神經(jīng)干動(dòng)作電位、傳導(dǎo)速度和不應(yīng)期的測(cè)定

1、實(shí)驗(yàn)三 神經(jīng)干動(dòng)作電位、傳導(dǎo)速度和不應(yīng)期的測(cè)定,Via 哈爾濱醫(yī)科大學(xué) 葉燦,一 、RP和AP,二、閾值,三、動(dòng)作電位傳導(dǎo),四、神經(jīng)細(xì)胞興奮性,五、實(shí)驗(yàn)理論,六、制作坐骨神經(jīng)-腓腸神經(jīng)標(biāo)本,七、連接實(shí)驗(yàn)裝置,八、觀察神經(jīng)干AP,九、測(cè)定神經(jīng)干AP傳導(dǎo)速度,十、觀察神經(jīng)干興奮性變化,（一）靜息電位 RP1.概念：細(xì)胞在未受刺激時(shí)(靜息狀態(tài)下),存在于細(xì)胞膜內(nèi)外的電位差。,一 、三種電位,（一）靜息電位 RP,2.產(chǎn)生機(jī)制,安靜

2、時(shí)細(xì)胞膜對(duì)Na的少量通透性,Em（RP）,1.概念：在靜息電位的基礎(chǔ)上，細(xì)胞受到一個(gè)適當(dāng)?shù)拇碳ず?，其膜電位所發(fā)生的一次可擴(kuò)布、迅速的、短暫的波動(dòng)。,一 、三種電位,（二）動(dòng)作電位 AP,（二）動(dòng)作電位 AP,2.幾個(gè)概念,極化 去極化反極化 超射復(fù)極化超極化 低射,3.幾個(gè)時(shí)相,局部電位：點(diǎn)火峰電位：升支、降支后電位：負(fù)后電位 正后電位,（二）動(dòng)作電位 AP,4.產(chǎn)生機(jī)制,AP

3、上升支,AP下降支,（二）動(dòng)作電位 AP,4.產(chǎn)生機(jī)制,（二）動(dòng)作電位 AP,5.三大特點(diǎn),（1）“全或無(wú)” ：幅度不隨刺激強(qiáng)度增加而增大 二.閾值（2）可傳播性:不減衰傳導(dǎo)(幅度波形不變) 三.AP傳導(dǎo)（3）有不應(yīng)期:因而鋒電位之間不發(fā)生融合或疊加 四.細(xì)胞興奮性,一 、三種電位,（三）局部電位,1.概念：閾下刺激引起的低于閾電位的去極化稱局部電位。,2.特點(diǎn)：(1)

4、不具有“全或無(wú)”現(xiàn)象。其幅值可隨刺激強(qiáng)度的增加而增大。(2)其幅值隨著傳播距離的增加而減小。(3)具有總和效應(yīng)：時(shí)間性和空間性總和。。,二、閾值,1.概念：閾值 :刺激的持續(xù)時(shí)間固定,引起 細(xì)胞或組織發(fā)生反應(yīng)(產(chǎn)生AP)的 最小刺激強(qiáng)度,2.局部電位——引火，比如EPP 閾值——燃點(diǎn) 動(dòng)作電位——火,3.達(dá)到閾值：全或無(wú) 未達(dá)閾值：隨刺激增大而增強(qiáng),三、動(dòng)作電位傳導(dǎo)

5、,1.無(wú)髓鞘神經(jīng)纖維：局部電流,三、動(dòng)作電位傳導(dǎo),2.有髓鞘神經(jīng)纖維：局部電流發(fā)生在郎飛結(jié)間的 跳躍式傳導(dǎo),三、動(dòng)作電位傳導(dǎo),四、神經(jīng)細(xì)胞興奮性,1.四個(gè)時(shí)相絕對(duì)不應(yīng)期相對(duì)不應(yīng)期超常期低常期,,3.Q：在超常期和低常期鈉離子通道都已經(jīng)完全復(fù)活， 為什么超常期的興奮性更高？,A:因?yàn)榧?xì)胞的興奮性除了和離子通道活性有關(guān)外，還和當(dāng)時(shí)的膜電位有關(guān)。超常期膜電

6、位略高于靜息電位，有一定的去極化基礎(chǔ)。而低常期膜電位低于靜息電位，是超極化抑制狀態(tài)。,2.Q：在相對(duì)不應(yīng)期給一個(gè)閾上刺激，動(dòng)作電位會(huì)呈現(xiàn)“全或無(wú)”特征嗎？,A：不會(huì)。因?yàn)樵谙鄬?duì)不應(yīng)期，鈉離子通道未全部復(fù)活，所以得到的動(dòng)作電位幅度略小。,五、實(shí)驗(yàn)理論,1.神經(jīng)干,1.神經(jīng)干 即"神經(jīng)纖維束“ 即不同神經(jīng)纖維由神經(jīng)纖維束被膜包裹的白色組織 又可被稱為"人體內(nèi)的導(dǎo)線"。 基本上神經(jīng)干都是混合

7、神經(jīng)纖維束，包含了傳入神經(jīng)纖維、傳出神經(jīng)纖維以及混合纖維。 因此神經(jīng)干[主要神經(jīng)纖維束]當(dāng)?shù)竭_(dá)不同組織器官的時(shí)候就會(huì)分出與組織器官相對(duì)應(yīng)的纖維，就像樹干分支，由此被稱為“神經(jīng)干。,2.神經(jīng)干動(dòng)作電位特點(diǎn),單根神經(jīng)纖維的動(dòng)作電位具有“全或無(wú)”現(xiàn)象， 而神經(jīng)干是由許多粗細(xì)不等的有髓和無(wú)髓神經(jīng)纖維組成， 故神經(jīng)干動(dòng)作電位與單根神經(jīng)纖維的動(dòng)作電位不同， 它是一種由許多神經(jīng)纖維動(dòng)作電位合成的綜合性電位變化，是一種復(fù)合

8、動(dòng)作電位。,不完全符合“全或無(wú)”原則,2.神經(jīng)干動(dòng)作電位特點(diǎn)不完全符合“全或無(wú)”原則,本實(shí)驗(yàn)采用的是細(xì)胞外記錄動(dòng)作電位的方法， 與細(xì)胞內(nèi)記錄也不同。 所以，神經(jīng)干動(dòng)作電位的幅度在一定范圍內(nèi)可隨刺激強(qiáng)度的增加而增大。,3.雙向電位,將兩個(gè)引導(dǎo)電極置于正常完整的神經(jīng)干表面， 當(dāng)神經(jīng)干一端受刺激興奮后， 興奮波（動(dòng)作電位）會(huì)向未興奮處傳導(dǎo)， 先后通過(guò)兩個(gè)引導(dǎo)電極時(shí)，便可記錄到兩個(gè)方向相反的電位

9、偏轉(zhuǎn)波形， 此稱為雙相動(dòng)作電位（biphasic action potential）。,,3.雙向電位,3.雙向電位,3.雙向電位,4.單相電位,神經(jīng)干動(dòng)作電位的傳導(dǎo)，要求神經(jīng)在結(jié)構(gòu)和功能上是完整的， 如果將兩個(gè)引導(dǎo)電極之間的神經(jīng)組織損傷（或麻醉、低溫處理等），即破壞了神經(jīng)結(jié)構(gòu)上的連續(xù)性或功能上的完整性，可以阻滯動(dòng)作電位的傳導(dǎo)， 興奮波只能通過(guò)第一個(gè)引導(dǎo)電極，不能傳導(dǎo)至第二個(gè)引導(dǎo)電極。 這樣就

10、只能記錄到一個(gè)方向的電位偏轉(zhuǎn)波形，此稱為單相動(dòng)作電位（monophasic action potential）。,,,,,,,,,,,興奮區(qū),,,檢流計(jì),損傷區(qū),細(xì)胞外引導(dǎo)電極,,如將兩個(gè)引導(dǎo)電極之間的神經(jīng)麻醉或損傷，動(dòng)作電位只能通過(guò)第一個(gè)電極引導(dǎo)出來(lái)，它只有一個(gè)方向的電位偏轉(zhuǎn)，稱為單相動(dòng)作電位。,4.單相電位,5.刺激偽跡,刺激偽跡是刺激電流通過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)擴(kuò)散至兩引導(dǎo)電極而形成的電位差信號(hào)。 由于膜上離子通道的開放需要時(shí)間，因

11、此刺激偽跡的起點(diǎn)到動(dòng)作電位起點(diǎn)有一段距離。,,,,,6.動(dòng)作電位記錄方法,細(xì)胞內(nèi)記錄(跨膜電位),細(xì)胞外記錄（兩點(diǎn)電位差）,6.動(dòng)作電位的記錄方法,,細(xì)胞內(nèi)記錄（單向動(dòng)作電位）,細(xì)胞外記錄（雙向動(dòng)作電位）,,六、制作坐骨神經(jīng)-腓腸神經(jīng)標(biāo)本,1.坐骨神經(jīng)的走行,蟾蜍蛙類手術(shù)器械、任氏液、蛙板、培養(yǎng)皿,2.材料,六、制作坐骨神經(jīng)-腓腸神經(jīng)標(biāo)本,3. 制備過(guò)程,1.1 毀腦脊髓 1.2 剪除軀干上部及內(nèi)臟 1.3 剝皮（之后洗

12、凈雙手和用過(guò)的全部手術(shù)器械）1.4 完成坐骨神經(jīng)標(biāo)本 1.4.1 分離兩腿 1.4.2 游離坐骨神經(jīng) 1.4.3 完成坐骨神經(jīng)標(biāo)本,六、制作坐骨神經(jīng)-腓腸神經(jīng)標(biāo)本,3. 制備過(guò)程,向上分離坐骨神經(jīng) 至脊柱根部， 向下分離內(nèi)側(cè)的脛神經(jīng)和外側(cè)的腓神經(jīng)至踝關(guān)節(jié)。 結(jié)扎坐骨神經(jīng)干的脊柱端及脛、腓神經(jīng)的足端，游離神經(jīng)干。 提起兩端結(jié)扎線，將神經(jīng)干標(biāo)本放入任氏液中備用。,六、制作坐骨神經(jīng)-腓腸神經(jīng)標(biāo)本,3. 制備過(guò)程,標(biāo)本腹

13、面向上，用玻璃分針?lè)蛛x脊柱兩側(cè)神經(jīng)叢，用線在近脊柱處結(jié)扎，剪斷神經(jīng)；,六、制作坐骨神經(jīng)-腓腸神經(jīng)標(biāo)本,3. 制備過(guò)程,標(biāo)本腹面向上，用玻璃分針?lè)蛛x脊柱兩側(cè)神經(jīng)叢，用線在近脊柱處結(jié)扎，剪斷神經(jīng)；,3. 制備過(guò)程,六、制作坐骨神經(jīng)-腓腸神經(jīng)標(biāo)本,將神經(jīng)干從腹面移向背面。標(biāo)本背面向上固定，從大腿至跟腱分離坐骨神經(jīng)。,3. 制備過(guò)程,六、制作坐骨神經(jīng)-腓腸神經(jīng)標(biāo)本,將神經(jīng)干從腹面移向背面。標(biāo)本背面向上固定，從大腿至跟腱分離坐骨神經(jīng)。,4.注意事

14、項(xiàng),六、制作坐骨神經(jīng)-腓腸神經(jīng)標(biāo)本,(1)分離神經(jīng)時(shí)，一定要用玻璃分針，不能隨便用刀、剪進(jìn)行操作。(2)不能過(guò)分牽拉神經(jīng)，以免造成損傷。(3) 標(biāo)本制備過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)?shù)赜萌问弦簼駶?rùn)標(biāo)本。,(4)在制備坐骨神經(jīng)-腓/脛神經(jīng)標(biāo)本時(shí)，盡可能使其長(zhǎng)些，最好達(dá)10厘米以上；(5)神經(jīng)干應(yīng)平直地置于電極之上，兩端不可與屏蔽盒接觸，也不可把神經(jīng)干兩端纏繞于電極之上，兩端任其自然懸空,七、連接實(shí)驗(yàn)裝置,神經(jīng)屏蔽盒、動(dòng)作電位引導(dǎo)線、刺激輸出線、生物信

15、號(hào)采集處理儀等。,S+ S- E R1 - R1+ R2- R2+,刺激電極,s+ s_,引導(dǎo)電極,r1 r1’r2 r2’,接地電極,七、連接實(shí)驗(yàn)裝置,,,坐骨神經(jīng)干放置于神經(jīng)標(biāo)本屏蔽盒內(nèi)神經(jīng)標(biāo)本屏蔽盒 與RM6240系統(tǒng)連接,RM6240C微機(jī)生物信號(hào)處理系統(tǒng),神經(jīng)干標(biāo)本盒。,S+ S- E R1 - R1+ R2-

16、R2+,神經(jīng)干標(biāo)本盒兩對(duì)引導(dǎo)電極分別接微機(jī)生物信號(hào)處理系統(tǒng)1、2通道,七、連接實(shí)驗(yàn)裝置,八、觀察神經(jīng)干AP,1.測(cè)量坐骨神經(jīng)干的閾強(qiáng)度、最適刺激強(qiáng)度：調(diào)整刺激強(qiáng)度從0v遞增，求得閾強(qiáng)度、最適刺激強(qiáng)度。,2.在最適刺激強(qiáng)度下，觀察動(dòng)作電位形狀，測(cè)量其時(shí)程及幅度。,,,九、測(cè)定神經(jīng)干AP傳導(dǎo)速度,點(diǎn)擊“刺激”按鈕在兩個(gè)通道分別記錄一個(gè)完整的動(dòng)作電位記錄波形。退出記錄狀態(tài)，進(jìn)入分析狀態(tài)。用鼠標(biāo)測(cè)量?jī)蓚€(gè)動(dòng)作電位峰頂?shù)臅r(shí)間差傳導(dǎo)速度即為

17、2/時(shí)間差,,,,,,,－,+,,,,,S,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Δt,,刺激器,輸入通道,R1- Rr1+ R2- R2+,九、測(cè)定神經(jīng)干AP傳導(dǎo)速度,十、觀察神經(jīng)干興奮性變化,點(diǎn)擊“刺激”按鈕，出現(xiàn)兩個(gè)動(dòng)作電位。相對(duì)不應(yīng)期：縮短刺激間隔，到AP2幅度剛剛變小， 第二次刺激落在了神經(jīng)干某一些神經(jīng) 細(xì)胞的不應(yīng)期內(nèi)