神经干动作电位传导速度与不应期的测定.doc

神经干动作电位传导速度与不应期的测定神经干动作电位传导速度与不应期的测定 文件类型：PPT/Microsoft Powerpoint 文件大小：字节更多搜索：神经动作电位传导速度不应期测定神经干动作电位传导速度与不应期的测定Measurement of conduction velocity and refractory period of action potential in the nerve trunk教学对象:高等医学院校医学专业学生实验课时:4学时课程类型:医学基础课课程要求:必修每组人数:4人中南大学医学机能学实验中心一.目的要求学习蟾蜍坐骨神经标本的制备观察神经干动作电位的波形,学习神经兴奋传导速度的测定方法,观测神经干在一次兴奋后兴奋性的变化.3. 学习BL-420生物信号采集分析系统对生物信号的处理和分析方法二.重点和难点1. 重点(1)蟾蜍或蛙坐骨神经干标本的制备(2)神经干动作电位传导速度测定与不应期的测定2. 难点(1)刺激伪迹的消除(2)神经干双相动作电位的理解三. 课前讲解实验原理:在安静状态下神经干中的神经纤维处于膜外为正,膜内为负的极化状态.当神经纤维受刺激兴奋时,受刺激部位的膜去极化产生动作电位,与邻近未兴奋部位的膜形成局部电流,并以局部电流的方式传导.当局部电流传到电极4时,电极4处的膜去极化(膜内变为正,膜外变为负),而电极5处的膜尚未兴奋,故电极5处电位相对于电极4处高,此电位变化过程即形成双向动作电位波形的AB段.当兴奋传至电极5处时,该处的膜去极化,膜外电位相对于电极4处逐渐降为0,此电位变化过程即双向动作电位波形的BC段.当电极5尚处于去极化状态,而电极4处膜逐渐复极化时,电极5处膜电位相对于电极4处的膜电位逐渐降低为负值,此电位变化过程即双向动作电位波形的CD段.当电极5处的膜复极化时,电极5处的膜电位逐渐恢复至电极4处电位水平,此电位变化过程即双向动作电位波形的DE段.引起组织兴奋的有效刺激必须具奋:一定的刺激强度,一定的持续时间,一定的强度/时间变化率.通常实验室常用的是方波电刺激,固定波宽,即刺激持续时间与强度/时间变化率二个参数不变,只改变刺激强度,观察不同刺激强度作用于组织时,组织的反应.CH1 CH2 CH3 CH4刺激1 2 3 4 5 6 7+-2. 仪器连接BL-420生物机能实验系统标本盒坐骨神经3. 实验标本: 蟾蜍或蛙的坐骨神经实验器材:蛙类动物手术器械一套蛙板神经标本盒玻璃分针棉线任氏液计算机BL-420生物机能实验系统制备蟾蜍的坐骨神经标本.(视频)连接屏蔽盒与生物机能实验系统.(视频)将分离好的坐骨神经干标本搭在神经屏蔽盒的电极上,中枢端搭在刺激电极上,末梢端搭在引导上引导动作电位.(视频)测定阈刺激和最大刺激(视频)测定双相动作电位正负波波幅和波宽测定神经干的动作电位传导速度(视频)测定神经干的动作电位不应期(视频)观察单相动作电位(视频)5. 方法与步骤6. 注意事项(1). 分离神经要用玻璃分针仔细分离,避免拉伤或损伤坐骨神经干(2). 每隔15分钟将神经干提出浸于任氏液中以保持标本良好的兴奋性(3). 引导动作电位时神经干应与每个电极密切接触四. 典型结果1. 双相动作电位曲线2. 传导速度测定曲线3. 不应期测定4. 单相动作电位五. 分析讨论一条神经干中有无数条神经纤维,每条神经纤维的直径和长度不同,膜特性也不完全一样,故兴奋性不同,阈值各异,而本实验记录到的双相动作电位是神经干中各条神经纤维动作电位的复合表现,故随着刺激强度的增大双相动作电位幅度也增大.兴奋以局部电流的方式沿着神经干表面传导,兴奋传播过程中造成引导电极下电位改变,故可记录到双相动作电位.通过两对引导电极可观察到兴奋由一对引导电极下传至另一对引导电极下所需时间,根据兴奋传播的距离和所需时间即可计算出传导速度刺激引起组织兴奋必须在三方面达一定值,即一定的刺激强度,一定刺激持续时间及强度/时间变化率,本实验固定时间和强度/时间变化率,只改变刺激强度,即观察强度阈值.当刺激达到阈值便引起神经纤维去极化达阈电位,阈电位是引起Na+通道大量开放的临界膜电位值,Na+通道具有电位依从性和时间依从性, Na+通道激活后很快就失活,处于失活状态的Na+通道对任何刺激无反应称为绝对不应期(absolute refractory period), 随后Na+通道逐渐复活,但并未全不复活,此时需要高于阈强度的刺激才能引起细胞兴奋,且产生的动作电位比正常动作电位的去极速度和幅度低,此称为相对不应期(relative refractory period). 本实验用连续两次同样的刺激作用神经干,观察第二次刺激能刚好能引起动作电位产生的时间即为绝对不应期,第二次刺激刚好能引起相同大小的动作电位则可测出相对不应期.4. 神经纤维传导兴奋需要神经具有生理完整性,即结构和功能完整,在电极4,5之间或6,7之间夹损神经干便可破坏神经纤维的结构完整性,出现单向动作电位.如果在引导电极4,5之间夹损神经干,兴奋只能传至电极4处,而电极5处电位不受影响,所以观察到的动作电位是电极4处的电位相对于电极5处的电位改变,记录的曲线就是单相动作电位.六. 参考结论神经纤维在静息状态下受到有效刺激可产生动作电位同一条神经干中不同的神经纤维兴奋性不完全相同兴奋以的一定速度在神经干表面传导神经纤维在一次兴奋后兴奋性发生改变神经兴奋的传导依赖于神经纤维的完整性七. 思考题在一定范围内,神经干动作电位幅度随刺激强度增大而增大,是否与动作电位的全或无矛盾刺激神经干时,由于任氏液是导电液,刺激电流可沿神经干表面的任氏液传导而被记录,如何与神经干动作电位区别什么叫刺激伪迹,是怎样发生的 怎样鉴别刺激伪迹和神经干动作电位神经被夹伤或经KCl溶液处理后,动作电位的第二相为何消失引导电极调换位置后,动作电位波形有无变化 为什么能否用从刺激电极的阴极到第一个引导电极的距离测算神经动作电位传导速度 如何测得6. 根据你的结果推测蛙的坐骨神经干中的神经纤维主要属于那种类型的纤维7. 将神经干标本置于4的任氏液中浸泡后,神经冲动的传导速度有何改变 为什么什么是绝对不应期和相对不应期 刺激落到相对不应期内时,其动作电位的幅值为什么减小为什么在绝对不应期内,神经对任何强度的刺激都不再发生反应10. 绝对不应期的长短有什么生理学意义假如有一个神经的绝对不应期为2ms,那么这一神经每秒钟内最多可以发放多少次神经冲动八. 参考内容调整接地电极的位置可减小刺激伪迹的干扰作用如果实验中未能引导出动作电位曲线,可检查以下项目(1)坐骨神经干在分离过程中是否损伤(2)刺激电极的极性是否接反(3)引导电极是否接上或神经标本是否与引导电极接触良好(4)记录系统灵敏度是否调到一定大小3. 神经干结扎棉线不要留得太长,以免引起干扰信号九. 专业英语选读Ashcroft FM. Ion Channel and Disease, San Diego, Academic Press, 2000Berne RM, Levy MN. Physiology, 4th Edition, St Louis, Mosby,1998Guyton AC, Hall JE. Textbook of Medical Physiology, 10th Edition, Philadelphia, Saunders, 2000Hille B. Ion Channels of Excitable Cells, 3rd Edition, Sunderland, Sinauer Associates, 2001Sperelakis N. Cell Physiology, 3rd Edition, San Diego, Academic Press, 2001Magnus R. Versuche am berlebenden Dnndam Von Sugethieren Pflgers Arch, 1904, 102:123151Fauci AS. Immunosuppressive and antiinflammatory effects of glucocorticoids. Monogr Endocrinol. 1979, 12:44965十. 参考资料沈岳良主编. 现代生理学实验教程. 第2版. 科学出版社,2003朱健平主编. 生理科学实验教程. 科学出版社, 2003卢建华主编. 医学科研思维与创新.