【實驗目的】

  學習記錄神經(jīng)干復合動作電位的方法，掌握動作電位的測量，了解神經(jīng)興奮傳導速度及其測定方法，加深理解性和興奮傳導的概念。

【實驗原理】

神經(jīng)干動作電位是神經(jīng)興奮的客觀標志，給具有興奮性的神經(jīng)干以定強度的刺激，會發(fā)生動作電位。處于興奮部位的膜外電位負于靜息部位。當神經(jīng)沖動通過后，興奮處的膜外電位又恢復到靜息時水平。神經(jīng)干興奮過程所發(fā)生的這種膜電位變化稱神經(jīng)干動作電位。

如果兩引導電置于正常完整的神經(jīng)干表面，當經(jīng)理干端興奮后，興奮波先后通過兩個引導電處，可記錄到兩個方向相反的電位偏轉(zhuǎn)波形，稱為雙相動作電位。如果兩個引導電之間的神經(jīng)組織有操作，興奮波只通過第個引導電，不能傳導至第二個引導電，則只能記錄到個方向的電位偏轉(zhuǎn)波形，稱為單相動作電位。

神經(jīng)干由很多神經(jīng)纖維組成，故神經(jīng)干動作電位與單根神經(jīng)纖維的動作電位不同，它是由許多神經(jīng)纖維動作電位綜合成的綜合性電位變化。此外，這是在細胞外記錄，與細胞內(nèi)記錄不同。所以，神經(jīng)干動作電位幅度在定范圍內(nèi)可隨刺激強度的變化而變化。

動作電位在神經(jīng)纖維上的傳導有定的速度。不同類型的神經(jīng)傳導速度（υ）各不相同，神經(jīng)纖維越粗，則傳導速度越快。蛙類坐骨神經(jīng)干中以Aα類纖維為主，傳導速度大約35~40m/s。

測定神經(jīng)沖動在神經(jīng)干上傳導的距離（s）與通過這些距離所需的時間（t），即可根據(jù)υ=s/t求出神經(jīng)沖動的傳導速度。

【實驗對象】

     蟾蜍或蛙。

【實驗器材】

蛙類手術(shù)器械、標本屏蔽盒、帶電的接線若干、林格液、ZL-620生物信號采集處理系統(tǒng)。

【方法和步驟】

1. 制備蟾蜍坐骨神經(jīng)干標本

（1） 方法：標本制備方法與坐骨神經(jīng)腓腸肌標本制備方法大體相同。應(yīng)注意：

1） 神經(jīng)干應(yīng)盡可能分離得長些。要求上自脊椎附近的主干，下沿腓總神經(jīng)與脛神經(jīng)直分離至踝關(guān)節(jié)附近為止。

2） 神經(jīng)干分離過程中切勿損傷神經(jīng)組織，以免影響實驗效果。

3） 神經(jīng)兩端要用細線扎住，然后浸于林格液中備用。

（2） 方法二：取剝皮后的蟾蜍下部軀干，取俯臥位，用尖頭鑷夾住骶骨尾端稍向上提，用組織剪水平剪除骶骨。然后將標本仰臥，用玻璃分針分離脊柱兩側(cè)坐骨神經(jīng)干，穿線，緊靠脊柱分別結(jié)扎神經(jīng)，并剪斷神經(jīng)，提起線頭，從骶骨剪口處穿向背側(cè)，將標本俯臥，用大頭針將標本成“人”字形固定。用手輕提側(cè)結(jié)扎神經(jīng)的線頭，辨清坐骨神經(jīng)走向，然后置剪刀于神經(jīng)與組織間，剪刀與下肢成30°角，緊貼股骨、腘窩，順神經(jīng)走向把神經(jīng)連同肌肉起剪下，直至跟腱，剪斷跟腱和神經(jīng)。提起剪下的神經(jīng)肌肉標本，用鑷子夾住腓腸肌表面，順神經(jīng)干向輕拉，去除肌肉組織后，根坐骨神經(jīng)干標本便制備好了。

2. 連接實驗裝置

（1） 按圖2-4-1所示用導線連接實驗儀器。ZL-620B的刺激輸出連接對刺激電，兩對引導電連接ZL-620B的CH2和CH4兩個通道，地線接地。必須避免連接錯誤或接觸不良。

圖2-4-1  觀察神經(jīng)干動作電位及測定神經(jīng)沖動傳導速度裝置圖

（2） 標本屏蔽盒內(nèi)襯以浸濕林格液的濾紙，以增加盒內(nèi)空氣濕度，防止神經(jīng)干迅速干燥。

（3） 將神經(jīng)干標本旋轉(zhuǎn)在刺激電、接地電和引導電上。

（4） 啟動ZL-620B生物信號采集處理系統(tǒng)，點擊菜單“實驗/常用生理學實驗”，選擇“神經(jīng)干動作電位”，設(shè)置參數(shù)（表2-4-1）。刺激模式也可采用單刺激或主周期刺激，逐步改變刺激幅度。

表2-4-1 ZL-620放大器、采樣和刺激器參數(shù)表

3. 實驗觀察

（1） 觀察不同刺激強度對神經(jīng)干動作電位的影響：逐漸增大刺激強度，找出剛能引起微小的神經(jīng)干動作電位的刺激強度（閾強度）。繼續(xù)增強刺激強度，神經(jīng)干動作電位也相應(yīng)增大。當動作電位增至大時（不再隨刺激強度而增大），該刺激強度即為大刺激強度。

（2） 仔細觀察雙相動作電位波形。讀出大刺激時雙相動作電位上下相的幅度和整個動作電位持續(xù)時間。

（3） 觀察把神經(jīng)干標本旋轉(zhuǎn)方向倒換后雙相動作電位波形有何變化。

（4） 測定動作電位傳導速度

1） 給予神經(jīng)干大刺激強度的刺激，在通道2、4的采樣窗中，可觀察到先后形成的兩個雙相動作電位波形。

2） 分別測量從刺激偽跡到兩個動作電位起始點的時間，設(shè)通道2為t1，通道4為t2（或可直接測量兩個動作電位起點的間隔時間），求出t2—t1的時間差值。

3） 測量標本屏障盒中CH2與CH4兩對引導電之間的距離s（應(yīng)測r1~r2的間距）。

（5） 觀察和測定單相動作電位波形（在損傷神經(jīng)標本之，可先做“神經(jīng)干動作電位不應(yīng)期的測定”的實驗）。

1） 用鑷子將CH4兩個記錄電之間的神經(jīng)夾傷或用藥物阻斷，再刺激時呈現(xiàn)單相動作電位。

2） 讀出大刺激時單相動作電位的振幅值和整個動作電位持續(xù)時間數(shù)值。

3） 比較單相動作電位的上升時間和下降時間的長短，并分析與雙相動作電位波形的關(guān)系。

【實驗結(jié)果】

1. 找出波寬為某數(shù)值時的閾上刺激范圍，并記下閾刺激、大刺激的數(shù)值。

2. 打印雙相與單相動作電位波形，測出其大幅值及持續(xù)時間。

3. 計算神經(jīng)沖動的傳導速度：υ=s/(t2-t1)(m/s)。

原創(chuàng)作者：安徽耀坤生物科技有限公司