《陈新-生理科学实验教学资料》实验3

1、浙江大学实验报告课程名称：生理科学实验实骑类型：研究型实验实验项目名称：实验3.神经干动作电位及其传导速度的测定学生姓名： 李建华 专业： 口腔医学0501 学号: 3051841008同组学牛姓名：俞梦飞蒋世杰指导老师：陆源实验地点：生理学与药理学实验室实验口期:2008年9月17 口神经干动作电位及其传导速度的测定李建华俞梦飞蒋世杰(浙江大学医学院口腔医学0501班2a 3051841008)【摘要】目的：应用微机生物信号采集处理系统和电生理试验方法探究蟾赊坐骨神经干的单 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：电刺激蟾赊坐骨神经干

2、，用微机牛物信号釆集处理系统同步记录各种条件 下神经干动作电位振幅和时程。结果：刺激电压为1.0v,波宽0. 1ms的中枢端引导的动作 电位，第一通道正相波振幅4.449±1.436mv明显大于负相波振幅2.949±0.865mv,两者有显 著差异(p0. 01),时程正相0.930±0.071 ms小于负相1.870土0.308 ms,两者有显著性差异(p<0.01)；第二通道正相波振幅2.758± 1.191 mv明显大于负相波振幅1. 501 ±0. 610mv, 两者有显著差异(p<0.01),时程正相1.379±

3、0.194 ms小于负相2. 113±0. 361 ms,两者 有显著性差异(p<0.01)；在第一对引导电极间距为10mm时，正相振幅8.28±3.08mv明显 大于负相振幅4. 66±2. 06 mv (p<0.01)；为20mm时,正相振幅11.06±3. 22 mv明显大于 负相振幅6. 85±1.90 mv(p<0.01)；为30mm时,正相振幅11.32±3. 28 mv明显大于负相振 幅4. 76+ 1. 65 mv, (p<0. 01)且20mm、30mm时的正相振幅与10mm时的正相振幅也有显

4、著 差异(p<0.01)；末梢端引导的动作电位，正相波振幅& 36±3. 73mv明显大于负相波振幅 3.60土2. 15 mv,两者有显著差异(p<0.01),正相时程2. 12±3. 07 ms小于负相2. 03±0. 51 ms,两者无显著性差异(p>0. 05)；单相动作电位的振幅9. 37±3. 58mv大于末梢端引导的 动作电位正相振幅8. 36±3. 73mv,两者无显著性差异(p>0. 05),单相动作电位时程1.90 土0.35 ms小于末梢端引导的动作电位正相吋程2. 12±3.07

5、 ms,两者无显著性差异(p> 0. 05)；传导速度为34. 79±6. 59m/s,阈刺激为0. 26±0. 11v,最大刺激为0. 83±0. 26v；用 3mol/l kc1溶液处理坐骨神经干之前动作电位正相振幅3. 58±1.06 mv,负相振幅为2. 54 ±1. 12 inv,处理之后2min正相振幅为4. 05±1.46 mv,负相振幅为0.63土0. 78mv,正相 振幅没有显著变化(p>0.01),而负相振幅明显减小(p<0.01)； 3mol /lkc1溶液处理坐骨 神经干之前正相动作电位吋程1

6、.47±0. 33 ms,负相吋程为2. 03±0. 30ms,处理2min后动 作电位时程分别为1.88±0. 85 ms和1.56±0. 60ms,都有显著性差异(p<0 05)o 3%procaine 溶液处理坐骨神经干之前动作电位正相振幅8. 34 + 3. 11 mv,负相振幅为5. 57±1.93mv,处 理之后5min正相振幅为10.24±4.32 mv,负相振幅为2. 75±1.75mv,都有显著性差异(p<0.01)o 3%procaine溶液处理坐骨神经干之前正相动作电位时程1.08±

7、;0. 53 ms,负相 时程为1.91±0.41ms,处理5min后动作电位时程分别为1.32±0. 67 ms和2. 08±0. 42ms 正相时程差异显著(p<0.05)，而负相时程差异不大(p>0.05)。结论:神经冲动在神经纤维 内可以双向传导，传导速度为3040m/so刺激电压1.0v,刺激波宽0.1ms时，中枢端引 导和末梢端引导的动作电位正相振幅都大于负相振幅，正相吋程短于负相吋程；单相动作电 位的振幅大于双相动作电位的振幅；引导电极之间的距离越长，动作电位的正相振幅越大; 在一定的刺激强度范围内，动作电位的振幅随着刺激强度的增强而增大

8、；因此，双相动作电 位是神经冲动先后通过两个引导电极形成的，为正相波与负相波卷加后的结果。坐骨神经干 的动作电位及传导过程不表现“全或无”现彖，当刺激电压从阈刺激增加至最大刺激的过程 中，神经干动作电位振幅随刺激电压增加而增高。用3mol /lkc1和4%procaine分别处理神 经干后，动作电位的振幅都显著减小。关键词：神经干刺激动作电位传导速度氯化钾普鲁卡因1. 材料和方法1.1实验动物蟾赊（中华蟾赊指名亚种，zhuoshantoad）1.2药品任氏液、3%procaine> 3mol/lkcl.1.3器材rm6240微机生物信号处理系统（成都仪器厂）、神经标本屏蔽盒。1.4坐骨神

9、经干制备蟾赊毁脑脊髓，去上肢和内脏，下肢剥皮浸于任氏液中。蟾赊下肢背面向上置于蛙板上, 剪去尾椎；标本腹面向上，用玻璃分针分离脊柱两侧神经丛，用线在近脊柱处结扎，剪断神 经；将神经干从腹面移向背面。标本背面向上固定，从人腿至跟腱分离坐骨神经。坐骨神经 标本置任氏液中备用。1.5仪器连接和参数“实验”菜单中选择生理科学实验中的“神经干动作电位”进入实验信号记录状态。仪器参 数：1、2通道时间常数0.02s滤波频率1 khz、灵敏度5mv,采样频率40khz,扫描速度 0.5ms/div。单朿0激方式，刺激幅度1.0v,刺激波宽0.1ms,延迟5ms,同步触发。1.6动作电位引导神经干标本置于标本

10、盒的电极上，神经与电极接触良好，调节刺激电压，记录动作电位。2. 观察项目2.1蟾赊坐骨神经干复合动作电位参数测定2.1.1神经干标本兴奋性：将神经干屮枢端置于刺激电极处，用波宽0.1ms、刺激电压 1.2v的方波刺激神经干，若有动作电位且正相振幅>4mv,表明神经干标本兴奋性良好，可 继续实验。2.2将神经干屮枢端置于刺激电极处，用刺激电压1.0v,朿0激波宽0.1ms的方波刺激 神经干，测定第一对引导电极引导的双相动作电位正相波与负相波的振幅（ac】、ac2）和时 程（dei dc2）o2.3将神经干末梢端置于刺激电极处，用刺激电压1.0v,刺激波宽0.1ms的方波刺激 神经干，测定

11、第一对引导电极引导的双相动作电位正相波与负相波的振幅（api、ap?）和 时程（dpi、dp2）o2.2动作电位传导速度测定将神经干屮枢端置于刺激电极处，用刺激电压1.0v,刺激波宽0ms的方波刺激神经 干，记录通道1、2产生动作电位起始时间之差，根据u= sr1-r2 / at计算出ap的传导速度。2.3引导电极间距离的变化对动作电位振幅的影响取下第二对引导电极，用刺激电压1.0v,刺激波宽0.1ms的方波刺激神经干，分别记 录第一对引导电极间距离为10mm, 20mm, 30mm时的动作电位的正负相振幅（a|、a2）o 2.4单相动作电位引导用镀子将第一对引导电极z间的神经夹伤，用刺激电压

12、1.0v,刺激波宽0.1ms的方波 刺激神经干，测定第一对引导电极引导的单相动作电位的振幅（am）和时程（dm）o 2.5刺激强度（u）变化对动作电位振幅（a）的影响用刺激波宽0.1ms,刺激电压从0.1v按步长0.02v不断增加，测定不同刺激电压下动 作电位振幅的变化，直到动作电位不再增大为止。记录阈刺激强度（uth）和最大刺激强度 （umax ）以及所对应的动作电位振幅。2.6 3mol/lkcl溶液处理后的影响将一小块浸有3mol/lkcl溶液的滤纸贴附在第2对引导电极的后一电极的神经干上， 用刺激电压1.0v,刺激波宽0.1ms的方波刺激神经干，记录kc1溶液处理前及处理后2min 时

13、，第二对引导电极引导的动作电位振幅（ap）和时程（dp）。2.7 3 % procaine处理后的影响换一神经干，将一小块浸有3%procaine溶液的滤纸贴附在第1对引导电极的后一电极 的神经干上，用刺激电压1.0v,刺激波宽0.1ms的方波刺激神经干，记录procaine处理前 及处理后5min时，第一对引导电极引导的动作电位振幅（ap）和时程（dp）。3.结果3.1刺激波宽0.1ms时，阈刺激为0. 26±0. 11v,最大刺激为0. 83±0. 26v；刺激电压1.0v 时，动作电位的传导速度为34. 79±6. 59m/so （见表1）表1蟾蛛坐骨神经干

14、阈刺激、最大刺激和传导速度sampleuth(v)umax(v)v(m/s)10.220.5731.2520. 250. 9425.9730.280.7740.8240.301.2037.0450.250.842.6260.181.0840.8270.561.2134.4880.090.4737.0490.250.6920.83100.220.5237.04x±s0.26 ±0.110.83 ± 0.26*34.79 ±6.59注：*p<0.01 vs阈刺激组。刺激波宽0.1ms,刺激电压从0v按步长0.02v不断增加时，当刺激电压小于阈刺激 时，

15、不产生动作电位；当刺激电压大于阈刺激小于最大刺激时，动作电位振幅不断增大；当 刺激电压大于最大刺激时，动作电位振幅不再增大。动作电位振幅与刺激电压的变化关系见 图i-图i不同强度刺激电压对蟾赊堆骨神经t-动作电位振幅的影响3.2刺激电压1.0v,刺激波宽oms时，屮枢端引导时动作电位，正相和负相振幅分别为 4.449±1.436 mv和2.949±0.865 mv,两者有高度显著性差异(p<0.01)；动作电位正负相 吋程分别0.930±0.071ms和1.870±0.308ms,两者有高度显著性差异(p<0.01)；末梢端引 导时动作电位正

16、负相振幅分别为& 36±3. 73mv和3. 60±2. 15 mv,与中枢端引导时的动作 正向电位振幅比有高度显著性差异(p<0.01)；动作电位正负相时程分别为2. 12±3.07 ms 和2. 03 + 0.51 ms,与中枢端引导时没有显著性差异(p>0.05)。(见表2)表2蟾蛛坐骨神经干中枢和末梢引导的复合动作电位sampleaichp(mv)人骚mv)dictums)d|chn(ms)abp(mv)abn(mv)dbjms)dbn(ms)13.5502.0500.9202.4706.302.800.973023.4402.5300

17、.8901.6907.744.021.042.0536.9704.6700.8801.72011.687.50.791.9341.7341.5391.1201.6404.41361.051.8754.6202.7500.8902.11065.5103.7700.9601.81011.044.80.951.8683.7202.9700.9101.3703.962.140.981.4595.3903.2200.9101.88013.420.769.071.92105.1103.0400.8902.140x±s4.449+1.4362.949±0.865* *0.930+0.07

18、11.870+0.308*8.36±3.73*3.60+252.12+3.072.03+0.51注：*p<0.01vs中枢端引导组；*p<0.01vs正相波。3.3夹伤神经干后，动作电位振幅为9. 37±3.58mv；时程为1.90±0. 35 ms,与末梢端引 导时正相波时程比无高度显著性差异(p>0. 05)o (见表3)表3蟾赊坐骨神经干双相和单相复合动作电位sampleabp(mv)abnfmv)dbjms)dbn(ms)am(mv)dm(ms)16.302.800.973.107.451.7727.744.021.042.058.71.

19、72311.687.50.791.9311.62.5844.413.161.051.878.372.04611.044.80.951.869.441.9783.96240.981.454.271.61913.420.769.071.9215.741.58x±s8.36±3. 733.60±2. 152.12±3. 072.03±0. 519.37±3.58*1.90±0. 35*注：*p>0. 05 vs末梢端引导时正相波。3.4刺激电压1.ov,刺激波宽o.lms,第一对引导电极间距离分别等于10mm>20mm

20、和30mm 时，末梢端引导的动作电位正相振幅：al10 8.28±3.08mv, aro为11. 06±3. 22 mv, abo为 11.32±3. 28 mv, a"。、ai30分别与 ag 比有显著性差异(p<0.01), ai20与 ai30 比没有显著性差异(p<0.05)；负相振幅:a2|0为4. 66土2. 06 mv, ano为6. 85±1.90 mv, a230为4. 76±1.65 mv, al20> ai30分别与a1io比以及a220a230比有显著性差异(p<0.01)o (见表 4

21、)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)sample10mm20mm30mmala2ala2ala216.302.808.935.479.093.7727.934510.697.3010.714.60312.688.6014.808.9415.194.4244.583.406.774.60784.0857.224.219.645.949.433.70611.204.8512.545.4312.853.3283.812.366.475.066.804.09912.627.9315.8710.3116.155.87108.153.6413.838.5614.478.99x

22、7;s&28 ±3. 084.66±2. 0611.06±3. 22*6.85 ±1.90*11.32±3. 28*'#4.76 ±1.65淞糊注：*p<0.01 vs 10mm 组 #p<0.05 vs 20mm 组 #p<0.01 vs 20mm 组3.5刺激电压1.0v,刺激波宽0.1ms,用3mol/l kc1溶液处理坐骨神经干之前动作电位正 相振幅3. 58± 1. 06 mv,负相振幅为2. 54± 1. 12 mv,处理之后2min正相振幅为4. 05± 1

23、. 46 mv,负相振幅为0.63 + 0. 78mv,正相振幅有显著变化(p <0. 05),而负相振幅明显减小(p<0.01)； 3mol /lkc1溶液处理坐骨神经干之前正相动作电位时程1.47 + 0. 33 ms,负相 时程为2. 03±0. 30ms,处理2min后动作电位时程分别为1. 88土0. 85 ms和.56±0. 60ms, 都有显著性差异(p<0.05)。(见表5)表5 3mol kc1对坐骨神经干动作电位振幅和时程的影响akp(mv)akn(mv)dkp(ms)dkn(ms)sample ；control2mincontrol2

24、mincontrol2mincontrol2min12.4903.0001.9420.0001.30()1.8202.11023.4803.9602.7000.3181.3101.6102201.44033.3603.7302.4700.2601.1101.5001.9001.61042.3802.7101.1970.3421.8702.2502.3901.44054.4304.7301.3920.0001.5801.9002.01063.9703.8301.2580.4031.9102.0602.4300.87071.8813.0604.8701.9303.6501.2801.26084.4

25、805.6303000.9401.4201.6601.9801.80093.8204.6702.6000.6201.2801.3702.1402.150105.5405.1803.8302.7500.9500.9501.9701.880x±s3.583 ±4.050 ±2.536±0.626 ±1.466±1.877±2.033 土1.556±1.0561.464*1.1210. 782*0. 3270. 847*0. 3000. 598*注：*pv0.05 vs处理前*pv0.01 vs处理前36刺激电压1.0v,刺激波宽0.1ms, 3%procaine溶液处理坐骨神经干之前动作电位正相 振幅8. 34±3. 11 mv,负相振幅为5. 57± 1. 93mv,处理之后5min正相振幅为10. 24±4. 32 mv, 负相振幅为2.75±1.75mv,都有显著性差异(p0.01)。3%procaine溶液处理坐骨神经干之 前正相动作电位时程1.08±0. 53 ras,负相时