《陈新-生理科学实验教学资料》神经干动作电位

1、专业：预防医学0501 姓名：朱晶晶 学号：3051861005 日期：2007年9月25日 地点：医教408 实验报告课程名称： 生理科学实验 实验类型： 研究型实验 实验项目名称： 神经干动作电位及其传导速度的测定 同组学生姓名： 汪晓敏 指导老师： 陆源 神经干动作电位及其传导速度的测定朱晶晶 3051861005 浙江大学医学院预防医学0501班【摘要】目的：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：应用微机生物信号采集处理系统和电生理实验方法，分析蟾蜍坐骨神经干的单相、双相动作电位波形，测定蟾蜍坐骨神经干动

2、作电位及其神经传导速度，研究蟾蜍坐骨神经干刺激电压强度与单相动作电位振幅的关系。 结果：当刺激电压为1.0V，刺激波宽0.1ms时，阈刺激为(0.250.07)V，最大刺激为(0.920.14)V，动作电位的传导速度为(35.589.59) m/s。中枢引导的动作电位正相振幅为（3.301.28）mv，负相振幅为（2.180.82）mv，Ac1Ac2，两者有高度显著性差异；动作电位正相时程（0.920.09）ms比负相时程（1.790.32）ms短，两者显著性差异明显。末端引导的动作电位正相和负相振幅分别为（8.252.60）mv和（1.170.82）mv，Ap1Ap2，两者有高度显著性差异；

3、动作电位正相时程（1.170.82）ms比负相时程（2.180.51）ms短，两者有显著性差异。单相动作电位振幅Am （9.523.06）mv大于双相动作电位正相振幅（8.642.76）mv ,两者没有显著性差异；单相动作时程 Dm （1.850.65）ms显著大于双相动作电位正相时程Dp1(0.910.10）ms,两者有显著性差异。引导电极等于10mm时，动作电位的正相波与负相波的振幅为（7.612.50）mv和（4.531.63）mv；当引导电极等于20mm时，动作电位的正相波与负相波的振幅为（10.102.60）mv和（5.311.91）mv；当引导电极等于30mm时，动作电位的正相波与

4、负相波的振幅为（11.473.61）mv和（4.612.42）mv。电极距离为20mm与10mm时比较，正相波有显著性差异，负相波无显著性差异；电极距离为20mm和30mm时比较，正相波有显著性差异，负相波无显著性差异。当刺激达到阈刺激0.17V时，开始测到动作电位，当刺激从阈刺激按步长0.05V开始增加刺激时,动作电位振幅呈曲线增长，当刺激达到最大刺激0.90V时，动作电位不再增长。刺激电压1.0V，刺激波宽0.1ms时，3mol/L KCl处理前动作电位的振幅Ap1为（7.633.70）mv， 显著性大于处理后动作电位的振幅Ap1（0.970.94）mv；动作时程Dp1（1.910.70）

5、ms与处理后相比大于（ 1.370.70）ms，两者有高度显著性差异。【关键词】神经干 单相动作电位 双相动作电位 传导速度1.材料和方法1.1 材料1.1.1 实验动物：中华蟾蜍1.1.2 实验试剂：任氏液 3mol/L氯化钾溶液1.1.3 实验器材：RM6240微生物信号采集处理系统 蛙类解剖手术器材 蛙钉 培养皿1.2 方法1.2.1 制备蟾蜍坐骨神经干标本 蟾蜍毁脑脊髓，去上肢和内脏，避开神经剥离皮肤，标本于任氏液中清洗。剥皮的下肢标本俯卧位置于蛙板上，水平位剪除骶骨。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

6、卧位置于蛙板上，使其充分伸展呈人字形，固定。分离大腿两侧的坐骨神经、腓浅神经、胫神经，后顺神经走向，在靠近跟腱处剪断跟腱和神经，将标本浸入盛有任氏液培养皿中待用。1.2.2 仪器及标本连接 按要求连接生物信号采集处理系统与标本盒。启动生物信号采集处理系统软件。在RM6240系统中，选择“生理科学实验”菜单中的“神经干动作电位”项目。设置仪器参数： 1、2通道时间常数0.020.002s、滤波频率1KHz、灵敏度5mV，采样频率40KHz，扫描速度0.5ms/div。单刺激激模式，刺激幅度0.13V，刺激波宽0.1ms，延迟5ms，同步触发。1.2.3 调节刺激电压，记录动作电位，收集实验数据。

7、2观察项目2.1 中枢端引导的和末梢端引导的双相动作电位2.1.1 中枢端引导的双相动作电位 用1.0V电压，波宽0.1ms的单个方波刺激神经干末梢端，观察中枢端引导的双相动作电位正、负相振幅和时程。2.1.2 末梢端引导的双相动作电位 用1.0V电压，波宽0.1ms的单个方波刺激神经干中枢端，观察末梢端引导的双相动作电位正、负相振幅和时程。2.2 动作电位传导速度的测定 用1.0V电压，波宽0.1ms的单个方波刺激神经干中枢端测定第一和第二对引导电极动作电位发生的时间差t2-t1，两电极之间的距离s2-s1，再根据公式v=s2-s1/t2-t1，求得兴奋传导速度。2.3 引导电极间距离与动作

8、电位振幅和时程的关系 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对引导电极间距为10、20、30mm时的正相双相动作电位振幅和时程。2.4 单相动作电位参数测定 用镊子将第二记录电极之间的神经夹伤，用1.0V电压，波宽0.1ms的单个方波刺激神经干中枢端，测定最大刺激时单相动作电位的振幅和时程。 2.5 观察刺激强度（U）与动作电位振幅A的关系 刺激电压从0.1V开始，以0.05V为步长增加，至动作电位幅度不再增加为止。2.6 测定3mol/L KCl处理前后单相动作电位的振幅 记录3mol/L Kcl 处理前及处理后5分钟波形的振幅和时程。3实验结果3.1 当刺激波

9、宽为0.1ms时，阈刺激为(0.250.07)V，最大刺激为(0.920.14)V；刺激电压为1.0V时，根据V(m/s)=(S2-S1)/(T2-T1),可求得动作电位的传导速度为(35.589.59) m/s，见表1。表1蟾蜍坐骨神经干阈刺激、最大刺激和传导速度sampleUth(V)Umax(V)V(m/s )10.270.830.320.210.8347.6230.170.844.4440.170.947.6250.250.8726.160.271.0224.6970.360.9534.4880.31.229.41xs0.250.070.920.1435.589.593.2 当刺激电压

10、为1.0V，刺激波宽0.1ms时，中枢引导的动作电位正相振幅为（3.301.28）mv，负相振幅为（2.180.82）mv，Ac1Ac2，两者有高度显著性差异（*p0.01）；动作电位正相时程（0.920.09）ms比负相时程（1.790.32）ms短，即Dc1Dc2，两者显著性差异明显（#pAp2，两者有高度显著性差异（*p0.01）；动作电位正相时程（1.170.82）ms比负相时程（2.180.51）ms短，即Dp1Dp2，两者有显著性差异（#p0.05）。 见表2。表2蟾蜍坐骨神经干中枢和末梢引导的复合动作电位sampleAc1(mv)Ac2( mV)Dc1(ms )Dc2(ms )A

11、p1(mv)Ap2(mV )Dp1(ms )Dp2(ms )13.662.361.032.265.681.023.182.1524.652.920.91.78.876.170.792.1334.142.160.851.7912.494.980.821.9444.763.270.891.868.945.280.913.0252.591.490.832.1910.086.20.82.8861.2821.0381.061.535.262.961.061.8271.8691.3310.831.279.345.720.791.7783.432.870.991.715.373.110.98 1.69xs3

12、.301.282.180.82*0.920.091.790.32#8.252.604.431.87*1.170.822.180.51#*p0.01 与Ac1比 #p0.01 与Dc1比 *p0.01与Ap1比 #p0.05)；单相动作时程 Dm （1.850.65）ms显著大于双相动作电位正相时程Dp1(0.910.10）ms,两者有显著性差异(*p0.01)。见表3。表3蟾蜍坐骨神经干双相和单相复合动作电位sampleAp1(mv)Ap2(mV )Dp1(ms )Dp2(ms )Am(mV)Dm(ms)128.385.780.861.559.71.17312.494.980.821.9413

13、.611.5948.945.280.913.0212.492.12510.86.20.82.8810.052.0765.453.131.072.235.432.9785.783.60.991.015.841.23xs8.642.764.831.220.910.102.110.779.523.061.850.65*p0.01 与Dp1比3.4 刺激电压1.0V，刺激波宽0.1ms时，引导电极等于10mm时，动作电位的正相波与负相波的振幅为（7.612.50）mv和（4.531.63）mv；当引导电极等于20mm时，动作电位的正相波与负相波的振幅为（10.102.60）mv和（5.311.91）m

14、v；当引导电极等于30mm时，动作电位的正相波与负相波的振幅为（11.473.61）mv和（4.612.42）mv。电极距离为20mm与10mm时比较，正相波有显著性差异（*p0.05）；电极距离为20mm和30mm时比较，正相波有显著性差异（*p0.05）。见表4。表4引导电极间距离对坐骨神经干动作电位振幅的影响(mv)sample10mm20mm30mmA1A2A1A2A1A216.47 3.52 11.94 7.47 12.52 5.30 28.16 5.48 9.00 2.92 10.58 3.68 34.14 2.16 12.35 5.18 17.57 10.08 49.36 5.6

15、4 9.39 7.44 11.79 4.70 511.72 6.52 12.82 4.37 13.61 4.30 65.29 3.11 6.74 3.75 6.80 2.14 79.39 6.23 12.24 7.55 12.38 3.15 86.36 3.58 6.35 3.83 6.47 3.49 xs7.612.504.531.6310.102.60*5.311.9111.473.614.612.42*p0.01 与A110，A130比。3.5当刺激达到阈刺激0.17V时，开始测到动作电位，当刺激从阈刺激按步长0.05V开始增加刺激时,动作电位振幅呈曲线增长，当刺激达到最大刺激0.90V

16、时，动作电位不再增长。见图1。图1 3.6 刺激电压1.0V，刺激波宽0.1ms时，3mol/L KCl处理前动作电位的振幅Ap1为（7.633.70）mv， 显著性大于处理后动作电位的振幅Ap1（0.970.94）mv(*p0.01)；动作时程Dp1（1.910.70）ms与处理后相比大于Dp1（ 1.370.70）ms，有高度显著性差异(#p0.01)。表53mol /L KCl 对坐骨神经干动作电位振幅和时程的影响sampleAp1(mv)Dp1(mS)control5mincontrol5min13.22 1.11 1.02 0.95 29.70 0.95 1.71 1.40 313.

17、19 0.49 1.95 1.40 49.62 3.11 3.39 2.97 510.05 0.44 2.07 1.43 65.80 0.05 2.09 1.24 77.08 0.54 1.49 0.75 82.38 1.05 1.53 0.80 xs7.633.700.970.94*1.910.701.370.70#*p0.01与处理前相比#pAc2；末端引导的动作电位正相和负相振幅分别为（8.252.60）mv和（1.170.82）mv，Ap1Ap2，可知正相振幅均大于负相振幅。观察所得的时程，中枢引导的动作电位正相时程（0.920.09）ms比负相时程（1.790.32）ms短，即Dc1

18、Dc2，两者显著性差异明显；末端引导的动作电位正相时程（1.170.82）ms比负相时程（2.180.51）ms短，即Dp1Dp2，两者有显著性差异，于是可知正相时程均小于负相时程。若中枢端引导的动作电位正相振幅比负相振幅大是由于中枢端神经纤维数量多所引起的，那么，当末梢端引导时，由于神经纤维数量少，正相振幅应比负相振幅小，这与实验结果正相振幅始终比负相振幅大是矛盾的。因此，这个可以说明兴奋在坐骨神经干传导时正相振幅比负相大，负相的时程又比正相的要大这个现象不是由神经纤维的数量引起的。4.6 在两引导电极夹伤坐骨神经，负电波消失，只形成正电波。这说明双相动作电位是神经冲动先后通过两个引导电极形成的，冲动同过第一个电极形成正电波，同过第二个电极形成负电波，当神经夹伤是冲动无法同过第二个电极，也就无法形成负波。而形成的正电波时程Dm （1.850.65）ms显著