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神经干动作电位的测定和神经冲动传导速度测定

2008-11-23 21:46阅读:
实验三:神经干动作电位的测定和神经冲动传导速度测定
一、实验目的:
1、观察蟾蜍坐骨神干动作电位的基本波形,并了解其产生的基
本原理,
2、用电生理学的方法测定蟾蜍或蛙坐骨神经的神经冲动传导速度。
二、原理:
神经或肌肉发生兴奋时,兴奋部位发生电位变化,这种可扩布性的电位变化即为动作电位。可通过引导电极在仪器上进行记录。
如将两个引导电极分别置于正常完整的神经干表面,动作电位先后通过两个引导电极,可引导出两个方向相反的电位偏转,称为双相动作电位。如将两引导电极之间的神经麻醉或损伤,动作电位只能通过第一个电极引导出来,它只有一个方向的电位偏转,称为单相动作电位。
坐骨神经由许多神经纤维组成,所以神经干的动作电位与单个神经的跨膜动作电位不同,它是许多动作电位组成的复合动作电位。虽然没条神经纤维都按“全或无”定律参与反应,但在一定范围内,复合动作电位的振幅可随着刺激强度的改变而发生变化。
神经冲动的传导速度(v)是指动作电位在单位时间(t)内传导的距离(s),可根据神经干上动作电位从一点传导到另一点所需要的来计算。V=s/t(m/s)
动作电位在神经干上的传导具有一定的速度,不同类型的神经纤维传导速度各不相同,神经纤维越粗,传导速度越快。两栖类的坐骨神经是混合神经,包含多种粗细不等的神经纤维,其直径约为3-29μm。坐骨神经中以A类纤维为主,传导速度约为35-40m/s。
三、试剂与器材
蟾蜍或蛙、解剖针、手术剪、眼科剪、圆头手术镊、尖头手术镊、BL-420E、神经屏蔽盒及连接导线,任氏液、棉花、蛙板、3mol/L KCL溶液。
四、实验内容 (步骤)
1、坐骨神经标本的制备
2、连接实验装置
3、实验观察
(1)、动作电位非“全或无”的观察,记录实验结果。
(2)、倒换神经干的放置方向,观察动作电位有无变化,记录实验结果。
(3)、倒换电极的放置方向,观察动作电位有无变化,记录实验结果。
(4)、将神经干尽量分离得长些。测量神经冲动从第一对引导电极
传导到第二对引导电极所需要的时间(t)。测量神经屏蔽盒内两对电极之间的距离(s)。按照公式计算神经冲动传导的速度。
五、注意事项
1. 标本剥制过程,尽量减少神经的损伤,
2. 刺激参数设置要合理,过大会损毁神经,
3. 双刺激的参数要一致。
六、结果和目标
1. 观察和记录神经干动作电位并对其特性进行分析,
2. 测出动作电位的各个时期,
3. 测出绝对不应期和相对不应期,
4. 测量出蟾蜍神经干动作电位的传导速度。
七、思考题
1、说明单相和双相动作电位的产生原理?
答:双相动作电位原理:动作电位使膜两侧电位变化,从外正内负变为内正外负,电级引导时电流方向变化,前后两次电流方向相反;单相动作电位原理:将两引导电极之间的神经麻醉或损伤,动作电位只能通过第一个电极引导出来,它只有一个方向的电位偏转。
2、解释在一定范围内神经干动作电位的振幅随刺激强度而改变,是否与单个神经纤维动作电位的“全”或“无”定律相矛盾?
答:不矛盾,因为坐骨神经由许多神经纤维组成,所以神经干的动作电位与单个神经的跨膜动作电位不同,它是许多动作电位组成的复合动作电位。虽然没条神经纤维都按“全或无”定律参与反应,但在一定范围内,复合动作电位的振幅可随着刺激强度的改变而发生变化。
3、 改变神经干的方向后,动作电位的波形发生了什么变化,为什么?
答:位相没变,但振幅明显变小,是因为神经反置后终末端神经纤维少于中枢端(即从脊髓那发出的神经有分支)。
4、为什么要求两对引导电极之间的距离愈远愈好?
答:若距离太短,两个电位位相会有重叠,也不利于系统准确测量,时间太短,毫秒数量级,使实验结果不准确。
八、实验讨论:
刺激伪迹的产生,一方面是由于刺激电极与引导电极、放大器的都有一个公共接地点,刺激电极间的电流有一部分会分流到引导电极,因而增加了引导电极与地线之间的电压降;同时一部分交流电波也会通过地线带入记录系统,而将记录仪上的生物电波形完全掩盖。另一方面是由于刺激器输出的电压(或电流)常比生物信号大得多,被刺激的生物标本或机体本身就是一个容积导体,因此当刺激电流通过生物标本时,会有一部分电流弥散到记录电极与生物信号产生总和。每当刺激脉冲到达标本时即对该容积导体的电容产生微弱的充电电流,刺激脉冲终止时该容积导体的电容又放电,产生一个放大电流。这两个电流先后流经放大器的引导电极时,便可在生物信号出现之前会出现一个很大的刺激伪迹,甚至使生物信号变形失真。离刺激电极越近,刺激伪迹越高。刺激隔离器能隔掉上述扩散的刺激电压(电流)以及刺激伪迹的干扰。

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