神经干动作电位及其速度测定.ppt

神经干动作电位及其速度测定神经干动作电位及其速度测定实验目的•学习神经干标本的制备学习神经干标本的制备•观察坐骨神经干的单相、双相动作电位、双向性传导并测定观察坐骨神经干的单相、双相动作电位、双向性传导并测定其传导速度其传导速度•观察机械损伤对神经兴奋和传导的影响观察机械损伤对神经兴奋和传导的影响•学习绝对不应期和相对不应期的测定方法学习绝对不应期和相对不应期的测定方法•了解蛙类坐骨神经干产生动作电位后其兴奋性的规律性变化了解蛙类坐骨神经干产生动作电位后其兴奋性的规律性变化实验原理•用电刺激神经，在刺激电极的负极下神经纤维膜内产生去极化，当去极化达到阈电位，膜上产生一次可传导的快速电位反转，即动作电位•神经干由许多神经纤维组成其动作电位是以膜外记录方式记录到的复合动作电位•如果两个引导电极置于兴奋性正常的神经干表面，兴奋波先后通过两个电极处，便引导出两个方向相反的电位波形，称双相动作电位双相动作电位 Biphasic Action Potential兴奋区细胞外引导电极检流计＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋  － － － － － － － － － － － － － － －  － － － － － － － － － － － － － － －  ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋  － － － －＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋－ － － －动作电位的传导 Conduction of AP 动作电位以局部电流的形式传导＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － － － － － － － － －－ － － － － － － － － － － － － － － － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － －＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋－ － － －局部电流实验原理实验原理：•如果两个引导电极之间的神经纤维完全损伤，兴奋波只通过第一个引导电极，不能传至第二个引导电极，则只能引导出一个方向的电位偏向波形，称单向动作电位单相动作电位Monophasic Action Potential损伤区兴奋区细胞外引导电极检流计刺激伪迹(Stimulus artifact)刺激伪迹AP刺激器放大器+－地刺激电流i-i+R+R-地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。

动作电位传导速度的测定Measurement of Conduction Velocity of AP－+SΔt 传导速度测定  υ= SACΔt刺激器输入通道R1-     Rr1+   R2-        R2+实验原理：•神经组织在接受一次刺激产生兴奋后，神经组织在接受一次刺激产生兴奋后，其兴奋性将会发生规律性的变化，依次其兴奋性将会发生规律性的变化，依次经过绝对不应期、相对不应期、超常期经过绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期，然后回到正常水平采用两和低常期，然后回到正常水平采用两次脉冲，通过调节两次脉冲间隔，可测次脉冲，通过调节两次脉冲间隔，可测得坐骨神经的绝对不应期和相对不应期得坐骨神经的绝对不应期和相对不应期材料和方法材料和方法－材料－材料•蟾蜍或蛙；蛙板、探针、粗剪刀、细剪刀、尖镊子、玻璃分针、大头针、培养皿、滴管、 瓷碗、锌铜弓或铝银电极、任氏液、铁支架，张力换能器，瓷碗，培养皿，微机生物信号采集处理仪等 • 1. 坐骨神经干标本的制备坐骨神经干标本的制备1.1 毁脑脊髓毁脑脊髓 1.2  剪除躯干上部及内脏剪除躯干上部及内脏 1.3 剥皮（剥皮（之后之后洗净双手和用过的全部手术器械洗净双手和用过的全部手术器械））1.4  完成坐骨神经标本完成坐骨神经标本  1.4.1 1.4.1 分离两腿分离两腿 1.4.2 1.4.2 游离坐骨神经游离坐骨神经 1.4.3 1.4.3 完成坐骨神经标本完成坐骨神经标本 材料和方法材料和方法－方法－方法剪除躯干上部及内脏                图4-1-4  剥去皮肤N标本的制备坐骨神经干制备  • 蟾蜍毁脑脊髓，去上肢和内脏，下肢剥皮浸于任氏液中。

    •蟾蜍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，从大腿至跟腱分离坐骨神经坐骨神经标本置任氏液中备用2 .仪器连接RM6240C微机生物信号处理系统神经干标本盒  S+    S-    E    R1 -  R1+   R2-     R2+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通道材料和方法材料和方法－方法－方法   采样频率通道模式扫描速度灵敏度滤波频率时间常数材料和方法材料和方法－方法－方法3.传导速度的测定（及参数设置）传导速度的测定（及参数设置）材料和方法材料和方法－方法－方法4.不应期的测定（及参数设置）不应期的测定（及参数设置）•采用双刺激模式，逐步增加波间隔•第二个动作电位出现时的刺激间隔及第二个动作电位振幅刚开始与第一个相等时的刺激间隔             实验结果实验结果RM6240系统蟾蜍坐骨神经动作电位引导实验界面•单向、双向动作电位的波形特点单向、双向动作电位的波形特点•动作电位的传导速度、神经干不应动作电位的传导速度、神经干不应期时程期时程讨论讨论•单相、双相动作电位的形成单相、双相动作电位的形成•动作电位传导的速度测定的原理和常见动作电位传导的速度测定的原理和常见的影响因素的影响因素•绝对不应期和相对不应期形成的原因绝对不应期和相对不应期形成的原因•影响实验结果的主要干扰因素影响实验结果的主要干扰因素注意事项注意事项•神经尽可能分离得长一些神经尽可能分离得长一些•标本制备时要注意保持标本的标本制备时要注意保持标本的湿润湿润•标本制备时尽量标本制备时尽量避免使用尖锐的器械避免使用尖锐的器械，以免损，以免损伤神经伤神经•使用电刺激时，使用电刺激时，刺激强度不宜太大刺激强度不宜太大，否则可能，否则可能导致神经的损伤导致神经的损伤•注意接地，防止干扰注意接地，防止干扰结论结论•神经干受刺激后，以膜外记录方式可记神经干受刺激后，以膜外记录方式可记录到一个双相动作电位（简单描述其特录到一个双相动作电位（简单描述其特点），在两个引导电极间损伤神经其动点），在两个引导电极间损伤神经其动作电位变为单相作电位变为单相•所测得的动作电位传导的速度及绝对不所测得的动作电位传导的速度及绝对不应期、相对不应期的时程应期、相对不应期的时程2.实验步骤实验步骤2.3  单相动作电位参数测定单相动作电位参数测定+       - R1-R1 +R2-R2 +Peripheral endCentral end 2.1 末梢引导末梢引导条件：刺激电压1.2，刺激波宽0.1ms2.2  刺激强度（刺激强度（U）与动作电位振幅（）与动作电位振幅（A）的关系）的关系条件：刺激电压0.2～2V，刺激波宽0.1ms+       - R1-R1 +R2-R2 +Peripheral endCentral end3.1中枢端引导中枢端引导       3.观察（观察（observations)条件：刺激电压1.2V，刺激波宽0.1ms+       - R1-R1 +R2-R2 +中枢端引导的动作电位Central endPeripheral end3.2 末梢端引导末梢端引导       3.观察（观察（observations)条件：刺激电压1.2V，刺激波宽0.1msDp1Dp2Ap1Ap2Ap1Ap2+       - R1-R1 +R2-R2 +Peripheral endCentral end2.观察（观察（observations) 2.3 传导速度测定传导速度测定  条件：刺激电压1.2V，刺激波宽0.1msS R1- R2-    Δtυ= S R1- R2-Δt+       - R1-R1 +R2-R2 +Peripheral endCentral end2.观察（观察（observations)2.4 单相动作电位参数测定单相动作电位参数测定DmAmAmDm+       - R1-R1 +R2-R2 +Peripheral endCentral end2.5  刺激强度（刺激强度（U）与动作电位振幅（）与动作电位振幅（A）的关系）的关系   刺激强度与动作电位振幅的关系A（mV)U(V)Maximal stimulusThreshold stimulus要求：测定阈强度和最大刺激强度，刺激强度与动作电位振幅的关系曲线条件：刺激电压0.1～2，刺激波宽0.1ms神经干引导所获得复合动作电位（ pound action potential (CAP）与单神经纤维引导的动作电位的性质有所不同。

 3.结果结果(results)3.2 刺激电压1.2V，波宽0.1ms时，动作电位正相振幅Ap1±s mV大于负相振幅Ap2±s mV， 两者有显著性差异（ p<0.05)；动作电位正相时程 Dp1±s ms显著短于负相时程Dp2±s ms，两者有显著性差异（p<0.05)，见表1和图1、图2  表1 蟾蜍坐骨神经干动作电位参数nUth(V)Umax (V)υ (m/s)Ap1 (mV)Ap2 ()Dp1 (ms)Dp2 ()Am (ms)Dm (ms)123456x±s3.1 刺激波宽0.1ms时，阈刺激0.35±0.08V；最大刺激Umax±s V，刺激电压1.2V时，动作电位的传导速度为 ±s （m/s)，见表1Ap1Ap2Dp1Dp1t图1 蟾蜍坐骨神经干双相动作电位图2 蟾蜍坐骨神经干单相动作电位AmDm3.3 刺激电压1.2V时，单相动作电位振幅Am±s mV大于双相动作电位正相振幅Ap1±s mV，两者无显著性差异（p>0.05)；单相动作时程Dm±s ms显著长于双相动作电位正相D p1±s ms，两者有显著性差异（p<0.05)，见图1、图2和表1。

3.4 在刺激电压低于Uthreshold时，测不到动作电位；刺激电压从Uthreshold增加至Umaximal，动作电位振幅呈曲线增长，刺激电压高于Umaximal动作电位振幅不再增长，见图3A（mV)图3  刺激强度与动作电位振幅的关系U(V)0.51.01.52463.5  刺激电压1.2V， 3mol KCl处理前，动作电位振幅为 Ac1 ±s mV  ，处理后5min，动作电位振幅为 At1 ±s mV ，与处理前比有显著性差异（p<0.05) ，见表34.  讨论讨论4.1  在两引导电极间夹伤神经，神经冲动传导被阻断，双相动作电位负相波消失，形成一相正波，于此可见，双相动作电位是神经冲动先后通过两个引导电极形成的，冲动通过第1个电极，形成动作电位的正相波，冲动通过第2个电极，形成动作电位的负相波4.2  刺激电压从Uth增加至Umax，神经干动作电位振幅随刺激电压增加而增高神经干动作电位不具有“全或无”性质5.  参考文献参考文献[1] 作者.论文题目.杂志名称，出版时间，卷（期）：页数。