
临床医学本科。
级。
班指导老师:。
一、实验目的:观察不同浓度的高渗葡萄糖溶液对蛙坐骨神经干动作电位的影响二、立题依据根据文献报道,高渗葡萄糖溶液对神经干动作电位的幅值有明显的、可逆的、减小的作用,对传导速度有减慢作用。
一般认为高渗葡萄糖溶液的作用机制有两方面:一方面,高渗透压导致神经脱水,神经纤维脱水后,直径变小,电阻变大,从而导致其传导动作电位的机能下降,甚至出现神经传导阻滞。
同时,由于神经细胞处于高渗状态下,细胞内外渗透压差异变小,水份从细胞外向细胞内转移,以至细胞内外离子浓度发生变化,细胞外钠离子浓度变小,细胞内钠浓度变大,细胞内外钠离子浓度差别减少,当神经细胞受刺激,产生冲动时,钠离子内流减少,而导致神经干动作电位幅值减小。
另一方面,葡萄糖作为一种能源物质,进入细胞后,神经传导机能增强。
不过由于葡萄糖作为一种大分子物质,不易通过细胞膜,被吸收量取决于细胞内外的离子浓度差及膜对它的通透性。
本实验用电生理学方法,对高渗葡萄糖溶液影响蛙离体坐骨神经干的复合动作电位的幅度和速度进行观察,分析其影响动作电位的原理。
主要参考文献:1、祁金顺尚改萍李文朝王黎敏李俊峰. 高渗盐液对蟾蜍坐骨神经干C 纤维动作电位的影响,中国应用生理学杂志,1995,11(1):44-462、缪利英彭炜瑛元晓冬. Medlab 在神经干动作电位及传导速度测定实验中的应用,杭州医学高等专科学校学报,2002,23(3):68-703、李荣林王瑞. 钾和钠离子对神经干动作电位的影响. 山西医学院学报,1995,26(4):350-3514、李洪敬. 阳极电紧张对蟾蜍坐骨神经动作电位幅值的影响. 信阳师范学院学报(自然科学版),1996,19(1):60-63三、实验方案实验材料:青蛙、Medlad生物信号采集处理系统、神经标本屏蔽盒、动作电位引导输入线、电刺激输出线、蛙类解剖手术器械、滤纸、丝线、棉线、滴管、林格液、50%葡萄糖溶液、20%甘露醇注射液实验分组对照1组:0.25mol/L甘露醇溶液对照2组:0.5mol/L甘露醇溶液对照3组:1mol/L甘露醇溶液对照4组:2mol/L甘露醇溶液实验1组:0.25mol/L葡萄糖溶液实验2组:0.5mol/L葡萄糖溶液实验3组:1mol/L葡萄糖溶液实验4组:2mol/L葡萄糖溶液观察指标:神经干双相动作电位幅度、传导速度实验步骤:1、制备蛙类坐骨神经-胫腓神经标本2、连接实验装置,设置实验参数见教材77-78页3、将分离好的神经干标本放置于神经标本屏蔽盒的电极上,启动刺激器,从零开始逐渐增加强度,仔细观察双相动作电位,适当调整刺激强度至波形最佳,并记录其正常状态下动作电位的幅值(A)与时程(D)。
实验1神经的电生理特性及影响因素实验
【目的】探讨神经干双相动作电位的形成机制及影响因素。
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 系统连接按图1-1所示连接生物信号采集处理系统与标本盒。
启动RM6240系统软件,设置仪器参数:
(1)RM6240系统:点击“实验”菜单,选择“神经干动作电位”项目。
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 。
单刺激激模式,刺激波宽0.1ms ,延迟1ms ,同步触发(图1-2)。
2.2 制备蟾蜍坐骨神经干标本
2.2.1 毁脑脊髓 取蟾蜍一只,用左手握住,以食指压其头部前端使其尽量前俯,右手持探针自枕骨大孔处垂直刺入,到达椎管,即将探针改变方向刺入颅腔,向各侧不断搅动,彻底捣毁脑组织;再将探针原路退出,刺向尾侧,捻动探针使逐渐刺入整个椎管内,捣毁脊髓。
此时蟾蜍下颌呼吸运动应消失,四肢松软,即成为一毁脑脊髓的蟾蜍(pithed toad )。
否则须按上法再行捣毁。
2.2.2 下肢标本制备 用粗剪刀在颅骨后方剪断脊柱。
左手握住蟾蜍脊柱,右手将粗剪刀沿两侧(避开坐骨神经)剪开腹壁。
此时躯干上部及内脏即全部下垂。
剪除全部躯干上部及内脏组织,弃于瓷盆内。
避开神经,用右手拇指和食指夹住脊柱,左手捏住皮肤边缘,逐 图1-1 神经干动作电位引导实验仪器和装置
图注:1:BB-3G 标本屏蔽盒;2:蟾蜍坐骨
神经感标本;3:S+,刺激电极正极;4:
S-,刺激电极负极;5:接地电极;6:R 11,
第1对引导电极的负极;7:R 12,第1对引
导电极的正极;8:R 21,第2对引导电极的
负极;9:R 22,第2对引导电极的正极;10:
刺激器输出;11:第1通道;12:第2通
道;13:RM6240多道生理信号采集处理系
统。
3 4
5 6 7 8 9 10
11 12
13
1
2
步向下牵拉剥离皮肤拉至大腿时,如阻力较大,可先剥下一侧,再剥另一侧。
将全部皮肤剥除后,将标本置于盛有任氏液的培养皿中。
2.2.3 分离神经干剥皮的下肢标本俯卧位置于蛙板上,用尖头镊子夹住骶骨尾端稍向上提,使骶部向上隆起,用粗剪刀水平位剪除骶骨。
标本仰卧置于蛙板上,用玻璃分针分离脊柱两侧的坐骨神经,穿线,紧靠脊柱根部结扎,近中枢端剪断神经干,用尖头镊子夹结扎线将神经干从骶部剪口处穿出。
标本俯卧位置于蛙板上,使其充分伸展呈人字形,用三根大头针将标本钉在蛙板上。
然后再用玻璃分针循股二头肌和半膜肌之间的坐骨神经沟,纵向分离暴露坐骨神经大腿部分,直至分离至腘窝胫腓神经分叉处,用玻璃分针将腓浅神经、胫神经与腓肠肌和胫骨前肌分离。
2.2.4 完成神经干标本制备用手轻提一侧结扎神经的线头,辨清坐骨神经走向,置剪刀于神经与组织之间,剪刀与下肢成30°角,紧贴股骨,腘窝,顺神经走向,剪切直至跟腱并剪断跟腱和神经。
用手捏住结扎神经的线头,用镊子剥离附着在神经干的组织,将剥离出来的坐骨神经干标本浸入盛有任氏液培养皿中待用。
图1-2神经干动作电位和测定神经冲动传导速度界面
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时的动作电位;移去R21、R22的鳄鱼夹,将R12的鳄鱼夹先后夹在R21、R22处,分别记录导电极距离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R
11- R
21
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R12处神经夹伤,用刺激
电压1.0V,波宽0.1ms的方波刺激神经干,动作电位呈现一正相波(注意:不能移动神经干的位置)。
测量单相动作电位的振幅和动作电位持续时间。
测量单相动作电位的上升时间和下降时间。
2.3.5 按一定步长,刺激强度从0V开始逐步增加至动作电位不再增大止。
测量动作电位振幅与刺激电压对应数据(如采用自动强度递增刺激,设定起始强度0.1V,结束强度2V,步长0.02~0.05V)。
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,若第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(R
22
)处的神经干上。
记录KCl处理前及处理后1min、2min、3min 第2对引导电极(R21、R22)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(R
12
)处的神经干上。
记录处理前及处理后1min、2min、5min 第1对引导电极(R11、R12)引导的动作电位振幅和时程。
2.4 统计方法结果以⎺x±s表示,统计采用Student t test方法。
3 结果
3.1 列阈强度、最大刺激强度、传导速度原始数据表格,列神经干中枢引导和末梢引导双相动作电位正相、负相振幅及持续时间原始数据表格,列双相动作电位正相、负相振幅及持续时间、单相动作电位振幅及持续时间的原始数据表格,列KCl、普鲁卡因处理前后动作电位振幅及持续时间原始数据表格,对数据进行统计。
3.2 绘制刺激强度与动作电位振幅的关系图,标注双相、单相动作电位波形图。
3.3 用文字、统计描述、统计结果描述结果。
计算动作电位波长,正、负波的叠加点。
4 讨论
围绕结果论述双相动作电位形成机制及各项处理引起动作电位参数变化的机理。