动物生理学实验：实验三 细胞基本功能

1、实验三 细胞基本功能,目的,脑脊髓 神经肌肉标本 神经标本,绝对不应期 相对不应期,单相动作电位 双相动作电位,坐骨神经兴奋的传导速度,蟾蜍,原理,为什么选择两栖类的离体组织器官作为实验标本？ 如何测定单向、双向动作电位？ 如何测定绝对不应期和相对不应期？,原理,在有效刺激作用下(常用电刺激)，神经纤维膜内外产生去极化，当其极化达到阈电位时，能诱发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(AP)。神经干动作电位是神经兴奋的客观标志，处于兴奋状态的部位对静止部位而言，膜外电位呈负电性质，当神经冲动通过以后，膜外电位又恢复到静止时水平。,原理,动作电位在神经干上传导有一定的速度。

2、不同类型的神经传导速度不同，神经纤维越粗则传导速度越快。 测定神经冲动在神经干上传导的距离与通过这段距离所需的时间，可根据距离(s)、时间(t)、速度(v)的关系求出神经冲动的传导速度，即v=s/t。,原理,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，它是由许多神经纤维动作电位综合成的综合性电位变化。所以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。,原理,刺激器输出两个电脉冲，通过调节两刺激脉冲间隔，可测得坐骨神经的绝对不应期和相对不应期。 将两刺激脉冲间隔由最小逐渐增大时，开始只有第一个刺激脉冲产生AP，第二个刺激脉冲不产生AP，当两刺激脉冲间隔达到一

3、定值时，此时第二个刺激脉冲刚好能引起一极小的AP，这时两刺激脉冲间隔即为绝对不应期。 继续增大刺激脉冲间隔，这时由第二个刺激脉冲产生的AP逐渐增大，当两刺激间隔达到某一值时，此时由第二个刺激脉冲产生的AP，其大小刚好和由第一个刺激产生的AP相同，这时两刺激脉冲间隔即为相对不应期。 继续增大刺激间隔，此时由两刺激脉冲产生的AP将始终保持完全一致。,材料及设备,蟾蜍 常用手术器械 任氏液锌铜弓 培养皿 烧杯 Medlab生物信号采集系统 神经标本屏蔽盒 蛙板等。,神经肌肉标本,不应期的测定（采用“自动间隔调节”的刺激方式）,阈强度和顶强度（采用“自动幅度调节”的刺激方式）,神经干标本,双相动作电位

4、的测定 神经干倒转后，AP的变化 传导速度的测定,生物电现象的观察,单向动作电位的测定,蟾蜍,方法及步骤,一、坐骨神经腓肠肌标本的制备 毁脑脊髓 去躯干上部及内脏和皮肤：在荐尾关节前1cm处用剪刀剪断脊柱，将前半躯干、皮肤和内脏一并拉剥弃之，仅保留一段腰背部脊柱及两后肢，并将其放入盛有任氏液的培养皿中。 洗净手和所用过的用具，以防沾染标本。 平分标本：沿脊柱正中线至耻骨联合中央将标本分为两半。放入任氏液中。,图 蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本制备甲、毁脑脊髓 乙、丙 剪除躯干前段及内脏 丁、去皮肤,方法及步骤,游离坐骨神经：任取一标本，用玻璃分针游离坐骨神经腹腔段。然后换至背侧向上，持玻璃分针沿坐骨神

5、经沟（股二头肌及半膜肌肌间沟）小心分离坐骨神经大腿段，用剪刀剪去神经干上各细小分支（切忌撕扯），将坐骨神经中枢端连带一小块椎骨剪下，游离坐骨神经至膝关节处。 分离股骨头：沿膝关节剪去股骨周围的肌肉，将股骨刮净，保留膝关节端股骨1cm，剪去其余部分。 分离腓肠肌：在腓肠肌跟腱下穿线、结扎。提起结扎线，在结扎线下端剪断跟腱。用玻璃分针游离腓肠肌至膝关节处，剪去以下部位。制成坐骨神经-腓肠肌标本。 检验标本：用沾有任氏液的锌铜弓轻触一下坐骨神经，如腓肠肌发生迅速而明显的收缩，说明标本的兴奋性良好。将标本浸入任氏液中15分钟，以稳定其兴奋性。,1、股三头肌 2、股二头肌 3、半膜肌 4、股骨,二、生物

6、电现象的观察,将一个神经肌肉标本的神经的一点轻置于臀部肌肉的损伤部，另一点置于正常部，观察在接触时是否引起肌肉的收缩? 将甲标本的神经放在乙标本的肌肉上，再用锌铜弓刺激乙标本的神经，观察是否引起甲标本的肌肉收缩。,三、蛙坐骨神经干标本制备,标本制备方法基本同坐骨神经腓肠肌标本制备法，只是为了获得尽量长的神经干标本，在分离到腓肠肌后再继续沿神经一分支(胫神经)一直分离至踝关节附近，剪断。,四、仪器联接和调试,打开Medlab生物信号采集系统软件，任选二个通道（Medlab-U）和2，4通道(Medlab-E)作为记录信号的通道或用于刺激信号的监视通道（不应期测定，Medlab-U应用Q9三通将刺

7、激输出分成两路，一路用于刺激标本，一路输入4通道，Medlab-E则应按下CH4上方的R-S键） 并用高阻抗导线将通道输入口与神经屏蔽盒的引导电极相连，用刺激导线将Medlab的刺激信号输出口与神经屏蔽盒的刺激电极相连。 将神经屏蔽盒内所有电极用浸有任氏液的棉球擦净。用镊子夹住已制备好的神经标本的一端,将其放置于电极上（脊椎端位于刺激电极方向），用滤纸片吸去标本上过多的任氏液。,五、动作电位和传导速度,测定参数,实时调节Medlab生物信号采集系统和刺激器的延迟，使动作电位波形正好出现在显示屏的适中位置同时调节刺激强度求出在相应刺激波宽下动作电位产生的阈强度和顶强度。 双相动作电位的观察： 计

8、算双相动作电位时程及上升相、下降相宽度及幅值，计算自伪迹起点至动作电位起点所需的时间。 把神经干方向倒转后，AP发生何变化？ 传导速度测定：测出CH2、CH4采样窗之间的时间差：以刺激伪迹到第一个AP的时间为t1以刺激伪迹到第二个AP的时间为t2，t=t2-t1；两对引导电极之间的距离为2cm。v=s/t,六、不应期测定,测定参数,坐骨神经绝对不应期的测定：用“自动间隔调节”方式刺激标本，强度为顶强度，当串间隔达到一定值时，第二个刺激脉冲也开始引起一微弱的动作电位，此时的串间隔即为绝对不应期。 坐骨神经相对不应期的测定：在观察项目19的基础上进一步增大串间隔，这时由第二个刺激脉冲引起的动作电位幅度逐渐增大，当第二个动作电位幅值刚好达到第一个动作电位幅值大小时，此时的串间隔即为相对不应期。 重复以上实验，在相对不应期内增大测试刺激的强度时，缩小的第二个动作电位幅度可达到第一个的水平。但如果是在绝对不应期内，虽然增大刺激强度，却不能引起神经的第二次兴奋。 单相动作电位的观察： 用镊子将两个记录电极之间的神经夹伤，此时显示屏上呈现单相动作电位，观察其形状并计算时程、幅值及伪迹至单相动作电位起点所需时间。,结果,需要图形,需要图形,需要图形,需要图形,需要图形,需要图形,