蟾蜍坐骨神经干复合动作电位特性.doc

蟾蜍坐骨神经干复合动作电位特性1 材料蟾蜍；任氏液；BB-3G 标本屏蔽盒，微机生物信号采集处理系统2 方法2．1 系统连接和参数设置 RM6240 多道生理信号采集处理系统与标本盒连接，1、2 通道时间常数 0.02s、滤波频率 3KHz、灵敏度 5mV，采样频率 100KHz，扫描速度0.2ms/div单刺激激模式，刺激波宽 0.1ms，延迟 1ms，同步触发2．2 制备蟾蜍坐骨神经干标本 蟾蜍毁脑脊髓和下肢标本制备，下肢标本仰卧置于蛙板上，分离脊柱两侧的坐骨神经，紧靠脊柱根部结扎，近中枢端剪断神经干，将神经干从骶部剪口处穿出循股二头肌和半膜肌之间的坐骨神经沟，纵向分离坐骨神经直至腘窝胫腓神经分叉处，将腓浅神经、胫神经与腓肠肌和胫骨前肌分离置剪刀于神经与组织之间，剪切直至跟腱并剪断跟腱和神经剥离附着在神经干的组织，坐骨神经干标本浸入任氏液中2．3 实验观察2．3．1 中枢端引导动作电位 神经干末梢端置于刺激电极处，用刺激电压 1.0V，波宽0.1ms 的方波刺激神经干，测定第 1 和第 2 对引导电极引导的双相动作电位正相波和负相波的振幅和时程2．3．2 改变引导电极距离 用刺激电压 1.0V，波宽 0.1ms 的方波刺激神经干中枢端，记录引导电极距离 10mm、20mm、30mm 时的动作电位。

分别测定上述三个引导电极距离的动作电位正相波和负相波的振幅和时程2．3．3 末梢端引导动作电位和测定动作电位传导速度 引导电极距离 10mm，神经干中枢端置于刺激电极处，用刺激电压 1.0V，波宽 0.1ms 的方波刺激神经干，测定第 1 对引导电极引导的双相动作电位正相波和负相波的振幅和时程分别测量两个动作电位起始点的时间差和标本盒中两对引导电极之间的距离 S（应测 r1- r2 的间距） ，计算动作电位传导速度2．3．4 单相动作电位引导 用镊子在第 1 对引导电极之间贴近后一电极处神经夹伤，用刺激电压 1.0V，波宽 0.1ms 的方波刺激神经干，测量单相动作电位的振幅和动作电位持续时间测量单相动作电位的上升时间和下降时间2．3．5 按 0.02V 步长，刺激强度从 0V 开始逐步增加至动作电位不再增大止测量动作电位振幅与刺激电压对应数据2．3．6 换一神经干，用刺激电压 1.0V，波宽 0.1ms 的方波刺激神经干，若第 2 对引导电极引出一双相动作电位，用一小块浸有 3mol KCl 溶液的滤纸片贴附在第 2 对引导电极后一电极处处的神经干上记录 KCl 处理前及处理后 3min 第 2 对引导电极引导的动作电位振幅和时程。

2．3．7 用刺激电压 1.0V，波宽 0.1ms 的方波刺激神经干，用一小块浸有 40g/L 普鲁卡因溶液的滤纸片贴附在第 1 对引导电极后一电极处的神经干上记录处理前及处理后 5min 第 1 对引导电极引导的动作电位振幅和时程2．4 统计方法 结果以xs 表示，统计采用 Student t test 方法3 结果3．1 蟾蜍坐骨神经干的阈强度、最大刺激强度、传导速度以波宽 0.1ms 的电脉冲刺激蟾蜍坐骨神经干中枢端，引起动作电位的阈刺激为0.33±0.09V，最大刺激强度为 0.80±0.18V，动作电位的传导速度为 24.40±4.50 m/s3．2 刺激强度与动作电位振幅以波宽 0.1ms 的电脉冲刺激蟾蜍坐骨神经干中枢端，当刺激强度达到阈刺激时动作电位迅速增加在达到最大刺激后，动作电位几乎不再发生变化（见图 1） 图 1.刺激强度与动作电位波幅变化关系图3．3 神经干中枢引导的双相动作电位正相、负相振幅及持续时间蟾蜍坐骨神经干中枢引导的动作电位，第 1 通道和第 2 通道的负相波振幅明显小于正相波振幅（2.96±1.21vs 5.76±3.03, P0.05)（见表 5） 。

引导电极间距离为 10,20,30mm 时，负相波时程均显著大于正相波时程 (3.08±0.71 vs 1.26±0.18, P0.05)；距离为30mm 时的正相波时程显著大于 20mm 时正相波时程(1.80±0.20 vs 1.59±0.21, P<0.001)，其负相波时程也显著大于 10mm 时负相波时程(3.80±0.84 vs 3.18±0.71, P<0.001)（见表 6） 表 5. 引导电极间距离对坐骨神经干动作电位振幅的影响A10p(mV) A10n(mV) A20p(mV) A20n(mV) A30p(mV) A30n(mV)Sample size 10 10 10 10 10 10x±s 7.96±3.13 3.47±1.22*** 11.46±2.95***6.49±1.96### □□11.83±2.92###5.72±2.38△△△ 注： ***：P<0.001，vs A 10p； ###：P<0.001 ，vs A 20p; △△△ ：P<0.001，vs A 30p; □□ ：P<0.01 ，vs A 10n；表 6. 引导电极间距离对坐骨神经干动作电位时程的影响D10p(ms) D10n(ms) D20p(ms) D20n(ms) D30p(ms) D30n(ms)Sample size 10 10 10 10 10 10x±s 1.26±0.18 3.08±0.71*** 1.59±0.21*** 3.18±0.71### 1.80±0.20###3.80±0.84△△△ ☆☆☆注： ***：P<0.001，vs D 10p； ###：P<0.001，vs D 20p; △△△ ：P<0.001，vs D 30p; ☆☆☆ ：P<0.001，vs D 20n;3．7 KCl 处理前后动作电位振幅用 3mol KCl 处理蟾蜍坐骨神经干，2min 后的动作电位正相波振幅明显大于处理前(4.51±1.19 vs 3.87±0.91, P<0.01)，而负相波振幅则明显小于处理前( 1.25±1.09 vs 1.88±0.86, P<0.05)（见表 7） 。

表 7.蟾蜍坐骨神经干用 3mol KCl 处理前后动作电位振幅AKp(mV) AKn(mV )control 2min control 2minSample size10 10 10 10x±s 3.87±0.91 4.51±1.19** 1.88±0.86 1.25±1.09#注： **：P<0.01， vs AKp control； #：P<0.05，vs A Kn control；3．8 普鲁卡因处理前后动作电位振幅用 4% procaine 处理蟾蜍坐骨神经干，5min 后的动作电位正相波振幅明显大于处理前(8.85±1.29 vs 7.70±1.33, P<0.05)，而负相波振幅则明显小于处理前( 2.24±1.24 vs 3.57±1.38, P<0.01)（见表 8） 表 8.蟾蜍坐骨神经干 4% procaine 处理前后动作电位振幅App(mV) Apn(mV )control 5min control 5minSample size10 10 10 10x±s 7.70±1.33 8.85±1.29* 3.57±1.38 2.24±1.24##注： *：P<0.05， vs App control； ##：P<0.01，vs A pn control；3．9 双相动作电位正、负波的叠加点蟾蜍坐骨神经干末梢引导的单相动作电位的振幅明显大于双相动作电位正相波振幅(9.63±3.52 vs 8.42±3.52, P<0.01)（见表 4） ，即双相动作电位正、负波的叠加点在动作电位去极化阶段。

4 讨论4．1 神经干动作电位不具有“全或无”的性质以波宽 0.1ms 的电脉冲刺激蟾蜍坐骨神经干中枢端，当刺激强度从阈刺激增加至最大刺激，神经干动作电位振幅随刺激电压增加而增高在达到最大刺激后，动作电位几乎不再发生变化而动作电位“全或无”的性质表现为刺激强度小于阈刺激时不会引发动作电位，当刺激强度达到阈刺激后可以引发动作电位，动作电位水平不随刺激强度的变化而变化因此蟾蜍坐骨神经干动作电位不具有“全或无”性质这是因为坐骨神经干由不同类型的神经纤维组成，各个类型的纤维兴奋性水平不同，在一个有限的范围内神经干动作电位的大小随着刺激强度的增加而增加当刺激强度足以兴奋所有类型的神经纤维后，坐骨神经干动作电位保持稳定蟾蜍坐骨神经干动作电位为复合动作电位（CAP） 4． 2 BAP 正、负相波的形成在两引导电极间夹伤坐骨神经干，神经冲动的传导被阻断，形成了单相动作电位，单相动作电位仅具有正相波这说明双相动作电位的正相波和负相波分别是由 R1 和 R2 引导所得蟾蜍坐骨神经干末梢引导的单相动作电位的振幅明显大于双相动作电位正相波振幅，时程也明显大于双相动作电位正相波时程, 这说明双相动作电位是由不对称的正相波和负相波叠加而成的，叠加点在正相波的去极化阶段。

4．3 药物对神经兴奋的影响用 KCl 和 procaine 处理蟾蜍坐骨神经干后的动作电位正相波振幅明显大于处理前，而负相波振幅明显小于处理前细胞膜外 K+浓度升高，K +平衡电位发生变化，引起膜的超极化，从而导致 Na+内流受抑制，细胞膜去极化受抑制，负相波的振幅减小Procaine 可以阻断电压门控 Na+通道，造成去极化时 Na+内流受抑制，表现为负相波的振幅减小由于双相动作电位是由正相波和负相波叠加而成的，负相波振幅减小，正相波振幅就会相应增大。