机能实验-神经干复合动作电位及其传导速度和兴奋不应期的测定-
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神经干复合动作电位以及其传导速度和兴奋不应期的测定一目的要求1. 观察蛙坐骨神经复合动作电位的基本波形,并了解其产生的基本原理2. 学习测定蛙离体神经干上神经冲动传导速度的方法和原理3. 学习测定神经兴奋不应期的基本原理和方法二基本原理神经干在受到有效刺激以后可以产生复合动作电位,标志着神经发生兴奋。
如果在离体神经干的一段施加刺激,从另一端引导传来的神兴奋冲动,可以记录出双相电位,加入在引导的两个电极之间将神经干麻醉或损伤,阻断其兴奋传导能力,这时候记录出的动作电位就成为单相电位。
神经细胞的动作电位是以全或无的方式产生的。
但是,复合动作电位的幅值在一定刺激强度下是随刺激强度的增加而增大的。
如果在远离刺激点的不同距离处分别引导离体神经干动作电位,两引导点之间的距离为m,在两引导点分别引导出的动作电位的时相差为s。
即可按照公式v=m/s来计算出兴奋的传导速度。
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为35-40 m/s。
神经每兴奋一次极其在兴奋以后的回复过程中,其兴奋性都要经历一次周期性的变化,其全过程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发生一次兴奋以后兴奋性所发生的周期性变化,首先要给神经施加一个条件性刺激引起神经兴奋,然后在前一兴奋及其恢复过程不同时相再施加一个测试性刺激,用于检查神经的兴奋阈值和所引起的动作电位的幅度,以判定神经兴奋性的变化。
三实验材料蛙,常用手术器械,PC机,信号采集处理系统,电子刺激器,神经屏蔽盒,任氏液四实验步骤1反射时和反射弧的测定(1) 制备脊蛙(2) 悬挂支架测定反射时2神经干动作电位的测定(1) 坐骨神经标本的制作(2) 连接poewrlab通道,神经屏蔽盒(3) 打开scope软件设置(4) 刺激记录双相动作电位(5) 损伤神经测定单相动作电位五实验结果与分析(一) 反应时测定(单位:秒)(二) 反射弧分析(三) 神经干动作电位记录图 ?双相电位untitled : Page 24SmVVmsDelay:180ms Ch3Dural:20ms Range:2mv Ampl:6.00vCh2 Range:2vTime Base 200HZ Sample:256Time:1S ?单相电位untitled : Page 25S21mV-1-2210V-1-2msDelay:180ms Ch3Dural:20ms Range:2mvAmpl:6.00v Ch2Range:2vTime Base 200HZSample:256Time:1S神经干是由许多粗细不同的神经纤维组成。
实验一神经干动作电位的引导,兴奋传导速度及不应期的测定神经干动作电位、传导速度及不应期的测定【目的和原理】神经纤维的兴奋表现为动作电位的产生和传导,神经纤维上传导的动作电位通常称为神经冲动。
在神经细胞外表面,已兴奋部位带“负电”,未兴奋部位带“正电”,用引导电极引导出此电位差,输入到示波器,则可记录到动作电位的波形。
本实验用细胞外记录法,可引导出坐骨神经的复合动作电位。
神经纤维兴奋的标志是产生一个可以传导的动作电位,它依局部电流或跳跃传导的方式沿神经纤维传导。
其传导速度取决于神经纤维的直径、内阻、有无髓鞘等因素,可用电生理学方法来记录和测量。
神经纤维在一次兴奋过程中,其兴奋性可发生周期性变化,包括绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期。
本实验主要目的是学习电生理仪器的使用方法,掌握离体神经干动作电位的细胞外记录法及其基本波形的判断和测量。
掌握神经干动作电位传导速度及其不应期的测定方法,通过调整条件刺激和测试刺激之间的时间间隔,来测定坐骨神经干的绝对不应期。
【实验对象】蟾蜍或蛙。
【实验器材和药品】蛙类手术器械一套、电子刺激器、示波器(或计算机实时分析系统)、神经屏蔽盒、任氏液。
【实验步骤】1(制备坐骨神经——胫、腓神经标本操作方法详见3(8。
2(连接装置(见图8-1-1)。
3(准备仪器:(1)刺激器:调节刺激器各项参数:刺激方式连续刺激,频率16Hz,刺激强度0.5v,波宽0.1ms。
调节延迟使动作电位的图像位于示波器荧光屏的中央。
(2)示波器:灵敏度:1,2mv/cm,扫描速度:1,2ms/cm,引导电极输入到示波器的“AC”端,双边输入,刺激器的“同步输出”接示波器“外触发输入”,触发选择设置为“同步触发”。
4(观察项目:屏蔽盒S1 S2 R1 R2 R3 R4N输出上线下线刺示激波器器图8-1-1 神经干动作电位引导装置图(1)测量单、双相动作电位的潜伏期、时程和振幅,填入下表:时程振幅潜伏期动作电位格毫秒格毫伏格毫秒第一相双相动作电位第二相(2)测算动作电位的传导速度:V=S/?t (米/秒)式中:S为R1到R3的神经干长度,以米为单位。
实验二、神经干动作电位的观察、传导速度与不应期测定一、实验目的应用微机生物信号采集处理系统和电生理实验方法,观察牛蛙坐骨神经动作电位的基本波形(包括双相和单相动作电位),了解并熟悉神经干兴奋不应期的记录方法和测定神经干兴奋不应期的基本原理和方法二、实验原理1.神经干动作电位的测定双相动作电位:两个引导电极分别置于正常完整的神经干表面,神经干一端兴奋时,兴奋向另一端传播并依次通过两个引导电极,可记录到两个方向相反的电位偏转波形。
单相动作电位:两个引导电极之间的神经组织有损伤,兴奋波只到达第1个引导电极,不能传导至第2个引导电极,则只能记录到一个方向的电位偏转波形。
2.神经干兴奋传导速度的测定神经纤维兴奋时产生一个可以传播的动作电位,动作电位依局部电流或跳跃传导的方式沿神经纤维传导,其速度取决于神经纤维直径、内阻、有无髓鞘等。
坐骨神经的动作电位是由一群不同兴奋阈值、传导速度和幅值的峰形电位所总和而成,为复合动作电位。
测定该复合动作电位传导的距离和经过这些距离所需的时间,即可根据V=S/t计算出神经干兴奋的传导速度3.神经干兴奋不应期的测定可兴奋组织在接受一次刺激而兴奋后,其兴奋性会发生规律性的时相变化,依次经过绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期,然后再刺激到正常的兴奋性水平。
利用双刺激可检测神经对第2个刺激的反应,了解其兴奋阈值以及所引起的动作电位的幅度的变化,从而判定神经组织的兴奋性的变化三、实验结果1.神经干动作电位的测定1.1从0.8v逐步调节刺激器强度测试神经干的阈强度,当产生很小的动作电位时,此强度即为神经干的阈强度,为0.1v,截图如下1.2继续加大刺激强度,测试最适刺激强度,继续加大刺激强度直至动作电位不再增大,此数值是最适刺激强度,为0.3V1.3测试潜伏期,分别在在刺激伪迹前和动作电位的起始转折处建立光标,记录潜伏期实验结果,为0.7ms1.4测试电位时程,分别在动作电位的起始位置和结束位置建立光标,记录动作电位时程实验结果,为3.9ms1.5测试上相波的幅值,分别在动作电位的基线,上相波顶点处建立光标,记录上相波的幅值实验结果,为1.723mv1.6测试下相波的幅值,分别在动作电位的基线,下相波最低点处建立光标,记录下相波的幅值实验结果,为1.063mv1.7夹伤神经干,保存动作电位图1.8测试潜伏期,分别在刺激伪迹前,动作电位的起始转折处建立光标,记录潜伏期实验结果,为0.45ms1.9测试电位时程,分别在动作电位的起始位置,动作电位的结束位置建立光标,记录动作电位时程实验结果,为1.8ms1.10测量上相波的幅值,分别在动作电位的基线和上相波顶点处建立光标,记录上相波的幅值实验结果,为1.3mv1.11总实验记录表格如下2.神经干兴奋传导速度的测定2.1调节刺激器强度以产生最大动作电位,调整后,再分别点击通道1刺激伪迹开始位置和上相波开始位置,此距离用时为T1=0.71ms2.2分别点击通道2刺激伪迹开始位置和上相波开始位置,此距离用时为T2=1.20ms2.3电极距离d=0.01m,传导时间t=T2-T1=0.49ms2.4总实验结果记录如下:测得传导速度为20.41m/s3.神经干兴奋不应期的测定3.1调节刺激器强度以产生最大动作电位,调整后开始试验,刺激间隔设置为6ms,缩短刺激间隔时间,观察第二个动作电位,逐渐缩短两刺激间隔时间至第二个动作电位刚好变小,此时的刺激间隔时间即为动作电位的恢复周期,时间为4ms3.2逐渐缩短刺激间隔时间,第二个动作电位刚好消失,则该不应期为绝对不应期,时间为1ms四、结果分析1.神经干的阈强度为0.1v,最适刺激强度为0.3v,说明当神经干受到适宜的刺激的时候可以产生神经冲动,且神经干动作电位幅度在一定的范围内随着刺激的强度增强而增强,当神经干被夹伤后,双相动作电位变为单相动作电位,说明神经冲动无法经过损伤部位进行传导2.测得神经干兴奋传导速度为20.41m/s,在图像中除了动作电位的图像还有刺激伪迹的图像。
关于神经干动作电位的引导,传导速度及不应期的测定实验报告指导一、实验目的:1.观察牛蛙坐骨神经干的动作电位,比较神经干与单根神经纤维动作电位的区别。
2、了解神经干电位的特点二.实验原理:动作电位:指的是细胞在静息电位的基础上接受有效刺激后产生的一个迅速的可向远处传播的膜电位波动。
动作电位是神经兴奋的客观指标。
双相动作电位:如将两个引导电极分别置于正常完整的神经干表面,动作电位先后通过两个引导电极,可引导出两个相反方向的电位偏转,称为双相动作电位。
三.实验材料1.动物:牛蛙或者蟾蜍2.药品:林格液3.器材:蛙板,蛙类手术器械一套,滤纸,烧杯,手术线,棉球,RM6240生物信号记录系统,刺激电极,屏蔽盒。
四.实验方法:1.制备坐骨神经标本①破坏蛙的脑脊髓②剪除躯干上部及内脏③后肢剥皮④清洗干净⑤分离左右后肢⑥游离出坐骨神经⑦制备坐骨神经干标本⑧清理标本2.连接实验装备3.系统调试:①开机并启动RM6240生物机能实验系统②本实验采取单通道记录,将一对引导电极与通道一连接,刺激电极连接至刺激器输出接口。
③将坐骨神经-腓神经标本放入神经屏蔽盒(坐骨神经中枢端放在刺激电极上,外周端放在引导电极上)4.项目观察:1.观察细胞外引导双相动作电位的波形特点,测定幅值及时程2.测定神经干动作电位传导速度3.测定不应期:记录下第二个动作电位刚消失时的两个刺激脉冲之间的波间隔,此时的波间隔值即为绝对不应期。
用不应期减去绝对不应期即为得出相对不应期。
五.实验结果从以下几个方面写解释双相动作电位产生的机制,记录动作电位的时程,幅值测定神经干动作电位传导速度动作电位不应期的测定刺激强度与复合动作电位幅值的关系六.注意事项1.制备神经标本过程中,应避免用手捏神经或镊子夹伤神经。
2.为了防止神经干标本干燥,制备过程中应不断滴加任氏液,使其保持良好兴奋性。
3.将神经干放在屏蔽盒之前,用刀片轻刮引导电极,以保证电极和神经干密切接触。
【实验原理与目的】可兴奋组织如神经纤维在受刺激而兴奋时,细胞膜电位将发生一系列短暂的变化。
由安静状态下的膜外正膜内负的静息电位变为兴奋状态下的膜外负膜内正的去极化状态。
因此,在膜外兴奋区相对于未兴奋区来说电位为负。
这种电位差所产生的局部电流又引起邻近未兴奋区的去极化,使兴奋沿细胞膜传向整个细胞,而原来的兴奋区的膜电位又恢复到膜外正膜内负的静息水平。
这种可传播的、短暂的膜电位变化称之为动作电位。
可兴奋组织在一次兴奋之后,其兴奋性要经历一个规律的时相变化,依次是绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期,然后才恢复到正常的兴奋性水平。
本实验目的在于观察动作电位的基本波形、潜伏期、幅值及时程,观察不同刺激强度对神经干动作电位波形的影响。
了解神经兴奋传导速度测定的基本原理和方法,以及神经兴奋后兴奋性变化的规律。
【实验对象】蟾蜍或青蛙。
【实验器材和药品】1.仪器生物机能实验系统(生物信号记录分析系统)或二道生理记录仪。
2.器械蛙类手术器械一套、神经标本屏蔽盒。
3.药品任氏液。
4.其它滴管、滤纸片和棉球。
【实验步骤和观察指标】1.仪器装置准备好生物信号记录分析系统及相关电极。
(参见《常用实验仪器》)2.手术操作制作坐骨神经腓肠肌标本,将其浸泡在任氏液中数分钟,待其兴奋性稳定。
然后,将神经标本屏蔽盒内所有的电极用任氏液棉球擦拭,用镊子夹住神经标本两端扎线,将标本横搭在神经标本屏蔽盒的电极上,盖好标本盒盖,并将刺激电极、引导电极及地线等接线连好(神经干粗端置于刺激电极处,细端置于记录电极)。
3.观察与纪录(1)寻找阈刺激和最大刺激先将刺激强度设为零,再逐渐增大,直至出现动作电位时(此时的刺激强度即为阈强度);逐渐增大至动作电位幅度达到最大值为止,该强度的刺激为最大刺激(记下该强度值)。
(2)测定传导速度测量两记录电极之间的距离s(mm)和传导所用时间t(ms),然后,根据公式v=s/t,计算出传导速度。
(3)观察不应期给神经干最大刺激强度使之出现两个大小相等的动作电位,如果出现则用改变刺激间隔的时间,逐渐缩短两刺激间隔时间至第2个动作电位刚好变小,此时的刺激间隔时间即为动作电位的恢复周期。
一目的要求:1.学习蛙类动物单毁髓与双毁髓的方法。
2.学习并掌握蛙类坐骨神经干标本的制备方法。
3.学习电生理学实验方法。
4.观察蟾蜍坐骨神经干复合动作电位的波形,了解其产生的基本原理。
二基本原理:神经干在受到有效刺激后,可以产生动作电位,标志着神经发生兴奋。
如果在神经干另一端引导传来的兴奋冲动,可以引导出双相的动作电位,如在两个引导电极之间将神经麻醉或损坏,则引导出的动作电位即为单相向动作电位。
神经细胞的动作位是以”全或无”方式发生的。
坐骨神经干是由很多不同类型的神经纤维组成的,所以,神经干的动作电位是复合动作电位。
复合动作电位的幅值在一定刺激强度下是随刺激强度的变化而变化的。
三动物与器材:蟾蜍、常用手术器械(手术剪、手术镊、金冠剪、眼科剪、毁髓针和玻璃分针)、蛙板、固定针、不锈钢盘、污物缸、粗棉线、任氏液、计算机生理信号处理系统、神经屏蔽盒。
四方法步骤:1.蟾蜍的单毁髓与双毁髓一手握住蛙或蟾蜍(可用纱布包裹蟾蜍躯干部),背部向上。
用拇指压住蛙或蟾蜍的背部,食指按压其头部前端,使头端向下低垂; 另一手持毁髄针,由两眼之间沿中线向后触划,当触及到两耳中间的凹陷处(此处与两眼的联机成等边三角形)时,持针手即感觉针尖下陷,此处即是枕骨大孔的位置。
将毁髄针由凹陷处垂直刺入,即可进入枕骨大孔(图t-1)。
然后将针尖向前刺入颅腔,在颅腔内搅动,以捣毁脑组织。
如毁髄针确在颅腔内,实验者可感到针尖触及颅骨。
此时的动物为单毁髓动物。
再将毁髓针退至枕骨大孔,针尖转冋后方,与脊柱平行刺入椎管,以捣毁脊髓。
彻底捣毁脊髓时,可看到动物的后肢突然蹬直,而后瘫痪如棉(图t-2),此时的动物为双毁髓动物。
如动物仍表现肢肌肉紧张或活动自如,必须重新毁髓。
操作过程中应注意使蟾蜍头部向外侧(不要挤压耳后腺),防止耳后腺分泌物射入实验者眼内(如被射入,则需立即手生理盐水冲洗眼睛)。
2.坐骨神经干标本制备(1) 剥制后肢标本(图t-3)(2) 分离两后肢(图t-4)(3) 分离坐骨神经(图t-5)3.测定:阈刺激、最大刺激,打印不同刺激引起的动作电位重叠显示波形。
神经干动作电位传导速度的测定及不应期神经干动作电位(ACTION POTENTIAL)是神经元在受到刺激后产生的一种电信号,它的传导速度可以反映神经元的功能状态,测定神经干动作电位传导速度及不应期对临床诊断具有重要意义。
神经干电刺激对神经传递的影响取决于刺激的强度、刺激的波形、刺激的频率以及神经病理的程度等因素。
神经病理可以导致神经元的功能损害,这将影响神经干动作电位的产生和传导。
因此,测定神经干动作电位传导速度及不应期是一种常用的神经生理检查方法,可以评估神经系统的正常功能和病理情况。
神经干动作电位的传导速度取决于多个因素,包括神经元的轴突直径、髓鞘的存在、髓鞘的厚度、Na+、K+离子通道的数目和分布等。
在传导速度的测定中,可以通过电极对神经元进行刺激和检测,例如可以将电极放置在相距一定距离的相应位置上测量信号传递的时间。
在神经干动作电位传导速度的测定中,可以采用多种刺激方式,包括直接刺激、间接刺激和磁刺激。
其中,间接刺激是一种相对安全和可靠的方法。
在间接刺激中,使用一个高频脉冲刺激一个中枢神经干,同时在距离刺激位置一定距离内的皮肤表面上测量到反射的神经干动作电位。
在此基础上,可以计算出该神经干的传导速度,从而评估神经系统是否正常。
除了传导速度外,不应期也是评估神经系统功能的重要指标之一。
神经不应期是指神经元在发放一个动作电位后不能立即再次被兴奋的时间,不应期的长短取决于神经元的生物学特性,在某些神经病理情况下,不应期会有所改变。
测定神经干动作电位的不应期可以通过间隔给神经干传递脉冲来测定。
在这个过程中,脉冲与脉冲之间的间隔时间被逐渐缩短,直到神经元再次被兴奋。
这个过程可以通过测量神经干动作电位的延迟时间来评估神经元的不应期。
总体来说,神经干动作电位传导速度的测定及不应期是一种重要的神经生理检查方法,可以评估神经系统的正常功能和病理情况,对于神经病理的诊断和治疗具有重要意义。
人体机能蟾蜍坐骨神经干动作电位传导速度和兴奋性不应期的测定神经干双向动作电位的引导传导速度及不应期的测定2022222681宋利婷组员:2022222702曾惜 2022222709张芮 2022222698杨袁虹一、实验对象:蟾蜍二、实验目的:观察蟾蜍坐骨神经动作电位的根本波形,掌握坐骨神经制备方法与引导动作电位的方法,理解与刺激和最大刺激强度的概念测定潜伏期时程和波幅,学会通过潜伏期法和潜峰法测定神经冲动的传导速度,通过测定神经干不应期理解兴奋性在兴奋过程中的变化过程。
三、实验内容图一:阈刺激和最大刺激强度的测定由上图可知,以0.100v为起始刺激强度,在0.100到0.300v的刺激时,不产生动作电位,逐渐增大强度,一直到当刺激强度为0.4V时,刚好引产生动作电位,即阈刺激为0.4V,当刺激强度到达1.4V后,即使再增加刺激强度,动作电位的幅也不再改变,即最大〔适〕刺激强度为1.4V.图二:潜伏期波幅时程及速度的测定由在最适刺激强度时动作电位原图上进行区间测量可知,潜伏期为0.60ms,时程t1为 2.84ms ,波幅为 2.72mV,输入刺激电极到第一个引导电极间距离s =1.3cm,以传导速度和根据速度的公式计算传导速度v1=s/t1,求得的速度v1=45m/s图三:潜峰法测量速度如图是通过测量两个通道的动作电位波峰间的时间差,为〔 t1-t2〕,测量并输入两对引导电极间的距离为〔s2-s1〕,s2=4.7cm,s1=3.8cm,t1-t2=0.28ms,由传导速度和用公式计算传导速度:v2=(s2-s1)/(t1-t2),v2=321m/s图四:绝对不应期和相对不应期的测定由上图可知当刺激间隔为4.3mS时,第二个刺激引起的动作电位幅度刚好开始降低,的第二个刺激已经落入第一次兴奋的相对不应期,当刺激间隔为1.6mS时,第二个动作电位完全消失,几次是第二个刺激落入第一个刺激的绝对不应期期。
神经干动作电位、兴奋传导速度和不应期测定实验报告神经干动作电位、兴奋传导速度和不应期测定实验报告课程:机能实验基础医学院系临床班姓名学号组员:【实验目的】1.了解电生理仪器的使用。
2.观察蟾蜍坐骨神经动作电位的基本波形;学习神经干动作电位的记录方法以及潜伏期、幅值、时程的测量;3.学习神经干动作电位传导速度的测定方法。
加深理解神经兴奋传导的概念及意义。
4.了解神经干兴奋后兴奋性的改变。
学习测定不应期的方法。
【实验动物】牛蛙【实验结果】图一神经干动作电位观察到一个先升后降的双相动作电位波形(有刺激伪迹)。
时程为4ms,潜伏期为,最大幅度为,(当刺激强度为时)。
图二神经干兴奋传导速度测定每个电极间距25mm,时间约为,速度测定为s图三神经的不应期测定(按时间顺序,从上到下、从左到右排列)【实验讨论】神经动作电位的观察神经细胞产生兴奋的客观标志是神经细胞的动作电位。
当神经纤维未受刺激时,膜外与电极所接触的两点之间没有电位差,所以两电极之间也无电位差存在,扫描线为一水平基线。
处于兴奋部位的膜外电位低于静息部位,当动作电位通过后,兴奋部位的膜外电位又恢复到静息水平,用电生理学方法可以引导并记录到此电位变化过程。
将一对引导电极置于神经干表面,当神经冲动通过时,两电极之间将产生一短暂的电位变化过程,即为神经干动作电位。
神经干动作电位是复合动作电位,可沿细胞膜做不衰减的传导,它的幅度在一定范围内与刺激强度成正比。
由于引导方式不同,记录到的神经干动作电位有双相和单相之分,假如在引导的两个电极之间将神经干麻醉或损坏,阻断其兴奋传导能力,此时可以记录到单相动作电位。
在神经干左端给与电刺激后,则产生一个向右传导的冲动(负电位),当冲动传导1电极(负电极)下方时,此处电位较2处低,产生了电位差,扫描线向上偏转,记录出一个向上的波形(在电生理实验中,规定负波向上)。
随后,冲动继续向右侧传导,离开1电极传向2电极处。
随后,冲动继续向右侧传导,离开1电极传向2电极处。