神经干动作电位与神经纤维动作电位比较.doc

2.神经干动作电位是神经兴奋的客观标志，给具有兴奋性的神经干以一定强度的刺激，会产生动作电位并传导。在神经细胞外面，已兴奋部位的膜外电位负于静息部位。当神经冲动通过后，兴奋处的膜外电位又恢复到静息时的水平。所以兴奋部位和邻近部位之间可出现电位差，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。本实验采用细胞外记录法，可引导出坐骨神经的复合动作电位。3经纤维兴奋的标志是产生一个可以传导的动作电位，它以局部电流或跳跃式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。坐骨神经腓神经为一混合神经干，其动作电位是由一群不同兴奋阈值、传导速度和幅值的电位总和而成，为复合动作电位。蛙类坐骨神经干中以Aa类纤维为主，传导速度大约3540m/s。测定神经冲动在神经干上传导的距离和通过这些距离所需的时间，即可计算出该神经干兴奋传导的速度。4动作电位在神经纤维上的传导有一定的速度。不同类型的神经纤维，其传导速度各不相同，取决于神经纤维的直径、有无髓鞘、环境温度等因素。蛙类坐骨神经干中以A类纤维为主，传导速度大约3540m/s。测定神经冲动在神经干上传导的距离（d）与通过这一距离所需的时间(t)，即可根据V=d/t 求出神经冲动的传导速度。5神经纤维的兴奋部位相对于未兴奋部位来说呈负电位，两点之间存在电位差，通过单极或双极电极的引导在记录系统上进行显示和分析。由于采用的是胞外记录的方法，因而在单极记录时，测得的动作电位实际上是组成神经干中的每根神经纤维兴奋后的超射值在神经干表面的叠加。即此动作电位是一复合波，其上升相、下降相及峰值不是相应的单一动作电位波形的去极化相、复极化相及峰电位。在双极记录时，测得的波形实际上是两个记录电极的电位差，与单一动作电位波形相差更大，这使问题的分析更加复杂。动物实验制作的坐骨神经腓肠肌标本中，神经干是由具有不同生理特性的不同种类神经纤维所组成，故复合动作电位记录的是复合波。然而，每种纤维兴奋后传导速度各不一样，波长也各不相等，加上引导方式不同，这也增加了我们分析复合双相动作电位的复杂性及带来传导速度测定的困难。6.对于单根神经纤维，其兴奋后产生负波。对于某一点，负波的产生和终止不是突然的，而需要一定的时间才能达到最高点，故记录曲线的上升和下降都具有一定的斜率。神经干受刺激后，由于不同神经纤维兴奋产生了不同的负波，它们波长不等，传导速度也不相等，所以神经干复合波随着传导距离的延长而变化，我们用双电极记录到双相动作电位有以下特点：第一相峰值总高于第二相；第二相持续时间总大于第一相；每相的上升支与下降支都不对称。我们可以引入“迁延效应”这一概念说明以上特点，即神经干兴奋后，有一综合波长（），当传导一定距离后，因各神经纤维传导速度不同，将拉长，即与传导距离有关。而以往在讨论分析神经干动作电位时往往忽视了记录两点的距离对双相动作电位的影响，因此，记录点的距离对波形的影响值得深入讨论。六、实验小结：神经纤维的兴奋表现为动作电位的产生和传导，所以，神经纤维(nerve fibre)动作电位是神经兴奋的客观标志。对单根神经纤维而言，给其一个有效的阈或阈上刺激，便可产生一个可传布的兴奋，即动作电位。神经纤维兴奋部位相对于未兴奋部位来说呈负电，两者之间产生电位差。将两个引导电极置于完整的神经纤维的表面，随着兴奋波依次通过两个电极，可记录到两个方向相反的电位偏转波形，称为双相动作电位（biphasic action potential）。若将两个引导电极之间的神经纤维进行特殊的损伤，使兴奋只能到达前一个引导电极，而不能到达后一个电极，这时只能记录到一个方向的电位偏转波形，称为单相动作电位（monophasic action potential）。神经纤维的兴奋表现为动作电位的产生和传导，所以神经纤维(nerve fibre)动作电位是神经兴奋的客观标志。对单根神经纤维而言，给其一个有效的阈或阈上刺激，便可产生一个可传播的兴奋，即动作电位。神经纤维兴奋部位相对于未兴奋部位来说呈负电，两者之间产生电位差。将两个引导电极置于完整的神经纤维的表面，随着兴奋波依次通过两个电极，可记录到两个方向相反的电位偏转波形，称为双相动作电位（biphasic action potential）。若将两个引导电极之间的神经纤维进行特殊的损伤，使兴奋只能到达前一个引导电极，而不能到达后一个电极，这时只能记录到一个方向的电位偏转波形，称为单相动作电位（monophasic action potential）。坐骨神经干包含很多种类神经纤维，由于神经纤维的兴奋性大小各不相同，因此给其一个较小强度的刺激，则只可使那些兴奋性较高的纤维产生兴奋；随着刺激强度的增大，兴奋的神经纤维数将逐步增多；如果给其一个足够大的刺激，则可使神经干内所有的纤维都产生兴奋。兴奋后的每根神经纤维上的电变化将以物理方式综合起来，形成一个综合性的电位变化，称为神经干的动作电位。3 讨论 神经纤维的兴奋部位相对于未兴奋部位来说呈负电位，两点之间存在电位差，通过单极或双极电极的引导在记录系统上进行显示和分析。由于采用的是胞外记录的方法，因而在单极记录时，测得的动作电位实际上是组成神经干中的每根神经纤维兴奋后的超射值在神经干表面的叠加。即此动作电位是一复合波，其上升相、下降相及峰值不是相应的单一动作电位波形的去极化相、复极化相及峰电位。在双极记录时，测得的波形实际上是两个记录电极的电位差，与单一动作电位波形相差更大，这使问题的分析更加复杂。动物实验制作的坐骨神经腓肠肌标本中，神经干是由具有不同生理特性的不同种类神经纤维所组成，故复合动作电位记录的是复合波。然而，每种纤维兴奋后传导速度各不一样，波长也各不相等，加上引导方式不同，这也增加了我们分析复合双相动作电位的复杂性及带来传导速度测定的困难。 对于单根神经纤维，其兴奋后产生负波。对于某一点，负波的产生和终止不是突然的，而需要一定的时间才能达到最高点，故记录曲线的上升和下降都具有一定的斜率。神经干受刺激后，由于不同神经纤维兴奋产生了不同的负波，它们波长不等，传导速度也不相等，所以神经干复合波随着传导距离的延长而变化，我们用双电极记录到双相动作电位有以下特点：第一相峰值总高于第二相；第二相持续时间总大于第一相；每相的上升支与下降支都不对称。我们可以引入“迁延效应”这一概念说明以上特点，即神经干兴奋后，有一综合波长（），当传导一定距离后，因各神经纤维传导速度不同，将拉长，即与传导距离有关。而以往在讨论分析神经干动作电位时往往忽视了记录两点的距离对双相动作电位的影响，因此，记录点的距离对波形的影响值得深入讨论。 根据“迁延效应”,当兴奋通过两电极间这段距离时，第一记录点神经纤维同步兴奋数目较多，因而记录到的动作电位第一相峰值较高。由于各纤维兴奋传导速度不同，第二记录点神经纤维同步兴奋数目较少，因此记录到的动作电位的第二相峰值较低但持续时间长。第一项实验正是证明此理论。从结果中可以看出：在距离增大初期（约2 cm）以双相电位的抵消作用为主，复合动作电位双相峰值增大。随着距离继续增大，抵消作用减弱，表现为“迁延效应”的现象，第二相峰值开始减小，电位持续时间延长。以往分析双相动作电位不对称原因时，认为两记录电极间刚好有神经纤维分支，因而出现不对称（第一相高于第二相）。也有人认为从神经干粗端到细端所含神经纤维数目减少导致兴奋性降低从而出现不对称。实际上，我们通过刺激神经干细端记录粗端仍可得到与第一项实验相同的结果。可见“迁延效应”是主要原因。 传统方法诱导单相动作电位时，多通过夹伤两记录点间的神经干以阻断其兴奋传导来实现。但是，这种不可逆的损伤操作破坏了标本活性，只能放到最后一步进行。我们尝试采用麻药阻滞的方法，利用兴奋性的可恢复性，还可再进行其他实验项目。从结果中也可以观察到当用麻药阻滞两记录点间的神经干兴奋传导时，随着麻药作用的发挥，发现第一相动作电位峰值逐步加大，第二相逐渐变小，直至消失，充分验证了我们所述双相动作电位的互相消长的理论。 在传导速度测定的实验中，以往学生实验时只是简单的测出速度。我们通过对