实验三 动作电位传导速度和不应期测定

浙江大学实验报告

课程名称:生理学实验

实验项目:实验三 蛙类坐骨神经动作电位传导速度和不应期的测定 实验日期:2016年10月 日(周 )

姓名 学号 班级: 第 组,同组者:

实验地点:紫金港生物实验中心311

[目的]

1、测定蛙类坐骨神经的绝对不应期和相对不应期,并了解其测定原理。 2、测定蛙类坐骨神经兴奋的传导速度并了解其原理。 [原理]

1、神经在一次兴奋的过程中,其兴奋性也发生一个周期性的变化,而后才恢复正常。兴奋性的周期变化,依次包括绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期4个时期。为了测定坐骨神经在—次兴奋后兴奋性的周期变化,首先要给神经施加一个条件刺激(S1)引起神经兴奋,然后再用一个测试性刺激(S2),在前一兴奋过程的不同时相给以刺激,用以检查神经的兴奋阈值以及所引起的动作电位的幅值,以判定神经兴奋性的变化。当刺激间隔时间长于25 ms时,S1和S2分别所引起动作电位的幅值大小基本相同。随着S2距离S1逐渐接近,发现S2所引起的第二个动作电位幅值开始减小时即为落入相对不应期。再逐渐使S2向S1靠近,第二个动作电位的幅值则继续减小。最后可因S2落在第一个动作电位的绝对不应期内而完全消失。

2、神经干受到有效刺激兴奋以后,产生的动作电位以脉冲的形式按一定的速度向远处扩布传导。不同类型的神经纤维其传导兴奋的速度是各不相同的。总体说来,直径粗的纤维传导速度快,直径相同的纤维有髓纤维比无髓纤维传导快。蛙类的坐骨神经干属于混合性神经,其中包含有粗细不等的各种纤维,其直径一般为3--29um,其中直径最粗的有髓纤维为A类纤维,传导速度在正常室温下大约为35--40 m/s。

测定神经纤维上兴奋的传导速度(v)时,在远离刺激点的不同距离处分别引导其动作电位,两引导点之间的距离为s,在两引导点分别引导出的动作电位的时相差为t。再按照下面的公式来计算其传导速度:v=s/t。

[实验材料]蛙 常用手术器械 蛙板 任氏液 培养皿 烧杯 神经屏蔽盒 Medlab生物信号采集系统 [实验流程]

剥制神经干标本 → 调试仪器设置实验参数 → 神经干动作电位传导速度的测定 → 神经干兴奋不应期的测定

[实验步骤]

一、蛙坐骨神经干标本制备

1.毁蛙脑脊髓,去躯干上部及内脏和皮肤。沿脊柱正中线至耻骨联合中央将标本分为两半,并将其放入盛有任氏液的培养皿中。

2.游离坐骨神经。坐骨神经下行至帼窝处分为两支:内侧为胫神经,走行表浅;外侧为腓神经。沿胫、腓神经走向分离至踝部,尽量将神经干标本剥离长一些,要求上自脊神经发出部位,下沿腓神经与胫神经一直分离到踝关节附近,剪断侧支。尽量将神经干周围的组

织剔除干净(剥离时切勿损伤神经干),结扎坐骨神经干的脊柱端及胫、腓神经的足端,游离神经干。然后将坐骨神经干标本置于盛有任氏液的培养皿中,稳定兴奋性5min.

二、仪器联接和调试

应用Q9三通将刺激输出分成两路,一路用于刺激标本,一路输入 4通道。打开Medlab生物信号采集系统软件,选择通道1和通道2作为记录信号的通道,通道3用于刺激信号的监视通道。用高阻抗导线将通道输入口与神经屏蔽盒的引导电极相连,用刺激导线将Medlab的刺激信号输出口与神经屏蔽盒的刺激电极相连。将神经屏蔽盒内所有电极用浸有任氏液的棉球擦净。用镊子夹住已制备好的神经标本的一端,将其放置于电极上(脊椎端位于刺激电极方向),用滤纸片吸去标本上过多的任氏液。 三、不应期测定 1.测定参数 采样参数 显示方式 采样间隔 通道 DC/AC 放大器 处理名称 放大倍数 时间常数 通道1 AC 放大器1 神经干AP 200-1000 0.2s 示波器 20μs 通道2 DC 放大器4 刺激标记 5-50 直流 刺激器参数 刺激模式 主周期 波宽 幅度 首间隔 间隔增量 截止间隔 延时 自动间隔调节 1s 0.1ms 顶强度 20ms -0.1ms 0.2ms 5-10ms 2.坐骨神经绝对不应期的测定:用“自动间隔调节”方式刺激标本。用鼠标点击“开始”“刺激”,最初可见到相距20 ms(首间隔)的两个动作电位图形,而且两个图形的幅值是同样大小的。此后每刺激一次,第二个刺激即按照“间隔”所设定的时间向第一个刺激靠近一次,从而使第二个动作电位图形向第一个动作电位相应靠近。当发现第二个动作电位的图形幅值刚开始比第一个减小时,说明第二个刺激落入到第一次兴奋后的相对不应期。第二个刺激越是靠近第一个刺激,其动作电位的幅值就越小。当第二个动作电位完全消失时,表明第二个刺激落入到第一次兴奋后的绝对不应期。

3.重复以上实验,在相对不应期内增大测试刺激的强度时,缩小的第二个动作电位幅度可接近第一个的水平。但如果是在绝对不应期内,虽然增大刺激强度,却不能引起神经的第

二次兴奋。

四、动作电位的传导速度测定 1.测定参数

采样参数 显示方式 采样间隔 通道 放大器 DC/AC 处理名称 放大倍数 时间常数 通道1 放大器1 AC 神经干AP 200-1000 0.2s 记忆示波 20μs 通道2 放大器2 AC AP传导速度 200-1000 0.2s 通道3 放大器4 DC 刺激标记 5-100 直流 刺激器参数 刺激模式 主周期 波宽 幅度 间隔 脉冲数 延时 周期数 主周期刺激 1s 0.1ms 大于阈强度 10ms 1 5-10ms 连续 2.用主周期刺激刺激神经干。实时调节刺激器的延迟,使动作电位波形正好出现在显示屏的适中位置。

3.传导速度测定 测出通道1、通道2采样窗之间的时间差:以刺激伪迹到第一个AP的时间为t1以刺激伪迹到第二个AP的时间为t2,t=t2-t1;两对引导电极之间的距离为2cm。

V = s/t [注意事项]

1、 免污染、压挤、损伤和用力牵拉神经,不可用金属器械触碰神经干。

2、 在手术操作过程中,应给神经干滴上任氏液,防止表面干燥,以免影响标本的兴奋性。 3、 将神经干搭在引导电极上时,应拉直神经干。

4、 尽量减小动作电位的刺激伪迹,以便确定动作电位离开基线的起始点。

[实验结果]

1. 不应期的测定

(附图及结果) (只要附上刚好出现相对不应期和刚好出现绝对不应期时的图即可)

2. 动作电位的传导速度

(附图及结果)

[分析讨论及心得]

[思考题]

1、 什么是绝对不应期和相对不应期?不应期长短有何生理意义? 2、 神经干不应期与单根神经纤维不应期有何不同?

3、 测定神经干动作电位传导速度时,为何要求两对引导电极的距离越远越好?

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