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1、实验实验一一 神经干复合动作电位的记录和观察及神神经干复合动作电位的记录和观察及神经干不应期和神经冲动传导速度的测定经干不应期和神经冲动传导速度的测定1n n一、实验目的1学习电刺激器、生理信号放大器和计算机处理系统的使用方法。2学习牛蛙坐骨神经干标本的制备方法。3神经干复合动作电位的记录4测定牛蛙坐骨神经的冲动传导速度和坐骨神经不应期2n n二、二、二、二、实验实验实验实验原理原理原理原理 神经干在受到有效刺激后，可以产生动作电位，标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
2、动作电位，如在两的兴奋冲动，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动作电位。作电位即为单相动作电位。n n神经细胞的动作电位是以神经细胞的动作电位是以“ “全或无全或无” ”方式发生的。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，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。化而变化的。3n n神经干不应
3、期的测定原理神经干不应期的测定原理神经干不应期的测定原理神经干不应期的测定原理 神经在一次兴奋的过程中，其兴奋性也发生一个周期性的变神经在一次兴奋的过程中，其兴奋性也发生一个周期性的变神经在一次兴奋的过程中，其兴奋性也发生一个周期性的变神经在一次兴奋的过程中，其兴奋性也发生一个周期性的变化，而后才恢复正常。兴奋性的周期变化，依次包括绝对不化，而后才恢复正常。兴奋性的周期变化，依次包括绝对不化，而后才恢复正常。兴奋性的周期变化，依次包括绝对不化，而后才恢复正常。兴奋性的周期变化，依次包括绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期应期、相对不应期、超常期和低常期应期、相对不应期、超常期和低常期应期、相
4、对不应期、超常期和低常期4 4个时期。为了测定坐骨个时期。为了测定坐骨个时期。为了测定坐骨个时期。为了测定坐骨神经在一次兴奋后兴奋性的周期变化，首先要给神经施加一神经在一次兴奋后兴奋性的周期变化，首先要给神经施加一神经在一次兴奋后兴奋性的周期变化，首先要给神经施加一神经在一次兴奋后兴奋性的周期变化，首先要给神经施加一个条件刺激（个条件刺激（个条件刺激（个条件刺激（S1S1）引起神经兴奋，然后再用一个测试性刺激）引起神经兴奋，然后再用一个测试性刺激）引起神经兴奋，然后再用一个测试性刺激）引起神经兴奋，然后再用一个测试性刺激（S2S2），在前一兴奋过程的不同时相给以刺激，用以检查神），在前一兴奋过
5、程的不同时相给以刺激，用以检查神），在前一兴奋过程的不同时相给以刺激，用以检查神），在前一兴奋过程的不同时相给以刺激，用以检查神经阈值以及所引起的动作电位的幅值，以判定神经兴奋性的经阈值以及所引起的动作电位的幅值，以判定神经兴奋性的经阈值以及所引起的动作电位的幅值，以判定神经兴奋性的经阈值以及所引起的动作电位的幅值，以判定神经兴奋性的变化。当刺激间隔时间长于变化。当刺激间隔时间长于变化。当刺激间隔时间长于变化。当刺激间隔时间长于25ms25ms时，时，时，时，S1S1和和和和S2S2分别所引起动分别所引起动分别所引起动分别所引起动作电位的幅值大小基本形同。当作电位的幅值大小基本形同。当作电位的
6、幅值大小基本形同。当作电位的幅值大小基本形同。当S2S2距离距离距离距离S1S1接近接近接近接近20ms20ms左右时，左右时，左右时，左右时，发现发现发现发现S2S2所引起的第二个动作电位幅值开始减小。在逐渐使所引起的第二个动作电位幅值开始减小。在逐渐使所引起的第二个动作电位幅值开始减小。在逐渐使所引起的第二个动作电位幅值开始减小。在逐渐使S2S2向向向向S1S1靠近，第二个动作电位的幅值则继续减小。最后可因靠近，第二个动作电位的幅值则继续减小。最后可因靠近，第二个动作电位的幅值则继续减小。最后可因靠近，第二个动作电位的幅值则继续减小。最后可因S2S2落在第一个动作电位的绝对不应期内而完全消
7、失。落在第一个动作电位的绝对不应期内而完全消失。落在第一个动作电位的绝对不应期内而完全消失。落在第一个动作电位的绝对不应期内而完全消失。 4神经冲动传导速度的测定原理神经冲动传导速度的测定原理神经冲动传导速度的测定原理神经冲动传导速度的测定原理 神经干受到有效刺激发生兴奋后，产生的动作电位神经干受到有效刺激发生兴奋后，产生的动作电位神经干受到有效刺激发生兴奋后，产生的动作电位神经干受到有效刺激发生兴奋后，产生的动作电位将以一定的速度沿神经传导。对不同的神经纤维，将以一定的速度沿神经传导。对不同的神经纤维，将以一定的速度沿神经传导。对不同的神经纤维，将以一定的速度沿神经传导。对不同的神经纤维，其
8、传导兴奋的速度也不同，一般来说直径大、有髓其传导兴奋的速度也不同，一般来说直径大、有髓其传导兴奋的速度也不同，一般来说直径大、有髓其传导兴奋的速度也不同，一般来说直径大、有髓的神经纤维比直径小、无髓的神经纤维传导速度快。的神经纤维比直径小、无髓的神经纤维传导速度快。的神经纤维比直径小、无髓的神经纤维传导速度快。的神经纤维比直径小、无髓的神经纤维传导速度快。蛙类的坐骨神经干属于混合型神经，其中直径最粗蛙类的坐骨神经干属于混合型神经，其中直径最粗蛙类的坐骨神经干属于混合型神经，其中直径最粗蛙类的坐骨神经干属于混合型神经，其中直径最粗的有髓神经为的有髓神经为的有髓神经为的有髓神经为A A类纤维，正常
9、室温下的传导速度约为类纤维，正常室温下的传导速度约为类纤维，正常室温下的传导速度约为类纤维，正常室温下的传导速度约为3540m/s3540m/s。 测定神经纤维兴奋的传导速度测定神经纤维兴奋的传导速度测定神经纤维兴奋的传导速度测定神经纤维兴奋的传导速度v v时，在时，在时，在时，在远离刺激点的不同距离处分别用两组引导电极引导远离刺激点的不同距离处分别用两组引导电极引导远离刺激点的不同距离处分别用两组引导电极引导远离刺激点的不同距离处分别用两组引导电极引导动作电位，测出两引导点之间的距离动作电位，测出两引导点之间的距离动作电位，测出两引导点之间的距离动作电位，测出两引导点之间的距离mm和分别引导
10、出和分别引导出和分别引导出和分别引导出的动作电位的时相差的动作电位的时相差的动作电位的时相差的动作电位的时相差s s，根据，根据，根据，根据v=m/sv=m/s即可计算出其即可计算出其即可计算出其即可计算出其传导速度。传导速度。传导速度。传导速度。 用尺子测量搭在前后两组引导电极之用尺子测量搭在前后两组引导电极之用尺子测量搭在前后两组引导电极之用尺子测量搭在前后两组引导电极之间的神经干长度间的神经干长度间的神经干长度间的神经干长度mm约为约为约为约为12mm12mm，又由图，又由图，又由图，又由图6 6可测量得两可测量得两可测量得两可测量得两个动作电位起始点的时间间隔个动作电位起始点的时间间隔
11、个动作电位起始点的时间间隔个动作电位起始点的时间间隔s s为为为为0.40ms0.40ms，故由公式，故由公式，故由公式，故由公式v=m/sv=m/s可计算可计算可计算可计算实验实验实验实验用的神经干标本的兴奋传导速用的神经干标本的兴奋传导速用的神经干标本的兴奋传导速用的神经干标本的兴奋传导速度约为：度约为：度约为：度约为：v=m/s=12/0.40=30mm/ms=30v=m/s=12/0.40=30mm/ms=30m/sm/s。 5n n三、实验试剂与器材牛蛙、任氏液、神经屏蔽盒、Medlab计算机生物信号采集处理系统、普通剪刀、手术剪、眼科镊（或尖头无齿镊）、金属探针（解剖针）、玻璃分针
12、、蛙板（或玻璃板）、蛙钉、细线、培养皿、滴管6n n四四 实验步骤实验步骤n n（一）神经干标本的制备：（一）神经干标本的制备：1 1、双毁髓：一只手握牛蛙，背部向上，用拇指压住、双毁髓：一只手握牛蛙，背部向上，用拇指压住蛙的背部，食指按压其头部前端，使头端向下低蛙的背部，食指按压其头部前端，使头端向下低垂：另一只手持毁髓针，由两眼之间沿中线向后垂：另一只手持毁髓针，由两眼之间沿中线向后触画，当触及到两耳之间中间的凹陷处时，持针触画，当触及到两耳之间中间的凹陷处时，持针手感觉针尖下陷，此处即时枕骨大孔的位置，将手感觉针尖下陷，此处即时枕骨大孔的位置，将针沿此处垂直刺入，然后将针尖向前刺入颅腔，
13、针沿此处垂直刺入，然后将针尖向前刺入颅腔，在颅腔内搅动，以捣毁脑组织，再将针转向后方，在颅腔内搅动，以捣毁脑组织，再将针转向后方，与脊柱平行刺入椎管，以捣毁脊髓，此时可看见与脊柱平行刺入椎管，以捣毁脊髓，此时可看见动物的后肢突然蹬直，而后瘫软如棉。动物的后肢突然蹬直，而后瘫软如棉。789n n2 2、剥皮及去除内脏和上部位肢体：将双毁髓的牛、剥皮及去除内脏和上部位肢体：将双毁髓的牛蛙腹面向上放入解剖盘，一手持手术摄轻轻提取蛙腹面向上放入解剖盘，一手持手术摄轻轻提取耻骨联合上方的皮肤，另一手用手术剪横向剪开耻骨联合上方的皮肤，另一手用手术剪横向剪开皮肤，再剪开体壁肌肉（开口要大）。然后用手皮肤，
14、再剪开体壁肌肉（开口要大）。然后用手术摄轻轻提起内脏，自耻骨部剪断（勿损伤脊神术摄轻轻提起内脏，自耻骨部剪断（勿损伤脊神经）。经）。 一手轻轻托起牛蛙后肢，使头部及内脏向一手轻轻托起牛蛙后肢，使头部及内脏向下，看清支配后肢的脊神经发出部位，于其前方下，看清支配后肢的脊神经发出部位，于其前方用金冠剪横向剪断脊柱，然后再沿脊柱两侧到横用金冠剪横向剪断脊柱，然后再沿脊柱两侧到横向切口剪断体壁，一手捏住断开的脊柱后端，另向切口剪断体壁，一手捏住断开的脊柱后端，另一支手向后撕剥皮肤，并除去断开脊柱以上部位一支手向后撕剥皮肤，并除去断开脊柱以上部位肢体及内脏。肢体及内脏。10n n3、分离两后肢：将去皮的
15、后肢腹面向上，用左手固定标本的股部两侧肌肉，右手持手术刀，于耻骨联合处向下按压刀刃，切开耻骨联合，然后用手托取标本，用金冠剪剪开两后肢相连的肌肉组织，并纵向剪开脊柱，使两后肢完全分离，将分开的后肢，放入任氏液中备用。11n n4 4、分离坐骨神经：将一侧后肢的脊柱端用面向上，、分离坐骨神经：将一侧后肢的脊柱端用面向上，、分离坐骨神经：将一侧后肢的脊柱端用面向上，、分离坐骨神经：将一侧后肢的脊柱端用面向上，趾端向外侧翻转，使其足底向上。用玻璃分针沿趾端向外侧翻转，使其足底向上。用玻璃分针沿趾端向外侧翻转，使其足底向上。用玻璃分针沿趾端向外侧翻转，使其足底向上。用玻璃分针沿脊神经向后分离坐骨神经。
16、股部沿腓肠肌正前方脊神经向后分离坐骨神经。股部沿腓肠肌正前方脊神经向后分离坐骨神经。股部沿腓肠肌正前方脊神经向后分离坐骨神经。股部沿腓肠肌正前方的肌二头肌和半膜肌之间的肌缝，找出坐骨神经，的肌二头肌和半膜肌之间的肌缝，找出坐骨神经，的肌二头肌和半膜肌之间的肌缝，找出坐骨神经，的肌二头肌和半膜肌之间的肌缝，找出坐骨神经，坐骨神经基部（即与脊神经相连的部位），背部坐骨神经基部（即与脊神经相连的部位），背部坐骨神经基部（即与脊神经相连的部位），背部坐骨神经基部（即与脊神经相连的部位），背部有一梨状肌盖住神经，用玻璃分针轻轻挑起肌肉，有一梨状肌盖住神经，用玻璃分针轻轻挑起肌肉，有一梨状肌盖住神经，用玻
17、璃分针轻轻挑起肌肉，有一梨状肌盖住神经，用玻璃分针轻轻挑起肌肉，便可看清下面穿行的神经，剪断肌肉，完全暴露便可看清下面穿行的神经，剪断肌肉，完全暴露便可看清下面穿行的神经，剪断肌肉，完全暴露便可看清下面穿行的神经，剪断肌肉，完全暴露出坐骨神经及其相连的脊神经，再用玻璃分针出坐骨神经及其相连的脊神经，再用玻璃分针出坐骨神经及其相连的脊神经，再用玻璃分针出坐骨神经及其相连的脊神经，再用玻璃分针轻轻挑起神经，自前向后剪去支配腓肠肌之外的轻轻挑起神经，自前向后剪去支配腓肠肌之外的轻轻挑起神经，自前向后剪去支配腓肠肌之外的轻轻挑起神经，自前向后剪去支配腓肠肌之外的神经分支，将坐骨神经分离至胳窝处。此处下
18、行神经分支，将坐骨神经分离至胳窝处。此处下行神经分支，将坐骨神经分离至胳窝处。此处下行神经分支，将坐骨神经分离至胳窝处。此处下行分为两支，内侧为胫神经，外侧为腓神经，沿这分为两支，内侧为胫神经，外侧为腓神经，沿这分为两支，内侧为胫神经，外侧为腓神经，沿这分为两支，内侧为胫神经，外侧为腓神经，沿这两根神经分离至踝部。用线结扎坐骨神经干的脊两根神经分离至踝部。用线结扎坐骨神经干的脊两根神经分离至踝部。用线结扎坐骨神经干的脊两根神经分离至踝部。用线结扎坐骨神经干的脊柱端，然后再剪断胫腓神经的足端游离神经干，柱端，然后再剪断胫腓神经的足端游离神经干，柱端，然后再剪断胫腓神经的足端游离神经干，柱端，然后
19、再剪断胫腓神经的足端游离神经干，将其放入盛有任氏液的培养皿中，稳定兴奋性将其放入盛有任氏液的培养皿中，稳定兴奋性将其放入盛有任氏液的培养皿中，稳定兴奋性将其放入盛有任氏液的培养皿中，稳定兴奋性5 5分分分分钟。钟。钟。钟。121314n n注意：在剥离时尽量将神经干剥离长一些，将神经干周围的组织剔除干净（剥离时切勿损伤神经干）。在分离过程中，应经常加任氏液保持神经干湿润，以保留活性。15n n（二）实验装置连接n n将神经屏蔽盒与计算机连在一起。打开MedLab信号采集系统，选用通道2记录神经干动作电位、通道4显示刺激的方波。n n进入信号处理系统进行实验。n n观察内容：动作电位；测传导速度
20、；测不应期.161718n n1.1.剥制神经标本时要仔细，须将神经周围的结缔组织去干净，避剥制神经标本时要仔细，须将神经周围的结缔组织去干净，避剥制神经标本时要仔细，须将神经周围的结缔组织去干净，避剥制神经标本时要仔细，须将神经周围的结缔组织去干净，避免与金属接触和戳伤神经标本。免与金属接触和戳伤神经标本。免与金属接触和戳伤神经标本。免与金属接触和戳伤神经标本。n n2.2.神经标本必须与五根电极良好接触。神经标本必须与五根电极良好接触。神经标本必须与五根电极良好接触。神经标本必须与五根电极良好接触。n n3.3.神经干在空气中不可暴露过久，应时常用任氏液润湿，但不可神经干在空气中不可暴露过
21、久，应时常用任氏液润湿，但不可神经干在空气中不可暴露过久，应时常用任氏液润湿，但不可神经干在空气中不可暴露过久，应时常用任氏液润湿，但不可向神经盒内滴加任氏液。向神经盒内滴加任氏液。向神经盒内滴加任氏液。向神经盒内滴加任氏液。n n4.4.神经干要伸直，防止弯曲，折叠和贴附神经干要伸直，防止弯曲，折叠和贴附神经干要伸直，防止弯曲，折叠和贴附神经干要伸直，防止弯曲，折叠和贴附n n5.5.两对引导电极间距离应尽可能大。两对引导电极间距离应尽可能大。两对引导电极间距离应尽可能大。两对引导电极间距离应尽可能大。n n6.6.用刚能使神经干产生最大动作电位的最大刺激强度刺激神经。用刚能使神经干产生最大
22、动作电位的最大刺激强度刺激神经。用刚能使神经干产生最大动作电位的最大刺激强度刺激神经。用刚能使神经干产生最大动作电位的最大刺激强度刺激神经。19n n7.7.盖上神经盒的盒盖，并接地，防止干扰。盖上神经盒的盒盖，并接地，防止干扰。盖上神经盒的盒盖，并接地，防止干扰。盖上神经盒的盒盖，并接地，防止干扰。n n8.8.在观察双相动作电位时，如果第二相动作电位波幅太小，在观察双相动作电位时，如果第二相动作电位波幅太小，在观察双相动作电位时，如果第二相动作电位波幅太小，在观察双相动作电位时，如果第二相动作电位波幅太小，可将两个刺激电极的距离保持在最小，但不能碰在一起，可将两个刺激电极的距离保持在最小，
23、但不能碰在一起，可将两个刺激电极的距离保持在最小，但不能碰在一起，可将两个刺激电极的距离保持在最小，但不能碰在一起，引导电极引导电极引导电极引导电极2 2与与与与 刺激电极的距离保持在刺激电极的距离保持在刺激电极的距离保持在刺激电极的距离保持在2cm2cm左右，逐渐加大左右，逐渐加大左右，逐渐加大左右，逐渐加大引导电极引导电极引导电极引导电极2 2与正负极之间的距离，则第二相动作电位的振与正负极之间的距离，则第二相动作电位的振与正负极之间的距离，则第二相动作电位的振与正负极之间的距离，则第二相动作电位的振幅可逐渐增大。幅可逐渐增大。幅可逐渐增大。幅可逐渐增大。n n9.9.神经盒内放入润湿纱布
24、，以保持盒内润湿，防止标本干神经盒内放入润湿纱布，以保持盒内润湿，防止标本干神经盒内放入润湿纱布，以保持盒内润湿，防止标本干神经盒内放入润湿纱布，以保持盒内润湿，防止标本干燥，切勿向盒内直接滴加任氏液。燥，切勿向盒内直接滴加任氏液。燥，切勿向盒内直接滴加任氏液。燥，切勿向盒内直接滴加任氏液。10.10.位于刺激电极和记录电极外侧端的神经干及棉线要尽位于刺激电极和记录电极外侧端的神经干及棉线要尽位于刺激电极和记录电极外侧端的神经干及棉线要尽位于刺激电极和记录电极外侧端的神经干及棉线要尽量短，不可与盒底接触，更不要缠绕在电极上量短，不可与盒底接触，更不要缠绕在电极上量短，不可与盒底接触，更不要缠绕
25、在电极上量短，不可与盒底接触，更不要缠绕在电极上 20n n(1)(1)神经干兴奋阈值的测定神经干兴奋阈值的测定神经干兴奋阈值的测定神经干兴奋阈值的测定 刺激强度从刺激强度从刺激强度从刺激强度从0.1V0.1V开始，逐渐增加刺激强度，当刚开始，逐渐增加刺激强度，当刚开始，逐渐增加刺激强度，当刚开始，逐渐增加刺激强度，当刚刚出现动作电位时的刺激强度，即为神经干的兴刚出现动作电位时的刺激强度，即为神经干的兴刚出现动作电位时的刺激强度，即为神经干的兴刚出现动作电位时的刺激强度，即为神经干的兴奋阈值。奋阈值。奋阈值。奋阈值。 (2)(2)双相动作电位双相动作电位双相动作电位双相动作电位 在刺激阈值的基
26、础上逐渐加大刺激强度，可见动在刺激阈值的基础上逐渐加大刺激强度，可见动在刺激阈值的基础上逐渐加大刺激强度，可见动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作电位的图形为双相，而且其幅值随刺激强度增作电位的图形为双相，而且其幅值随刺激强度增作电位的图形为双相，而且其幅值随刺激强度增大而加大。当刺激增加到一定强度时，可见动作大而加大。当刺激增加到一定强度时，可见动作大而加大。当刺激增加到一定强度时，可见动作大而加大。当刺激增加到一定强度时，可见动作电位的幅值不再增大。电位的幅值不再增大。电位的幅值不再增大。电位的幅值不再增大。 (3)(3)单相动作电位单相
27、动作电位单相动作电位单相动作电位 在两个引导点击之间损伤神经干标本，可使原来在两个引导点击之间损伤神经干标本，可使原来在两个引导点击之间损伤神经干标本，可使原来在两个引导点击之间损伤神经干标本，可使原来的双相动作电位的下相小时，变为单相；注意上的双相动作电位的下相小时，变为单相；注意上的双相动作电位的下相小时，变为单相；注意上的双相动作电位的下相小时，变为单相；注意上相动作电位的图形有什么变化。相动作电位的图形有什么变化。相动作电位的图形有什么变化。相动作电位的图形有什么变化。 21n n实验报告n n1.注释曲线n n2.简述神经动作电位产生的机制。n n3你所测量出的神经冲动传导速度是多少
28、？n n4.当两个刺激脉冲的时间间隔逐渐缩短时，第二个动作电位如何变化？为什么？22n n任氏液配方任氏液配方氯化钠氯化钠6.5 6.5 氯化钾氯化钾)0.14 )0.14 氯化钙氯化钙0 .12 0 .12 碳酸氢钠碳酸氢钠0.40.4磷酸二氢钠磷酸二氢钠0.010.01葡萄糖葡萄糖(g) 2(g) 2(可不加可不加) ) 蒸馏水加至蒸馏水加至(ml) 1000 (ml) 1000 23n n成份浓度()任氏溶液乐氏溶液台氏溶液氯化钠(NaCl)2032.5毫升45.6毫升40.0毫升氯化钾(KCl)101.4毫升4.2毫升2.0毫升氯化钙(CaCl2)101.2毫升2.4毫升2.0毫升磷酸二氢钠(NaH2)11.0毫升5.0毫升氯化镁(MgCI2)52.0毫升碳酸氢钠(NaHCO3)54.0毫升2.0毫升20.0毫升葡萄糖2.0克(可不加)1.02.5克1.0克加蒸馏水至1000毫升1000毫升1000毫升24
