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

1、Via 哈爾濱醫(yī)科大學(xué) 葉燦二、閾值三、動(dòng)作電位傳導(dǎo)（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。2.產(chǎn)生機(jī)制安靜時(shí)細(xì)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(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)。（二）動(dòng)作電位 AP（二）動(dòng)作電位 AP2.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 AP4.產(chǎn)生機(jī)制AP上升支AP下降支（二）動(dòng)作電位 AP4.產(chǎn)生機(jī)制（二）動(dòng)作電位 AP5.三大特點(diǎn)（1）“全或無全或無

2、” ：幅度不隨刺激強(qiáng)度：幅度不隨刺激強(qiáng)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(dǎo)不減衰傳導(dǎo)( (幅度波形幅度波形不變不變) ) 三三.AP.AP傳導(dǎo)傳導(dǎo)（3 3）有有不應(yīng)期不應(yīng)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(xì)胞興奮性細(xì)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(diǎn)：(1)不具有“全或無”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1.1.概念：閾值概念：閾值 :刺激的刺激的持續(xù)時(shí)間固定持續(xù)時(shí)間

3、固定, ,引起引起 細(xì)胞細(xì)胞或組織發(fā)生反應(yīng)或組織發(fā)生反應(yīng)( (產(chǎn)生產(chǎn)生AP)AP)的的 最小刺激最小刺激強(qiáng)度強(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 未達(dá)閾值：隨刺激增大而增強(qiáng)三、動(dòng)作電位傳導(dǎo)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(dòng)作電位傳導(dǎo)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(dǎo)跳躍式傳導(dǎo)三、動(dòng)作電位傳導(dǎo)1.四個(gè)時(shí)相絕對不應(yīng)期絕對不應(yīng)期相對不應(yīng)期相對不應(yīng)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(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

4、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(yīng)期給一個(gè)閾上刺激，動(dòng)作電位會呈現(xiàn)“全或無”特征嗎？A：不會。因?yàn)樵谙鄬Σ粦?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。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)候就會分出與組織器官相對應(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

5、位特點(diǎn) 單根神經(jīng)纖維的動(dòng)作電位具有單根神經(jīng)纖維的動(dòng)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(xì)不等的有而神經(jīng)干是由許多粗細(xì)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(dòng)作電位與單根神經(jīng)纖故神經(jīng)干動(dòng)作電位與單根神經(jīng)纖維的動(dòng)作電位不同，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，是一種位合成的綜合性電位變化，是一種復(fù)合動(dòng)作電位。復(fù)合動(dòng)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(dòng)作電位特點(diǎn)不完全符合不完全符合“全或無全或無”原則原則 本實(shí)驗(yàn)采用的是細(xì)胞外記錄動(dòng)本實(shí)驗(yàn)采用的是細(xì)胞外記錄動(dòng)作電位

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

7、asic action potential）。）。3.雙向電位雙向電位興奮區(qū)細(xì)胞外引導(dǎo)電極檢流計(jì)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(dòng)作電位的傳導(dǎo)，要求神經(jīng)在結(jié)構(gòu)和功能上是神經(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，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、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)，的完整性，可以阻滯動(dòng)作電位的傳導(dǎo)， 興奮波只能通過第一個(gè)引導(dǎo)電極，不能傳導(dǎo)至第二興奮波只能通過第一個(gè)引導(dǎo)電

8、極，不能傳導(dǎo)至第二個(gè)引導(dǎo)電極。個(gè)引導(dǎo)電極。 這樣就只能記錄到一個(gè)方向的電位偏轉(zhuǎn)波形，此稱這樣就只能記錄到一個(gè)方向的電位偏轉(zhuǎn)波形，此稱為單相動(dòng)作電位（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)作電位只能通過第一如將兩個(gè)引導(dǎo)電極之間的神經(jīng)麻醉或損傷，動(dòng)作電位只能通過第一個(gè)電極引導(dǎo)出來，它只有一個(gè)方向的電位偏轉(zhuǎn)，稱為單相動(dòng)作電位。個(gè)電極引導(dǎo)出來，它只有一個(gè)方向的電位偏轉(zhuǎn)，稱為單相動(dòng)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(dǎo)電介質(zhì)擴(kuò)散至兩引導(dǎo)電極而是刺激電流通過導(dǎo)電介

9、質(zhì)擴(kuò)散至兩引導(dǎo)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(shí)間，因此刺激偽跡的起膜上離子通道的開放需要時(shí)間，因此刺激偽跡的起點(diǎn)到動(dòng)作電位起點(diǎn)有一段距離。點(diǎn)到動(dòng)作電位起點(diǎn)有一段距離。6.動(dòng)作電位動(dòng)作電位記錄方法記錄方法 細(xì)胞內(nèi)記錄細(xì)胞內(nèi)記錄( (跨膜電位跨膜電位) ) （兩點(diǎn)電位差）（兩點(diǎn)電位差） 6. 6.動(dòng)作電位的記錄方法動(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）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(biāo)本完成坐骨神經(jīng)標(biāo)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(biāo)本完成坐骨神經(jīng)標(biāo)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(biāo)本放入任氏液中備用將神經(jīng)干標(biāo)本放入任氏液中備用。標(biāo)本腹面向上，用玻璃分針分離脊柱兩側(cè)神經(jīng)叢，標(biāo)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(biāo)本腹面向上，用玻璃分針分離脊柱兩側(cè)神經(jīng)叢，標(biāo)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(biāo)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(biāo)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(shí)，一定要用玻璃分針，不能隨便用刀、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

12、操作。剪進(jìn)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(biāo)本制備過程中應(yīng)適當(dāng)?shù)赜萌问弦簼駶櫂?biāo)本。標(biāo)本制備過程中應(yīng)適當(dāng)?shù)赜萌问弦簼駶櫂?biāo)本。(4)在制備坐骨神經(jīng)在制備坐骨神經(jīng)-腓腓/脛神經(jīng)標(biāo)本時(shí)，盡可能使其長脛神經(jīng)標(biāo)本時(shí)，盡可能使其長些，最好達(dá)些，最好達(dá)10厘米以上；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(dòng)作電位引導(dǎo)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(dǎo)電極引導(dǎo)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(biāo)本屏蔽盒內(nèi)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)本屏蔽盒神經(jīng)標(biāo)本屏蔽盒 與與RM6240RM6240系統(tǒng)連接系統(tǒng)連接RM6240C微機(jī)生物信號處理系統(tǒng)神經(jīng)干標(biāo)本盒。 S+ S- E R1 - R1+ R2- R2+神經(jīng)干標(biāo)本盒兩對引導(dǎo)電極分別接微機(jī)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(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，測量其時(shí)程及幅度。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