《生理科学实验作业汇编》蟾蜍坐骨神经干动作电位的实验研究课件

一 蟾蜍坐骨神经干动作电位的实验研究1 讲解和讨论 实验方法 观察项目 问题及假设2 示范 神经干制备 动作电位引导 数据测量3 自主实验4 数据汇总统计5 讨论 对实验数据统计结果的分析与机制探讨二 高仿实验 失血代偿1 讲解2 自主实验3 讨论三 教学过程体验调查1 兴趣度 2 压力感 3 成就感 本堂课安排 1 独立完成实验 不串岗 认真如实记录数据2 遵守实验室规制制度 离开实验室须经教师许可3 数据资料用邮件发回 请不要使用移动存储器4 器具须用水擦洗 擦干 按原样整齐放置5 实验台须用湿的干净抹布擦拭干净 用品摆放整齐 关机6 仿真实验完成后 关机 将椅子放回原位7 第3 第4组值日 督查各组善后工作 扫地 拖地 凳子放整齐 清洁洗涤台 将动物尸体送动物中心8 实验报告在2周内提交 注意事项 蟾蜍坐骨神经干动作电位的实验研究ExperimentalResearchofCompoundActionPotentialsonToadSciaticNerveTrunk陆源浙江大学医学院 1786年Galvani所做的双金属电极刺激蛙神经引起下肢收缩的实验 Galvani 1737 1798 意大利解剖医学家及物理学家 Introduction 检流计 1848年德国人发明 1850年 用检流计测得蟾蜍坐骨神经干动作电位的传导速度为20 30m s electrode 1933年美国科学家Gasser和Erlanger用示波器对外周神经活动进行研究性总结 并发表了著名的论文 ElectricsignalsofNervousActivity 1939年 阴极射线示波器 1897年德国人发明 细胞外记录 ExtracellularRecording 实验阶段 用示波器记录神经干动作电位 剑桥大学Hodgkin和Huxley应用金属微电极对乌贼巨神经纤维电活动进行系统研究 Hodgkin和Katz提出离子假说 1949年 凌宁和Gerard发明玻璃微电极 电压钳和膜片钳将电生理研究推向分子水平 用玻璃微电极做细胞电生理实验 尖端直径0 5 m的玻璃微电极 细胞内记录 intracellularRecording 实验阶段 目的 objective 测定蟾蜍坐骨神经干复合动作电位 compoundactionpotential CAP 探讨蟾蜍坐骨神经干动作电位的特征 双相动作电位形成机制及神经损伤 药物对神经兴奋传导的影响 1材料和方法 Materialsandmethods 1 1实验动物 laboratoryanimal 蟾蜍 中华蟾蜍指名亚种 ZhuoshanToad 性别 体重 1材料和方法 Materialsandmethods 1 2药品 drug 任氏液 4 普鲁卡因 3mol L氯化钾 任氏液由无机盐和蒸馏水配置而成 每升溶液含NaCl6 5g KCl0 14g CaCl20 12g NaHCO30 20g NaH2PO40 01g 任氏液的理化特性与蛙的组织液近似 可用于蛙的组织 器官润湿和营养 普鲁卡因 局部麻醉药 用于浸润麻醉 传导麻醉等 普鲁卡因与Na 通道内侧受体结合 使通道蛋白质构象变化 促使Na 通道失活状态闸门关闭 1 3器材 Experimentalapparatus RM6240生物信号处理系统 RM6240multichannelphysiologicalrecordingandprocessingsystem 成都仪器厂 神经标本盒 nervechamber RM6240C微机生物信号处理系统 RM6240微机生物信号处理系统可以同时采集 放大 显示 记录 分析四路生物信号及一路刺激输出 12导联心电图输入记录 可用于人体和动物实验 全程控设置 具有很强的数据分析及输出功能 S S 刺激电极 E接地电极 r1 r1 和r2 r2 引导电极 刺激电极 引导电极 引导电极 1 4制备坐骨神经干 preparationofsciaticnervetrunk 蟾蜍毁脑脊髓 去上肢和内脏 下肢剥皮浸于任氏液中 蟾蜍下肢背面向上置于蛙板上 剪去尾椎 标本腹面向上 用玻璃分针分离脊柱两侧神经丛 用线在近脊柱处结扎 剪断神经 将神经干从腹面移向背面 标本背面向上固定 从大腿至跟腱分离坐骨神经 坐骨神经标本置任氏液中备用 1 5仪器连接和参数 Apparatusjunctionandparameter 神经干标本盒两对引导电极分别接微机生物信号处理系统1 2通道 刺激器输出接刺激电极 1 2通道时间常数0 02s 滤波频率3KHz 灵敏度5mV 采样频率 100KHz 扫描速度 0 2ms div 单刺激方式 电压1 0V 波宽0 1ms 延迟1ms 同步触发 S S ER1 R1 R2 R2 神经干标本盒 RM6240C微机生物信号处理系统 第2通道 第1通道 刺激器输出口 刺激电极 第1对引导电极 第2对引导电极 刺激伪迹 Stimulusartifact 刺激伪迹是刺激电流通过导电介质扩散至两引导电极而形成的电位差信号 刺激伪迹 神经干标本中枢端置于标本盒的刺激电极上 末梢端置于引导电极上 用1 0V电压 波宽0 1ms的单个方波刺激神经干 引导出双相动作电位 biphasicactionpotential BAP Ap Dp An Dn 用实验回答或验证下述问题和假设问题 Ap An与DpAn 假设3 NF传导速度的不同使Ap An 假设4 BAP是由不对称正相波和负相波叠加而成 Centralend Peripheralend 刺激电极 引导电极 引导电极 接地 R1 R2 讨论 2 1测定中枢端引导的BAP用1 0V电压 波宽0 1ms方波刺激神经干末梢端 测定中枢端BAP正 负相振幅 amplitude 和时程 duration 表1数据 2观察 observations A1chp D1chp A1chn D1chn A2chp D2chp A2chn D2chn Centralend Peripheralend A1chp 4mV 刺激电极 引导电极 引导电极 引导电极 引导电极 2 2引导电极间距离与动作电位振幅和时程的关系用1 0V电压 波宽0 1ms的单个方波激刺激神经干中枢端 测定第1对引导电极间距为10 20 30mm时的BAP正相振幅和时程 表2 3 A10p D10p A10n D10n A20p D20p A20n D20n 1ch 引导电极 Centralend Peripheralend 刺激电极 引导电极 2 3测定末梢端引导的双相动作电位用1 0V电压 波宽0 1ms的单个方波激刺激神经干中枢端 测定末梢端BAP正 负相振幅和时程 表4数据 Dbn Dbn Abp Abn Abp Abn 1ch Peripheralend Centralend 刺激电极 引导电极 引导电极 2 4兴奋传导速度的测定利用前一实验结果测定第1和第2对引导电极引导CAP起点的时间差 t 根据 SR1 R2 t计算出AP的传导速度 表6 在分析测量时再测定 SR1 R2 t S S R1 R1 R2 R2 Peripheralend Centralend Dm Am Am Dm 2 5测定单相动作电位 monophasicactionpotential MAP 用镊子夹伤对1对引导电极间的神经干 然后用1 0V电压 波宽0 1ms的单个方波激刺激神经干中枢端 测定末梢端MAP振幅和时程 表4数据 1ch 刺激电极 引导电极 引导电极 2 6观察刺激强度 U 与动作电位振幅的关系刺激波宽0 1ms 刺激电压从0 1V开始 按步长0 01V增加 刺激电压每增加一次刺激神经干一次 并记录刺激电压和MAP振幅 表5数据 图刺激强度与动作电位振幅的关系 Maximalstimulus Thresholdstimulus 要求 测定阈强度和最大刺激强度 刺激强度与动作电位振幅的关系曲线 神经干引导所获得复合动作电位 compoundactionpotential CAP 与单神经纤维引导的动作电位的性质有所不同 0 72 2 7测定KCl处理前后AP振幅刺激电压1 0V 刺激波宽0 1ms 记录3mol LKCl处理前 处理后2min时BAP的振幅 表7数据 KCl处理前动作电位 AKp AKn 2ch KCl处理后动作电位 刺激电极 第1对引导电极 第2对引导电极 KCl滤纸 Akn 2m