蛙离体神经干生物电信号与兴奋性的检测1

1、 一、实验目的：实验目的： 通过对蛙离体神经干生物电信号与兴奋性的检测， 学习生物电信号的引导. 观察并分析神经干复合动作电位波形及刺激强度 对神经干动作电位的影响. 了解神经干动作电位传导速度的测量方法及神经 兴奋性的周期性变化。 二、实验原理：实验原理： 静息电位：静息电位：静息时，细胞膜两侧存在外正内负 的电位差，称为静息电位。胞外高Na+，胞内高K+ 动作电位：动作电位：是指细胞受到一个有效刺激时膜电 位在静息电位基础上发生的一次快速的可向远端传 播的电位波动。AP的产生是“全”或“无”的； 在同一细胞上的传播是不衰减的。 AP是神经兴奋的客观标志，而神经 干是由许多神经纤维组合而成的

2、，所以 从神经干上可记录到许多神经纤维动作 电位的复合，成为复合动作电位，是非 “全”或“无”的。 由于不同纤维的兴奋性及其所产生 的动作电位幅度、波形各不相同，所以 复合动作电位的幅度将随刺激强度的变 化而变化。 A A “全全”或或“无无” 单个细胞单个细胞 神经干神经干/复合神经纤维复合神经纤维 非非“全全”或或“无无” 细胞内外细胞内外 细胞外电位差细胞外电位差 单向单向双向双向 二、实验对象实验对象：蛙。 三、实验器材与药品实验器材与药品：蛙手术器械、神经标本盒、 培养皿、任氏液、RM6240信号采集处理系统。 四、制备蛙离体坐骨神经干标本制备蛙离体坐骨神经干标本（ 看录像） 五、实

3、验观察项目：五、实验观察项目： 1.1.引导双相动作电位引导双相动作电位 2. 2.双相动作电位阈强度、最大刺激强度双相动作电位阈强度、最大刺激强度 3. 3.神经干动作电位传导速度的测定神经干动作电位传导速度的测定 4. 4.神经兴奋性周期变化的检测神经兴奋性周期变化的检测 5. 5.引导单相动作电位引导单相动作电位 刺激伪迹 刺激伪迹是刺激电流通过导电介质扩散至两引 导电极而形成的电位差信号。 刺激器 放大器 + 地 刺激电流刺激电流 i-i+ R+ R- 地 刺激伪迹：作为刺激开始的标志 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 AP1和AP2分别反映A点与B点及C

4、点与D点两点间的电位差。兴 奋性从粗端传导到细端，首先在A点兴奋，膜电位倒转，胞外带 负电，而与之相邻的B点未兴奋，胞外带正电，于是在A、B两点 间出现电位差，产生局部电流。而后A点复极化恢复胞外带正电， 而B点兴奋去极化出现胞外带负电，此时又产生两点间的电位差。 人为规定：A为负、B为正时，波形向上；A为正、B为负时。波 形向下。于是就产生了双相动作电位。 双相动作电位特点：AP1较AP2出现早且波形幅 度大。 我们从神经干粗端作为刺激端，所产生的兴 奋从粗端传导到细端。从上图可知：A点较C 点早兴奋，这是AP1比AP2出现早的原因。A点 较C点粗，所含的神经纤维也多。神经干是由 许多神经纤

5、维组成的，同类神经纤维的传导速 度不同。与点是AP1比AP2波形幅度大的原 因。 “实验实验”菜单中选择自定义实验项目菜单中选择自定义实验项目“神经干动作电位神经干动作电位”进入实验状态。仪进入实验状态。仪 器参数：器参数：1、2通道时间常数通道时间常数0.020.002s、滤波频率、滤波频率1KHz、灵敏度、灵敏度5mV，采样，采样 频率：频率：40KHz，扫描速度：，扫描速度：0.5ms/div。单刺激激方式，刺激幅度。单刺激激方式，刺激幅度0.13V，刺，刺 激波宽激波宽0.1ms，延迟，延迟5ms，同步触发。，同步触发。 2、双相动作电位阈强度、最大刺激强度： （1）概念： 对神经干而

6、言，对神经干而言，阈强度阈强度是指神经干刚好能产生是指神经干刚好能产生 动作电位的刺激强度。动作电位的刺激强度。在一定范围的阈上刺激内， 刺激强度越小，神经干所形成的动作电位越小。 这是因为随着刺激强度的下降，神经干上可兴奋的 神经纤维越来越少的缘故。 最大刺激强度最大刺激强度：在阈上刺激时，复合动作电位的 幅度随刺激强度的增大而增大，当所有的神经纤维 都已兴奋时，此时即使增加刺激强度，所产生的动 作电位幅度也不再增大。我们就把这种恰好能引起能引起 神经干的所有神经纤维都兴奋的刺激强度称为最神经干的所有神经纤维都兴奋的刺激强度称为最 大刺激强度。大刺激强度。 0V 0.25V 0.3V 0.4

7、V 0.5V0.6V 0.7V 0.8V 0.9V 为什么在一定范围的阈上刺激内，为什么在一定范围的阈上刺激内， 刺激强度越大，神经干所形成的刺激强度越大，神经干所形成的 动作电位越大？动作电位越大？ 1.复合复合AP 2.兴奋性不同兴奋性不同 3.最大刺激强度最大刺激强度 3.测定传导速度测定传导速度(自动自动/手动）手动） （1）V=S/t（m/s） （ 2）AP1与与AP2的波峰的时的波峰的时 差差r1点与点与r3点间的距离点间的距离 S1S2r1r4r3r2 S(cm) 绝对不应期绝对不应期 相对不应期相对不应期 阈上阈上 超常期超常期 阈下阈下 低常期低常期 阈上阈上 0 神经纤维的

8、绝对不应期相当于整个锋电位的时期，相对不神经纤维的绝对不应期相当于整个锋电位的时期，相对不 应期和超常期相当于负后电位的时期，低常期则相应于正应期和超常期相当于负后电位的时期，低常期则相应于正 后电位的时期后电位的时期。 保持刺激强度和波宽不变保持刺激强度和波宽不变 从最大间隔开始逐渐缩小，所选从最大间隔开始逐渐缩小，所选 的每一个间隔都给予一次刺激的每一个间隔都给予一次刺激 随着波间隔的缩随着波间隔的缩 小，越来越多神小，越来越多神 经纤维在接受第经纤维在接受第 二个刺激时已处二个刺激时已处 于第一个刺激诱于第一个刺激诱 发的动作电位的发的动作电位的 不应期，所产生不应期，所产生 的复合动作电位的复合动作电位 波幅就逐渐减小波幅就逐渐减小 直至消失。（不直至消失。（不 能区分绝对不应能区分绝对不应 期和相对不应期）期和相对不应期） S