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神经干复合动作电位的引导实验指导

【摘要】:分析复合动作电位的幅值与刺激强度的关系,以及测量复合动作电位的潜伏期、时程和幅值。对单一的神经纤维而言,其动作电位呈“全或无”现象。在神经干中,由于不同的纤维其兴奋性有差异,随着刺激强度的增大,兴奋的纤维数目逐渐增多,神经干复合动作电位幅值也逐渐增强,直至最大。因此,神经干复合动作电位的幅值与刺激条件有关。

【实验目的】

利用蟾蜍的坐骨神经干标本,通过生物电信号采集系统引导并记录神经干复合动作电位。分析复合动作电位的幅值与刺激强度的关系,以及测量复合动作电位的潜伏期、时程和幅值。

【实验原理】

可兴奋组织受到适宜刺激后,在细胞膜表面产生生物电活动——动作电位。对单一的神经纤维而言,其动作电位呈“全或无”现象。在神经干中,由于不同的纤维其兴奋性有差异,随着刺激强度的增大,兴奋的纤维数目逐渐增多,神经干复合动作电位幅值也逐渐增强,直至最大。因此,神经干复合动作电位的幅值与刺激条件有关。在实验中,两记录电极放置在神经干表面,记录已兴奋区域与未兴奋区域间的电位差。由于动作电位传导到神经干两记录电极放置点的时间有先后差异,将在两记录电极间引导出电位波动,出现类似于正弦波的电位变化,这就是神经干复合动作电位。

【实验对象】

蟾蜍。

【实验器材】

蛙手术器械、生物信号采集系统、铁架台、标本盒、林格液。

【实验步骤】

1.标本制备 蟾蜍坐骨神经标本制备方法参见蟾蜍神经肌肉标本的制备。将标本浸在林格液中约5min,待其兴奋性稳定后实验。

2.连接仪器(图2-1-15) 其中,S1和S2为刺激电极,与生物信号采集系统的刺激输出相连,R1和R2为记录电极,与生物电放大器相连,R3为接地电极。

图2-1-15 神经干复合动作电位的引导实验框图

3.固定标本 把坐骨神经干标本放入标本盒,标本盒中每根金属丝与盒外的接线端口一一对应。神经干的中枢端放在刺激电极处,而外周端放在记录电极上。

【观察项目】(www.chuimin.cn)

(1)记录神经干复合动作电位。刺激标本,记录复合动作电位,分辨刺激伪迹和动作电位。逐渐增大刺激强度,记录动作电位随刺激强度而变化,并记下波宽0.1ms时的阈刺激(刚产生复合动作电位的最小刺激强度)和最大刺激数值(使复合动作电位幅值达到最大的最小刺激强度)。

(2)测量最大刺激时复合动作电位的潜伏期、时程和幅值。

(3)把记录电极与刺激电极的位置交换,在相同刺激条件下,比较两者的曲线。

(4)在两记录电极间,用金属镊子夹毁神经,记录单相复合动作电位。

(5)打印上述实验结果。

【注意事项】

(1)分离坐骨神经时,避免过度牵拉神经,绝对不允许用手或镊子夹神经。

(2)防止神经干燥。一段时间后,取下神经标本,用林格液湿润,并盖上盒盖。

(3)为了精确测量神经动作电位的时程和幅值,可放大所需测量的区域。

【想一想】

(1)如何区别动作电位和刺激伪迹?

(2)为什么刺激强度达到某一程度后,神经干复合动作电位的幅值不再增大?

(3)单相复合动作电位产生的原因是什么?