神經(jīng)干動作電位、傳導速度和不應期的測定

1、Via 哈爾濱醫(yī)科大學 葉燦二、閾值三、動作電位傳導（一）靜息電位 RP1.概念：細胞在未受刺激時(靜息狀態(tài)下),存在于細胞膜內(nèi)外的電位差。2.產(chǎn)生機制安靜時細胞膜對Na的少量通透性 Em（RP）1.概念：在靜息電位的基礎(chǔ)上，細胞受到一個適當?shù)拇碳ず?，其膜電位所發(fā)生的一次可擴布、迅速的、短暫的波動。（二）動作電位 AP（二）動作電位 AP2.幾個概念極化 去極化反極化 超射復極化超極化 低射3.幾個時相局部電位：點火峰電位：升支、降支后電位：負后電位 正后電位（二）動作電位 AP4.產(chǎn)生機制AP上升支AP下降支（二）動作電位 AP4.產(chǎn)生機制（二）動作電位 AP5.三大特點（1）“全或無全或無

2、” ：幅度不隨刺激強度：幅度不隨刺激強度增加而增大增加而增大 二二. .閾值閾值（2）可）可傳播性傳播性:不減衰傳導不減衰傳導( (幅度波形幅度波形不變不變) ) 三三.AP.AP傳導傳導（3 3）有有不應期不應期:因而因而鋒電位之間不發(fā)生鋒電位之間不發(fā)生融合或疊加融合或疊加 四四. .細胞興奮性細胞興奮性 （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：(1)不具有“全或無”現(xiàn)象。其幅值可隨刺激強度的增加而增大。(2)其幅值隨著傳播距離的增加而減小。(3)具有總和效應：時間性和空間性總和。 二、閾值1.1.概念：閾值概念：閾值 :刺激的刺激的持續(xù)時間固定持續(xù)時間

3、固定, ,引起引起 細胞細胞或組織發(fā)生反應或組織發(fā)生反應( (產(chǎn)生產(chǎn)生AP)AP)的的 最小刺激最小刺激強度強度 2.局部電位引火，比如EPP 閾值燃點 動作電位火3.達到閾值：全或無 未達閾值：隨刺激增大而增強三、動作電位傳導1.無髓鞘神經(jīng)纖維：無髓鞘神經(jīng)纖維：局部電流局部電流三、動作電位傳導2.有髓鞘神經(jīng)纖維：有髓鞘神經(jīng)纖維：局部電流發(fā)生在郎飛結(jié)間的局部電流發(fā)生在郎飛結(jié)間的 跳躍式傳導跳躍式傳導三、動作電位傳導1.四個時相絕對不應期絕對不應期相對不應期相對不應期超常期超常期低常期低常期3.Q：在超常期和低常期鈉離子通道都已經(jīng)完全復活， 為什么超常期的興奮性更高？A:因為細胞的興奮性除了和離

4、子通道活性有關(guān)外，還和當時的膜電位有關(guān)。超常期膜電位略高于靜息電位，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：在相對不應期給一個閾上刺激，動作電位會呈現(xiàn)“全或無”特征嗎？A：不會。因為在相對不應期，鈉離子通道未全部復活，所以得到的動作電位幅度略小。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)的導線。 基本上神經(jīng)干都是混合神經(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?shù)竭_不同組織器官的時候就會分出與組織器官相對應的纖維，就像樹干分支，由此被稱為“神經(jīng)干。2.神經(jīng)干動作電

5、位特點 單根神經(jīng)纖維的動作電位具有單根神經(jīng)纖維的動作電位具有“全全或無或無”現(xiàn)象，現(xiàn)象， 而神經(jīng)干是由許多粗細不等的有而神經(jīng)干是由許多粗細不等的有髓和無髓神經(jīng)纖維組成，髓和無髓神經(jīng)纖維組成， 故神經(jīng)干動作電位與單根神經(jīng)纖故神經(jīng)干動作電位與單根神經(jīng)纖維的動作電位不同，維的動作電位不同， 它是一種由許多神經(jīng)纖維動作電它是一種由許多神經(jīng)纖維動作電位合成的綜合性電位變化，是一種位合成的綜合性電位變化，是一種復合動作電位。復合動作電位。不完全符合不完全符合“全或無全或無”原則原則2.神經(jīng)干動作電位特點不完全符合不完全符合“全或無全或無”原則原則 本實驗采用的是細胞外記錄動本實驗采用的是細胞外記錄動作電位

6、的方法，作電位的方法， 與細胞內(nèi)記錄也不同。與細胞內(nèi)記錄也不同。 所以，神經(jīng)干動作電位的幅度所以，神經(jīng)干動作電位的幅度在一定范圍內(nèi)可隨刺激強度的增在一定范圍內(nèi)可隨刺激強度的增加而增大。加而增大。3.雙向電位雙向電位 將兩個引導電極置于正常完整的神經(jīng)干將兩個引導電極置于正常完整的神經(jīng)干表面，表面， 當神經(jīng)干一端受刺激興奮后，當神經(jīng)干一端受刺激興奮后， 興奮波（動作電位）會向未興奮處傳導，興奮波（動作電位）會向未興奮處傳導， 先后通過兩個引導電極時，便可記錄到先后通過兩個引導電極時，便可記錄到兩個方向相反的電位偏轉(zhuǎn)波形，兩個方向相反的電位偏轉(zhuǎn)波形， 此稱為雙相動作電位（此稱為雙相動作電位（biph

7、asic action potential）。）。3.雙向電位雙向電位興奮區(qū)細胞外引導電極檢流計3.雙向電位雙向電位3.雙向電位雙向電位4.4.單相電位單相電位 神經(jīng)干動作電位的傳導，要求神經(jīng)在結(jié)構(gòu)和功能上是神經(jīng)干動作電位的傳導，要求神經(jīng)在結(jié)構(gòu)和功能上是完整的，完整的， 如果將兩個引導電極之間的神經(jīng)組織損傷（或麻醉、如果將兩個引導電極之間的神經(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，可以阻滯動作電位的傳導，的完整性，可以阻滯動作電位的傳導， 興奮波只能通過第一個引導電極，不能傳導至第二興奮波只能通過第一個引導電

8、極，不能傳導至第二個引導電極。個引導電極。 這樣就只能記錄到一個方向的電位偏轉(zhuǎn)波形，此稱這樣就只能記錄到一個方向的電位偏轉(zhuǎn)波形，此稱為單相動作電位（為單相動作電位（monophasic action potential）。）。 興奮區(qū)檢流計損傷區(qū)細胞外引導電極如將兩個引導電極之間的神經(jīng)麻醉或損傷，動作電位只能通過第一如將兩個引導電極之間的神經(jīng)麻醉或損傷，動作電位只能通過第一個電極引導出來，它只有一個方向的電位偏轉(zhuǎn)，稱為單相動作電位。個電極引導出來，它只有一個方向的電位偏轉(zhuǎn)，稱為單相動作電位。 4.4.單相電位單相電位 刺激偽跡刺激偽跡是刺激電流通過導電介質(zhì)擴散至兩引導電極而是刺激電流通過導電介

9、質(zhì)擴散至兩引導電極而形成的電位差信號形成的電位差信號。 由于由于膜上離子通道的開放需要時間，因此刺激偽跡的起膜上離子通道的開放需要時間，因此刺激偽跡的起點到動作電位起點有一段距離。點到動作電位起點有一段距離。6.動作電位動作電位記錄方法記錄方法 細胞內(nèi)記錄細胞內(nèi)記錄( (跨膜電位跨膜電位) ) （兩點電位差）（兩點電位差） 6. 6.動作電位的記錄方法動作電位的記錄方法 細胞內(nèi)記錄（單向動作電位） 細胞外記錄（雙向動作電位）1.1.坐骨神經(jīng)坐骨神經(jīng)的走行的走行蟾蜍蟾蜍蛙類手術(shù)器械、蛙類手術(shù)器械、任氏液、蛙板、任氏液、蛙板、培養(yǎng)皿培養(yǎng)皿1.1 1.1 毀腦脊髓毀腦脊髓 1.2 1.2 剪除軀干上

10、部及內(nèi)臟剪除軀干上部及內(nèi)臟 1.3 1.3 剝皮（剝皮（之后之后洗凈雙手和用過的全部手術(shù)器械洗凈雙手和用過的全部手術(shù)器械）1.4 1.4 完成坐骨神經(jīng)標本完成坐骨神經(jīng)標本 1.4.1 1.4.1 分離兩腿分離兩腿 1.4.2 1.4.2 游離坐骨神經(jīng)游離坐骨神經(jīng) 1.4.3 1.4.3 完成坐骨神經(jīng)標本完成坐骨神經(jīng)標本 向上分離坐骨神經(jīng)向上分離坐骨神經(jīng) 至脊柱根部，至脊柱根部， 向下分離向下分離內(nèi)側(cè)的脛神經(jīng)內(nèi)側(cè)的脛神經(jīng)和和外側(cè)的腓神經(jīng)外側(cè)的腓神經(jīng)至踝關(guān)節(jié)。至踝關(guān)節(jié)。 結(jié)扎坐骨神經(jīng)干的脊柱端結(jié)扎坐骨神經(jīng)干的脊柱端及及脛、腓神經(jīng)的足端脛、腓神經(jīng)的足端，游離神經(jīng)干游離神經(jīng)干。 提起兩端結(jié)扎線，提起兩

11、端結(jié)扎線，將神經(jīng)干標本放入任氏液中備用將神經(jīng)干標本放入任氏液中備用。標本腹面向上，用玻璃分針分離脊柱兩側(cè)神經(jīng)叢，標本腹面向上，用玻璃分針分離脊柱兩側(cè)神經(jīng)叢，用線在近脊柱處結(jié)扎，剪斷神經(jīng)；用線在近脊柱處結(jié)扎，剪斷神經(jīng)；標本腹面向上，用玻璃分針分離脊柱兩側(cè)神經(jīng)叢，標本腹面向上，用玻璃分針分離脊柱兩側(cè)神經(jīng)叢，用線在近脊柱處結(jié)扎，剪斷神經(jīng)；用線在近脊柱處結(jié)扎，剪斷神經(jīng)；將神經(jīng)干從腹面移向背面。標本背面向上固定，從大腿至跟腱分離坐骨神經(jīng)。將神經(jīng)干從腹面移向背面。標本背面向上固定，從大腿至跟腱分離坐骨神經(jīng)。(1)分離神經(jīng)時，一定要用玻璃分針，不能隨便用刀、分離神經(jīng)時，一定要用玻璃分針，不能隨便用刀、剪進行

12、操作。剪進行操作。(2)不能過分牽拉神經(jīng)，以免造成損傷。不能過分牽拉神經(jīng)，以免造成損傷。(3) 標本制備過程中應適當?shù)赜萌问弦簼駶櫂吮?。標本制備過程中應適當?shù)赜萌问弦簼駶櫂吮尽?4)在制備坐骨神經(jīng)在制備坐骨神經(jīng)-腓腓/脛神經(jīng)標本時，盡可能使其長脛神經(jīng)標本時，盡可能使其長些，最好達些，最好達10厘米以上；厘米以上；(5)神經(jīng)干應平直地置于電極之上，兩端不可與屏蔽神經(jīng)干應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，兩端任其自然懸空端任其自然懸空神經(jīng)屏蔽盒、動作電位引導線、刺激輸出線、生物信號采集處理儀等。 S+ S- E

13、R1 - R1+ R2- R2+刺激電極s+ s_s+ s_引導電極引導電極r1 r1r1 r1r2 r2r2 r2接地電極接地電極坐骨神經(jīng)干放置于神經(jīng)標本屏蔽盒內(nèi)坐骨神經(jīng)干放置于神經(jīng)標本屏蔽盒內(nèi)神經(jīng)標本屏蔽盒神經(jīng)標本屏蔽盒 與與RM6240RM6240系統(tǒng)連接系統(tǒng)連接RM6240C微機生物信號處理系統(tǒng)神經(jīng)干標本盒。 S+ S- E R1 - R1+ R2- R2+神經(jīng)干標本盒兩對引導電極分別接微機生物信號處理系統(tǒng)1、2通道1.測量坐骨神經(jīng)干的閾強度、最適刺激強度：調(diào)整刺激強度從0v遞增，求得閾強度、最適刺激強度。2.在最適刺激強度下，觀察動作電位形狀，測量其時程及幅度。點擊“刺激”按鈕在兩個通道分別記錄一個完整的動作電位