1、实验三 神经干动作电位、传导速度和不应期的测定,Via 哈尔滨医科大学 叶灿,一 、RP和AP,二、阈值,三、动作电位传导,四、神经细胞兴奋性,五、实验理论,六、制作坐骨神经-腓肠神经标本,七、连接实验装置,八、观察神经干AP,九、测定神经干AP传导速度,十、观察神经干兴奋性变化,（一）静息电位 RP1.概念：细胞在未受刺激时(静息状态下),存在于细胞膜内外的电位差。,一 、三种电位,（一）静息电位 RP,2.产生机制,安静时细胞膜对Na的少量通透性,Em（RP）,1.概念：在静息电位的基础上，细胞受到一个适当的刺激后，其膜电位所发生的一次可扩布、迅速的、短暂的波动。,一 、三种电位,（二）动
2、作电位 AP,（二）动作电位 AP,2.几个概念,极化 去极化反极化 超射复极化超极化 低射,3.几个时相,局部电位：点火峰电位：升支、降支后电位：负后电位 正后电位,（二）动作电位 AP,4.产生机制,AP上升支,AP下降支,（二）动作电位 AP,4.产生机制,（二）动作电位 AP,5.三大特点,（1）“全或无” ：幅度不随刺激强度增加而增大 二.阈值（2）可传播性:不减衰传导(幅度波形不变) 三.AP传导（3）有不应期:因而锋电位之间不发生融合或叠加 四.细胞兴奋性,一 、三种电位,（三）局部电位,1.概念：阈下刺激引起的低于阈电位的去极化称局部电位。,2.特点：(1)不具有“全或无”现象
3、。其幅值可随刺激强度的增加而增大。(2)其幅值随着传播距离的增加而减小。(3)具有总和效应：时间性和空间性总和。,二、阈值,1.概念：阈值 :刺激的持续时间固定,引起 细胞或组织发生反应(产生AP)的 最小刺激强度,2.局部电位引火，比如EPP 阈值燃点 动作电位火,3.达到阈值：全或无 未达阈值：随刺激增大而增强,三、动作电位传导,1.无髓鞘神经纤维：局部电流,三、动作电位传导,2.有髓鞘神经纤维：局部电流发生在郎飞结间的 跳跃式传导,三、动作电位传导,四、神经细胞兴奋性,1.四个时相绝对不应期相对不应期超常期低常期,3.Q：在超常期和低常期钠离子通道都已经完全复活， 为什么超常期的兴奋性更
4、高？,A:因为细胞的兴奋性除了和离子通道活性有关外，还和当时的膜电位有关。超常期膜电位略高于静息电位，有一定的去极化基础。而低常期膜电位低于静息电位，是超极化抑制状态。,2.Q：在相对不应期给一个阈上刺激，动作电位会呈现“全或无”特征吗？,A：不会。因为在相对不应期，钠离子通道未全部复活，所以得到的动作电位幅度略小。,五、实验理论,1.神经干,1.神经干 即神经纤维束“ 即不同神经纤维由神经纤维束被膜包裹的白色组织 又可被称为人体内的导线。 基本上神经干都是混合神经纤维束，包含了传入神经纤维、传出神经纤维以及混合纤维。 因此神经干主要神经纤维束当到达不同组织器官的时候就会分出与组织器官相对应的
5、纤维，就像树干分支，由此被称为“神经干。,2.神经干动作电位特点,单根神经纤维的动作电位具有“全或无”现象， 而神经干是由许多粗细不等的有髓和无髓神经纤维组成， 故神经干动作电位与单根神经纤维的动作电位不同， 它是一种由许多神经纤维动作电位合成的综合性电位变化，是一种复合动作电位。,不完全符合“全或无”原则,2.神经干动作电位特点不完全符合“全或无”原则,本实验采用的是细胞外记录动作电位的方法， 与细胞内记录也不同。 所以，神经干动作电位的幅度在一定范围内可随刺激强度的增加而增大。,3.双向电位,将两个引导电极置于正常完整的神经干表面， 当神经干一端受刺激兴奋后， 兴奋波（动作电位）会向未兴奋
6、处传导， 先后通过两个引导电极时，便可记录到两个方向相反的电位偏转波形， 此称为双相动作电位（biphasic action potential）。,3.双向电位,3.双向电位,3.双向电位,4.单相电位,神经干动作电位的传导，要求神经在结构和功能上是完整的， 如果将两个引导电极之间的神经组织损伤（或麻醉、低温处理等），即破坏了神经结构上的连续性或功能上的完整性，可以阻滞动作电位的传导， 兴奋波只能通过第一个引导电极，不能传导至第二个引导电极。 这样就只能记录到一个方向的电位偏转波形，此称为单相动作电位（monophasic action potential）。,兴奋区,检流计,损伤区,细胞外
7、引导电极,如将两个引导电极之间的神经麻醉或损伤，动作电位只能通过第一个电极引导出来，它只有一个方向的电位偏转，称为单相动作电位。,4.单相电位,5.刺激伪迹,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。 由于膜上离子通道的开放需要时间，因此刺激伪迹的起点到动作电位起点有一段距离。,6.动作电位记录方法,细胞内记录(跨膜电位),细胞外记录（两点电位差）,6.动作电位的记录方法,细胞内记录（单向动作电位）,细胞外记录（双向动作电位）,六、制作坐骨神经-腓肠神经标本,1.坐骨神经的走行,蟾蜍蛙类手术器械、任氏液、蛙板、培养皿,2.材料,六、制作坐骨神经-腓肠神经标本,3. 制备
8、过程,1.1 毁脑脊髓 1.2 剪除躯干上部及内脏 1.3 剥皮（之后洗净双手和用过的全部手术器械）1.4 完成坐骨神经标本 1.4.1 分离两腿 1.4.2 游离坐骨神经 1.4.3 完成坐骨神经标本,六、制作坐骨神经-腓肠神经标本,3. 制备过程,向上分离坐骨神经 至脊柱根部， 向下分离内侧的胫神经和外侧的腓神经至踝关节。 结扎坐骨神经干的脊柱端及胫、腓神经的足端，游离神经干。 提起两端结扎线，将神经干标本放入任氏液中备用。,六、制作坐骨神经-腓肠神经标本,3. 制备过程,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；,六、制作坐骨神经-腓肠神经标本,3. 制备
9、过程,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；,3. 制备过程,六、制作坐骨神经-腓肠神经标本,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。,3. 制备过程,六、制作坐骨神经-腓肠神经标本,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。,4.注意事项,六、制作坐骨神经-腓肠神经标本,(1)分离神经时，一定要用玻璃分针，不能随便用刀、剪进行操作。(2)不能过分牵拉神经，以免造成损伤。(3) 标本制备过程中应适当地用任氏液湿润标本。,(4)在制备坐骨神经-腓/胫神经标本时，尽可能使其长些，最好达10厘米以上；(5)神经
10、干应平直地置于电极之上，两端不可与屏蔽盒接触，也不可把神经干两端缠绕于电极之上，两端任其自然悬空,七、连接实验装置,神经屏蔽盒、动作电位引导线、刺激输出线、生物信号采集处理仪等。,S+ S- E R1 - R1+ R2- R2+,刺激电极,s+ s_,引导电极,r1 r1r2 r2,接地电极,七、连接实验装置,坐骨神经干放置于神经标本屏蔽盒内神经标本屏蔽盒 与RM6240系统连接,RM6240C微机生物信号处理系统,神经干标本盒。,S+ S- E R1 - R1+ R2- R2+,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,七、连接实验装置,八、观察神经干AP,1.测量坐骨神
11、经干的阈强度、最适刺激强度：调整刺激强度从0v递增，求得阈强度、最适刺激强度。,2.在最适刺激强度下，观察动作电位形状，测量其时程及幅度。,九、测定神经干AP传导速度,点击“刺激”按钮在两个通道分别记录一个完整的动作电位记录波形。退出记录状态，进入分析状态。用鼠标测量两个动作电位峰顶的时间差传导速度即为 2/时间差,+,S,t,刺激器,输入通道,R1- Rr1+ R2- R2+,九、测定神经干AP传导速度,十、观察神经干兴奋性变化,点击“刺激”按钮，出现两个动作电位。相对不应期：缩短刺激间隔，到AP2幅度刚刚变小， 第二次刺激落在了神经干某一些神经 细胞的不应期内 绝对不应期：继续缩短刺激间隔至AP2刚刚不出现 第二次刺激落在了神经干所有细胞的 不应期内。,模拟结果,
