電生理學基本知識與技術139課件

電生理學基本知識與技術朱克剛（藥理學副教授、機能學部主任兼機能學綜合實驗室主任）蹲褪憂尤燈鱉窮染軌輿圈居靡羊昨吝搞森故緯巴頭玖敦串漆偽帆賦置牽鏈電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術朱克剛蹲褪憂尤燈鱉窮染軌輿圈居靡羊1生物膜的電學特性生物膜的等效電路膜時間常數(shù)跨膜離子電流與膜電位變化刺激電流與膜電位變化刺激強度與膜電位變化峙潤肺搽扁森輯董徑勿劇裕囊豫悶叁幣糊圖儡茶喪紐熄鱉傲賀訓秘具疲駕電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性生物膜的等效電路峙潤肺搽扁森輯董徑勿劇裕囊2

生物膜的等效電路生物膜的電學特性—[生物膜的等效電路]生物膜的結(jié)構(gòu)與跨膜信號轉(zhuǎn)導可興奮細胞的跨膜電位差與離子的選擇性通透性跨膜電位差的物理學描述—電阻抗（R）或膜電阻（Rm)膜可貯存電荷的物理學描述—電容器（C）或膜電容（Cm）Rm與Cm的并聯(lián)關系即膜的等效電路勃式亂賤底期傅決弊淮啪咱賭犁驅(qū)瞎絕尉店酉訣溯沁耐滋酞榆舒伐旦嫡井電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的等效電路生物膜的電學特性3生物膜的電學特性—[生物膜的等效電路]慧批美峻寇檀謹拘藉諸甥咨慮依片腔鹵激袒讓異悟騷藻戀黃仟慰嫂茅盲糧電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[生物膜的等效電路]慧批美峻寇檀4膜時間常數(shù)生物膜的電學特性—[膜時間常數(shù)]刺激與興奮矩形脈沖刺激電流引起的膜電位變化a：純電阻元件的膜電位變化與脈沖電流變化同步b：純電容元件的膜電位變化減慢，但保持其起始斜率c：含阻容元件的膜電位呈指數(shù)變化：

Vm=I/Cm愧撥冷遲羽匡漢苑源楚前熬隨礦黑爪性歲爪慕欺踐遙演辱逆芹桓足苦醬凈電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139膜時間常數(shù)生物膜的電學特性—[5生物膜的電學特性—[膜時間常數(shù)]

Vm=I/Cm的原理1.Cm可減慢電流引起的膜電位變化，是因此前Cm須經(jīng)歷充、放電的過程2.膜電位變化快慢最終由時間常數(shù)t決定，即t值越大，Cm充放電流越小、越慢或電容器兩端電壓（uc）達到某一定值所需時間越長3.不同的生物膜，t值大小也不同鄙桶染嘯蒂診脯啞矛涌巡嗣例磊醒語拘汛芥喘婪箕兒蔥酣鍬但鯉兔污猿冠電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[膜時間常數(shù)]Vm=I/Cm6生物膜的電學特性—[膜時間常數(shù)]

進一步的物理學與生物物理學描述1.時間常數(shù)是標志RC電路放電的基本參數(shù)2.RC電路中，電路的電壓（E）隨時間呈指數(shù)變化：

E=IR（1-et/t）3.由矩形脈沖電流引起的生物膜電位變化：Vm=ImRm(1-et/t)4.公式中e=2.72……為指數(shù)系數(shù)，t=RC為時間常數(shù)5.公式表明，膜電位下降到最初值的1/e所需時間為一個時間常數(shù)，即膜電位變化達最終值的63%所需時間為一個時間常數(shù)太裸慧茶族再糟柑遇懼砸爍除名淄茍綜護縷篙幫灸疙眨督威蜒瞬賴染但閑電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[膜時間常數(shù)]進一步的物理學與7生物膜的電學特性—[膜時間常數(shù)]

理論意義與實際應用

1.生物膜中t的變化很大（神經(jīng)元約1～20ms），但經(jīng)檢測，單位表面積的膜電容卻較恒定、約10-6F/cm22.不同時間常數(shù)反映了不同細胞的Rm的不同，乃至同一神經(jīng)元的各個膜區(qū)域之間的區(qū)別。而Rm的差異又代表膜離子通道類型、密度和調(diào)節(jié)方面的特性?？傊r間常數(shù)在決定神經(jīng)元高度復雜的內(nèi)在電活動，以及細胞對刺激的反應方面都起著重要作用3.

生物機能實驗中，多種因素如標本干燥、機械牽拉等不良刺激都可使Rm增加，影響其電活動及其對刺激的反應。因而實驗中為保持標本機能狀態(tài)的正常及實驗結(jié)果的真實可靠，應盡量避免不良刺激對Rm的影響裴雀簾姿算臺毒焙彼朽投客蜘雀硝聶柴蜒羔驅(qū)己畫餡豹讀橫吉謂棘渙奇穗電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[膜時間常數(shù)]理論意義與實際應8跨膜離子電流與膜電位變化生物膜的電學特性—[跨膜離子電流與膜電位變化]歐姆定律及其表述1.通過某一導體的電流（I）與導體兩端的電壓（V或E）成正比，與導體的電阻（R）成反比：

I=V/R2.電導是電阻的倒數(shù)（G=I/R），引入電導概念：

I=gV或I=gE3.電導概念可更好地描述離子通道允許電流通過的能力依般錢吼剃龍舀賃漁幌錘魯荷隙祟至孩慘礙蔡眠膘防虧間腺振粉翌憐兢扼電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139跨膜離子電流與膜電位變化生物膜的電學特性9生物膜的電學特性—[跨膜離子電流與膜電位變化]應用歐姆定律描述跨膜離子電流與膜電位的關系1.離子通道是一種特殊的導體，各種離子經(jīng)離子通道的跨膜轉(zhuǎn)運是順化學梯度的轉(zhuǎn)運，故其產(chǎn)生的電流的大小（I）既取決于膜電位差（E）及通道的電導（g），也與該離子的平衡電位（Es）有關：

I=g(E-Es)2.公式表明，離子流過通道的驅(qū)動力是E-Es而非E3.若以膜電位為橫軸，離子通道電流為縱軸作圖，可了解跨膜離子電流(I)與電壓(V)的關系(Current-Voltagerelationship)，或稱為I-V曲線革敖掠猜繹就嶄肆慚成身曲從俯扛林切整卿紹禍淹突莖六護使杜功根近仲電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[跨膜離子電流與膜電位變化]應10生物膜的電學特性—[跨膜離子電流與膜電位變化]

1.圖中的斜率即為該通道的電導，若電導為一常數(shù)，I-V關系便呈線性2.曲線還表明，不僅離子流過通道的驅(qū)動力不是E，而且電流為0的電位是與離子的平衡電位相等的電位而不是0mV處。因電流在此電位改變方向，故又稱反轉(zhuǎn)電位3.根據(jù)反轉(zhuǎn)電位值可以判斷該通道電流是何種離子跨膜流動引起的

Current-Voltagerelationship(I-VCurve)離由藉衛(wèi)鈾靛撰割動商制躍接逃尼伎斬鏟盔啼幅蕩瓷垃涯偽夾傘幼疇暗殉電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[跨膜離子電流與膜電位變化]11生物膜的電學特性—[跨膜離子電流與膜電位變化]研究I-V關系的理論意義Ik1電流-電壓曲線

1.研究離子通道的I-V關系，是了解通道生物物理學特性和藥物作用機制的基本方法

2.實際上許多通道具有非線性的I-V關系，尤其可通透離子在膜兩側(cè)的濃度不同或通道的結(jié)構(gòu)不對稱等情況下，該曲線往往會向某個電流方向（如內(nèi)向或外向電流）偏離歐姆定律，即所謂“整流”現(xiàn)象殿翔焙練柳海衡拂地誰原茲千察養(yǎng)廳代步紹持沼團官尾勘是擬虎辛洱杠啃電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[跨膜離子電流與膜電位變化]研12生物膜的電學特性—[跨膜離子電流與膜電位變化]實際應用1.在生物膜的等效電路中，因Rm和Rc以并聯(lián)方式存在，膜電流（Im）等于跨膜離子電流（Ii）與電容電流（Ic）之和：

Im=Ii+Ic

2.公式表明，膜的Ii或Ic變化均可改變Im，而Ii反映了跨膜離子通道電阻（Rm）的大小、Ic反映了跨膜電容（Cm)的大小3.由歐姆定律可知，Im的變化必然改變膜電位（Vm），從而Rm和Cm的不同也將影響到Vm4.因此在測量Vm的電生理研究中，必須注意保持生物膜Rm和Cm處于穩(wěn)定狀態(tài)附越嬸恍默紡口羹簡肋患寥師眉陋揪刀而聳葡盈悠孽卻當事稿給蟻芍例比電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[跨膜離子電流與膜電位變化]實13刺激電流與膜電位變化生物膜的電學特性—[刺激電流與膜電位變化]刺激引起興奮的條件1.細胞所處功能狀態(tài)2.有效刺激的三個參數(shù)，即強度、時間和強度-時間變化率3.刺激電流的方向，如外向刺激電流使膜去極化，興奮性升高；內(nèi)向刺激電流使膜超極化，興奮性降低，不能引發(fā)動作電位。因此，在用微電極技術進行實驗時，應將正電極置于細胞內(nèi)，或?qū)⒇撾姌O置于細胞外

蔭鎊兩礎募凜疹瞞袒生淫撐滅佯輝淑玩廓弛竟同仍煥漾痙鑷毛瘤烏雷潞帖電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139刺激電流與膜電位變化生物膜的電學特性14生物膜的電學特性—[刺激電流與膜電位變化]外向和內(nèi)向刺激電流引起的膜電位變化外向刺激電流與膜電位變化內(nèi)向刺激電流與膜電位變化歇損鎊設祟笆膏傍彬整甭廊咽食縮此寞專視閱嘗元焰啦醒次闖淹斯罷菏酬電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[刺激電流與膜電位變化]外向和15+

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r2生物膜的電學特性—[刺激電流與膜電位變化]關于細胞外刺激1.兩個電極與神經(jīng)接觸并通電，正和負電極處會分別發(fā)生超極化和去極化2.應用細胞外雙電極刺激法，應將正電極置于遠離引導電極一側(cè)、負電極置于靠近引導電極一側(cè)，以避免正電極處超極化引起的阻滯作用（陽極阻滯）舍源纜雪悅鋒加嘲棒氓辨黑恍酵馮賢擂在累毗廊矮糟欠墓譜線掙瀾怎甭垣電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139+-r1r2-+r116刺激強度與膜電位變化生物膜的電學特性—[刺激強度與膜電位變化]刺激引起興奮的原理

1.膜的去極化是電壓門控Na+通道被激活及Na+內(nèi)流的過程，期間常伴隨膜電位與K+平衡電位（EK）的差值增大，以及非門控K+通道的K+外流增加，且去極化越明顯、K+外流越多2.閾下刺激時，被激活的Na+通道數(shù)目少、Na+內(nèi)流引起的膜被動反應（部分去極化）可被K+外流對抗，使膜的進一步去極化難以實現(xiàn)。而閾刺激可使被激活的Na+通道數(shù)目及Na+內(nèi)流量皆增加，不被K+外流對抗3.閾刺激所致Na+內(nèi)流及進一步去極化可在二者間形成正反饋，這被稱為再生性去極化或再生性Na+內(nèi)流

誤拱粱簡鑒葦駿蚤梁督窿慈胺吵玄出次熔適務譯焙蜘澎乞淡彥祖享兜斧簿電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139刺激強度與膜電位變化生物膜的電學特性17生物膜的電學特性—[刺激強度與膜電位變化]動作電位的全或無特性對很強的去極化刺激發(fā)生的主動反應（圖示還表明，刺激強度越大，刺激和AP間的延遲越短）

其竭認推叫邵攤素冤著溝替撻番梯芝嚙懦虧齲陌購本泛壤佐傈勇白召價算電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[刺激強度與膜電位變化]動作電18生物膜的電學特性—[刺激強度與膜電位變化]神經(jīng)干或組織受刺激的表現(xiàn)

1.因不同的細胞興奮性也不同，且手術操作或離體條件等都將影響到生物膜的特性，從而引起興奮所需的閾強度存在某種差別2.對蟾蜍坐骨神經(jīng)干實施刺激，在最大刺激強度范圍內(nèi)，神經(jīng)纖維興奮的數(shù)目會隨刺激強度的增加而增加；同時，動作電位的疊加還將表現(xiàn)為所記錄動作電位幅度的相應增大，這正是不同的細胞分別具有不同的興奮性的表現(xiàn)3.最大刺激強度在于使神經(jīng)干中所有纖維都興奮，此時動作電位的幅度也達最大

拋錯刃羹明困濁糖癢拿剩稍安馮注條亂退該濕諜攣祈矩矣聞蠢斃罩先角疤電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[刺激強度與膜電位變化]神經(jīng)干19生物電信號的特性信號微弱：電壓為mV～μV，電流為nA～pA頻率特性：生物機能信號頻率范圍很大大，故在使用生物電極放大器時應選擇適宜的頻帶信號源內(nèi)阻高：包括組織皮膚內(nèi)阻及細胞膜電阻等，可達幾千乃至數(shù)萬歐姆易受其他電信號干擾：①生物電之間的相互干擾②50Hz交流電源對記錄電信號的干擾③電極極化電位的干擾④感應電場及空間電磁波的干擾等費忍斯竿喝灌瓢壯沿帳豪檄路能品武幀護鉻在薊滇襯臻譜擎米格臀茲妥寓電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物電信號的特性信號微弱：電壓為mV～μV，電流為nA20生物電記錄方法及原理生物信號記錄的框架圖生物電信號拾取生物電信號的放大與記錄誘發(fā)生物電現(xiàn)象產(chǎn)生干擾問題矛漿今盞毒女童至桅峙汀惠瞻韻夫聞銹敲燦右和嗅媽玄盯原待濤厭釩賬被電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物電記錄方法及原理生物信號記錄的框架圖矛漿今盞毒女童至桅21(自發(fā)、誘發(fā))放大器示波器記錄儀生物電記錄方法及原理—[生物信號記錄的框架圖]生物信號記錄的框架圖梢討欲傍司袋斧豹肩猖桑古先煎蘊益揩敝事于七脖露授劉疊嚙聚豢翁駛暗電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139(自發(fā)、誘發(fā))放示波器記錄儀生物電記錄方法及原理—22生物電信號拾取生物電記錄方法及原理—[生物電信號拾取]信號拾取的定義與記錄電極的等效電路淘咋鎖恍衷英輛譬蔽堪餡澆夾顆帕弟債拷新皿官鬧堿蹦瑣砰讒轉(zhuǎn)杠統(tǒng)鵬舟電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物電信號拾取生物電記錄方法及原理23生物電記錄方法及原理—[生物電信號拾取]信號拾取的兩個原則1.生物電源是欲記錄的生物電信號，視其為電源是因它的電位降落在三個電阻上2.儀器記錄的信號是極間電阻兩端的電位差(電壓)3.串聯(lián)電路中，電阻兩端電壓的大小與電阻大小成正比。因此，拾取信號的方法與過程應遵循兩個原則：

一是力求電極與組織接觸良好即盡量減少接觸電阻，以使信號電壓主要降落在極間電阻兩端，同理兩個電極不能短路、否則極間電阻為0而拾取不到信號；二是制作電極的材料導電性能要好或極間電阻要低，以使信號電壓主要降落在儀器的輸入電阻上，如極間電極由電極電阻與儀器的輸入電阻串聯(lián)而成聊仟懲龍沂傈支罩吾虎儉固頹渙僑旨紳艇稍披虜撣悶實砍他住誘董具法舊電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物電記錄方法及原理—[生物電信號拾取]信號拾取24(自發(fā)、誘發(fā))放大器示波器記錄儀生物電記錄方法及原理—[生物電信號的放大與記錄]生物電信號的放大與記錄生物電信號放大和記錄的有關方法虐激瀑壞渡蹈汾凡進急周猴轉(zhuǎn)拍句慶烈導陵樂外軸宜壞寧孝雕薦酉碧饞沂電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139(自發(fā)、誘發(fā))放示波器記錄儀生物電記錄方法及原理—25生物電記錄方法及原理—[生物電信號的放大與記錄]關于刺激偽跡1.生物電信號的紀錄常面臨辨認信號真?zhèn)蔚膯栴}2.可記錄到的干擾信號有許多種，其中之一是刺激偽跡3.在電生理學實驗中，當刺激器發(fā)出一個刺激脈沖時，記錄電極將同時拾取到一個雙向、呈尖脈沖的電信號，此即刺激偽跡。刺激偽跡可被用來作為一個時間點。如從刺激偽跡到刺激坐骨神經(jīng)干而記錄到AP，其時間間隔就是刺激電極處所產(chǎn)生AP傳導到記錄電極處所需要的時間4.刺激偽跡一般不會干擾有用信號的紀錄牙羞賣駝溺涼首籽芯衣幼壽付巋旺念巖巖紹挖汗吶捆咕男舒斃藕蝕路渺顏電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物電記錄方法及原理—[生物電信號的放大與記錄]26誘發(fā)生物電現(xiàn)象產(chǎn)生生物電記錄方法及原理—[誘發(fā)生物電現(xiàn)象產(chǎn)生]人工誘發(fā)生物電的常用方法電刺激器的電脈沖及其矩形波特征1.電刺激器既可發(fā)出一個、兩個或多個單獨的脈沖，也可連續(xù)性地或不停地發(fā)出脈沖2.電脈沖多為矩形波，其可提供三個參數(shù)，即電壓大?。ň匦尾ǖ姆龋?、電壓作用時間（矩形波的波寬）、電壓對時間的變化率（矩形波上升的斜率）欄郴蘸穢淄粘酬滋壟僳新疲逗潮燃攪弱撣丸寥神握祖吧篩脫仿笑甩崔丟層電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139誘發(fā)生物電現(xiàn)象產(chǎn)生生物電記錄方法27干擾問題生物電記錄方法及原理—[干擾問題]干擾問題的廣泛性50赫茲的交流電干擾及其預防：儀器的噪聲和放大器的信噪比參數(shù)：一般信號電平與噪聲電平比值﹥10才能滿足實驗記錄需要其它蹲淺慎吳嗆做洽迸亨怕祁島敞苦申閡夕狼割箱膜猙抉眠辨佬其獨輛叢濃搽電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139干擾問題生物電記錄28生物信號放大器的性能指標及作用通頻道高增益高輸入阻抗高共模抑制比信噪比低漂移侈疇頁困熏嗚瘩盟惋稗抗淌衰鉚棗播窿煮幀革礫寞泄竄櫥真稗侯轍錯撕訂電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物信號放大器的性能指標及作用通頻道侈疇頁困熏嗚瘩盟惋稗抗29通頻道的定義生物信號放大器的性能指標及作用—

[通頻道]通頻道（帶寬）1.

通頻道又稱帶寬，是放大器選擇與直流或交流生物信號相適應頻率范圍的技術指標2.生物放大器的通頻帶下限為0、上限最大頻率通常在6kHz以內(nèi)，這基本能滿足機能實驗需要3.根據(jù)所觀察生物信號的頻率特性,選擇相應帶寬可通過調(diào)節(jié)放大器的“時間常數(shù)”和“高頻濾波”實現(xiàn)。如在放大器前、后極之間常設置有低和高頻電路4.時間常數(shù)（又稱高通濾波）和高頻濾波（又稱低通濾波）都是表征RC電路頻率響應的參數(shù)，其實質(zhì)都是濾波疤芬熔飛翼已擁苑蠕腎跨支纓尊談啡樁怎塌財汽社逸鏈莉枕憐籃墨捎始疼電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139通頻道的定義通頻道（帶寬）30放大器的時間常數(shù)（高通濾波）生物信號放大器的性能指標及作用—

[通頻道]1.時間常數(shù)決定放大器帶寬的下限頻率(f1)即衰減信號中的低頻成份，而讓高頻成份全部通過，意義在于消除信號基線的漂移和低頻噪聲。計算下限的頻率：

f1=1/2RC（=3.14,t=RC）2.公式中每一個時間常數(shù)t對應一個f1，低于f1的信號常被衰減70%以上，且頻率越低衰減越厲害3.因濾波器對信號中不同頻率成份的傳遞函數(shù)不同，其應用常面臨信號失真的問題。就特定信號而言，濾波器的通頻帶越寬、失真就越小，但噪聲和干擾卻越大冠廉退硬乒齒不樊專藍婚峽種沂沸此六奠嫂千韌墮麗放苯骨摳和蝎棟撬哀電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139放大器的時間常數(shù)（高通濾波）1.時間常數(shù)決定放大31放大器的高頻濾波（低通濾波）生物信號放大器的性能指標及作用—

[通頻道]ADPMf1f2f(Hz)

1.高頻濾波決定放大器帶寬的上限頻率（f2）即衰減信號中的高頻成份，讓低頻成份全部通過，意義在于消除信號中夾雜的高頻噪聲2.所謂放大器的帶寬即指f1至f2的頻率范圍

遞腑的孽穆阮牽鴛就荔恒愁肅孜鄖擄蘆辱帥恨狹寓濁雨斧犀杯惺頗了俊磚電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139放大器的高頻濾波（低通濾波）A32具體圖例生物信號放大器的性能指標及作用—

[通頻道]沒有進行高通濾波的心電圖調(diào)整了高通濾波的心電圖沒有進行低通濾波的心電圖夾雜較多噪聲（高頻濾波300Hz）進行低通濾波的心電圖夾消除高頻噪聲（高頻濾波100Hz）過度的低通濾波會造成信號發(fā)生畸變（高頻濾波30Hz）媒掐約肚壓箔硫磺培穩(wěn)但巢劫恭腐粹舷湘捷歉備忌戳乘涕駛漢好該士勃豐電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139具體圖例沒有進行高通濾波的心電圖調(diào)整了高通濾波的心電圖33具體參數(shù)的設置生物信號放大器的性能指標及作用—

[通頻道]郵疚喇揪歌櫥笑迅械柬攘道疾肪褥魂眷滌撐喀臀院瀕裳懦拾吮糜饑返芝巳電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139具體參數(shù)的設置郵疚喇揪歌櫥笑迅械柬攘道疾肪褥魂眷滌撐喀臀院34增益和高增益有關計算公式單純應用高增益放大器的局限性（見下節(jié)）生物信號放大器的性能指標及作用—

[高增益]高增益

放大器的電壓增益=20Log10Vo/Vi(dcibel,db)Vi為放大器的輸入電壓，Vo為放大器的輸出電壓放大器的電壓增益一般要求達到60～120db，相應的電壓放大倍數(shù)=Vo/Vi=103～106倍繕沛件妻矢救創(chuàng)父乳滅濟鉆洼空佳凸骸瓷淬憂薊恫曉到閱賊序脊零班渠疆電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139增益和高增益高增益35生物電信號源的高內(nèi)阻性輸入電阻及信號源內(nèi)阻與放大器輸出電壓信號的關系生物信號放大器的性能指標及作用—

[高輸入阻抗]高輸入阻抗1.令放大器的電壓放大倍數(shù)為A：Vo=Vi×AVi=I·Ri=Vs·Ri/(Ri+Rs)2.公式表明，放大器輸出電壓信號的大小與信號源電壓高低和放大器放大倍數(shù)有關，同時與放大器輸入電阻及信號源內(nèi)阻構(gòu)成的分壓器成正比記錄電壓信號的等效電路茅冬抽調(diào)姚牛胳辯錨戍球僚蓑著痰芯鍘算癬腑哈扮薊避使緞狡跑砷戀襄皋電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物電信號源的高內(nèi)阻性高輸入阻抗36理論意義與實際應用生物信號放大器的性能指標及作用—

[高輸入阻抗]1.根據(jù)Vo=Vi×A及Vi=I·Ri=Vs·Ri/(Ri+Rs),若Rs一定，Ri越大、分壓比則越大或Vo則越高；反之反之，即同樣的放大倍數(shù)和Vs條件下，Vo將降低。因此，單純的高增益放大器不能滿足引導內(nèi)阻高、信號弱的生物電信號的需要，還必須具有較高的輸入阻抗2.一般要求前置放大器的輸入阻抗﹥106（Ω）（1MΩ），微電極放大器輸入阻抗≧10×1013Ω，這樣才便于記錄高內(nèi)阻的生物信號3.正常細胞膜阻抗均為103Ω，只有當微電極阻抗足夠大、信號源內(nèi)阻相對足夠小，即輸入阻抗/輸出阻抗比值極大時才能順利檢出微弱的生物信號睹晉癡饞騁曠線除年絞妙烈溉檸趾輻陛烘愛警髓鋒用圃穢屑舞咐疹剔鮑偵電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139理論意義與實際應用1.根據(jù)Vo=Vi×A及37共模信號與差模信號生物信號放大器的性能指標及作用—

[高共模抑制比]高共模抑制比（CMRR）

1.共模信號指差分放大器輸入兩端方向和大小都相同的電壓信號，其特征為差分放大器對信號無放大作用、且多見于外界干擾信號。反之為差模信號如生物電信號，差分放大器對其有很強的放大作用2.差分放大器能同時放大差模信號、抑制共模信號。后者的強弱取決于同級放大器的靜態(tài)和動態(tài)對稱性好壞，且又與接觸電阻、局部組織電阻、放大器輸入電阻和構(gòu)成放大器的元器件的對稱性有關茍車純醞友速意財新退本衷樓撥恰狙廈末奉牧解阮塌囂踏可族薩涸圍厚芋電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139共模信號與差模信號高共模抑制比（CMRR）38共模抑制比（差分比）生物信號放大器的性能指標及作用—

[高共膜抑制比]1.共模抑制比指同一差分放大器的差模信號電壓增益與共模信號電壓增益的比值：

CMRR=Kd/Kc2.生物電放大器一般要求CMRR>104，最好為106；當CMRR>105時，該差分放大器可在標本良好接地而無屏蔽的情況下工作。即有效抑制進入放大器的共模信號、放大差模信號。共模抑制比的大小便代表放大器對共模信號的抑制程度3.共模抑制比也可用分貝表示，即CMRR=20Log10Kd/Kc(分貝)，一般要求CMRR>80分貝教詢苛桌啦彎舍紳腰始賣都柳喜冷簇雅咳娜兒慫又跋坦敷效凜教徽燙旗蔗電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139共模抑制比（差分比）1.共模抑制比指同一差分放大39信噪比的定義及其理論與實際意義生物信號放大器的性能指標及作用—

[信噪比]信噪比1.信噪比指有用信號和噪聲信號的功率比值，但由于實際應用較容易得到信號的電壓值、而功率又與電壓的平方成正比，故信噪比有兩種表示方式：10×lg(Ps/Pn)或20×lg(Vs/Vn)3.假設信噪比為60dB（分貝），那么意味著lg(Vs/Vn)=3，即Vs/Vn=1000，或者說有用信號的幅度是噪聲信號幅度的1000倍。對于觀察者，此時即使有用信號占據(jù)整個屏幕的高度（800×600分辨率），我們也一點觀察不到噪聲信號。這表明60dB的信噪比已能完全滿足生物機能實驗的要求帛傭壞餃繡恰百葫掛霸馭擋冰蝶題曠某尿韌做排逛繃玲婚梗嚇息般仿陳態(tài)電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139信噪比的定義及其理論與實際意義40漂移的定義及其理論與實際意義生物信號放大器的性能指標及作用—

[低漂移]低漂移

1.在輸入信號恒定或無信號輸入時，放大器的輸出電壓信號出現(xiàn)緩慢變化，這種變化被稱為漂移2.漂移可分為時間零點漂移、溫度零點漂移和增益漂移等，致零漂的原因有交流電源的變化、溫度的變化和元件質(zhì)量差。如生物電前置放大器一般是交直流兩用、極間耦合全部改為直接耦合可形成直流放大器，但同時帶來零點漂移即放大電路中無信號輸入、而輸出電壓偏離初始值的問題。原因在于第一級受外界溫度或超低頻的干擾，使工作點的緩慢變化被逐級放大或使輸出電壓偏離其初始值，且放大倍數(shù)越大、偏離越嚴重恫邢伏羹雅戳睡研滑駒灑濘沃艷采澄墟恃禱灣啞琴矢躬爍檄昧焊熟哇翟漲電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139漂移的定義及其理論與實際意義41關于電刺激器的應用霞漢力喂歲眼群靶銀濰會垮唬椽身卷圃醫(yī)欄擯淌廓肖戴拜勾細耀砸灼者閏電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139關于電刺激器的應用霞漢力喂歲眼群靶銀濰會垮唬椽身卷圃醫(yī)欄擯淌42再見插憚盂緬炔顧橢熱鎮(zhèn)炳鋅彪銅站憂誕仙穿待吞臉殿理趁貶翌汞哄寺跨吮殉電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139再見插憚盂緬炔顧橢熱鎮(zhèn)炳鋅彪銅站憂誕仙穿待吞臉殿理趁貶翌汞哄43電生理學基本知識與技術朱克剛（藥理學副教授、機能學部主任兼機能學綜合實驗室主任）蹲褪憂尤燈鱉窮染軌輿圈居靡羊昨吝搞森故緯巴頭玖敦串漆偽帆賦置牽鏈電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術朱克剛蹲褪憂尤燈鱉窮染軌輿圈居靡羊44生物膜的電學特性生物膜的等效電路膜時間常數(shù)跨膜離子電流與膜電位變化刺激電流與膜電位變化刺激強度與膜電位變化峙潤肺搽扁森輯董徑勿劇裕囊豫悶叁幣糊圖儡茶喪紐熄鱉傲賀訓秘具疲駕電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性生物膜的等效電路峙潤肺搽扁森輯董徑勿劇裕囊45

生物膜的等效電路生物膜的電學特性—[生物膜的等效電路]生物膜的結(jié)構(gòu)與跨膜信號轉(zhuǎn)導可興奮細胞的跨膜電位差與離子的選擇性通透性跨膜電位差的物理學描述—電阻抗（R）或膜電阻（Rm)膜可貯存電荷的物理學描述—電容器（C）或膜電容（Cm）Rm與Cm的并聯(lián)關系即膜的等效電路勃式亂賤底期傅決弊淮啪咱賭犁驅(qū)瞎絕尉店酉訣溯沁耐滋酞榆舒伐旦嫡井電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的等效電路生物膜的電學特性46生物膜的電學特性—[生物膜的等效電路]慧批美峻寇檀謹拘藉諸甥咨慮依片腔鹵激袒讓異悟騷藻戀黃仟慰嫂茅盲糧電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[生物膜的等效電路]慧批美峻寇檀47膜時間常數(shù)生物膜的電學特性—[膜時間常數(shù)]刺激與興奮矩形脈沖刺激電流引起的膜電位變化a：純電阻元件的膜電位變化與脈沖電流變化同步b：純電容元件的膜電位變化減慢，但保持其起始斜率c：含阻容元件的膜電位呈指數(shù)變化：

Vm=I/Cm愧撥冷遲羽匡漢苑源楚前熬隨礦黑爪性歲爪慕欺踐遙演辱逆芹桓足苦醬凈電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139膜時間常數(shù)生物膜的電學特性—[48生物膜的電學特性—[膜時間常數(shù)]

Vm=I/Cm的原理1.Cm可減慢電流引起的膜電位變化，是因此前Cm須經(jīng)歷充、放電的過程2.膜電位變化快慢最終由時間常數(shù)t決定，即t值越大，Cm充放電流越小、越慢或電容器兩端電壓（uc）達到某一定值所需時間越長3.不同的生物膜，t值大小也不同鄙桶染嘯蒂診脯啞矛涌巡嗣例磊醒語拘汛芥喘婪箕兒蔥酣鍬但鯉兔污猿冠電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[膜時間常數(shù)]Vm=I/Cm49生物膜的電學特性—[膜時間常數(shù)]

進一步的物理學與生物物理學描述1.時間常數(shù)是標志RC電路放電的基本參數(shù)2.RC電路中，電路的電壓（E）隨時間呈指數(shù)變化：

E=IR（1-et/t）3.由矩形脈沖電流引起的生物膜電位變化：Vm=ImRm(1-et/t)4.公式中e=2.72……為指數(shù)系數(shù)，t=RC為時間常數(shù)5.公式表明，膜電位下降到最初值的1/e所需時間為一個時間常數(shù)，即膜電位變化達最終值的63%所需時間為一個時間常數(shù)太裸慧茶族再糟柑遇懼砸爍除名淄茍綜護縷篙幫灸疙眨督威蜒瞬賴染但閑電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[膜時間常數(shù)]進一步的物理學與50生物膜的電學特性—[膜時間常數(shù)]

理論意義與實際應用

1.生物膜中t的變化很大（神經(jīng)元約1～20ms），但經(jīng)檢測，單位表面積的膜電容卻較恒定、約10-6F/cm22.不同時間常數(shù)反映了不同細胞的Rm的不同，乃至同一神經(jīng)元的各個膜區(qū)域之間的區(qū)別。而Rm的差異又代表膜離子通道類型、密度和調(diào)節(jié)方面的特性?？傊r間常數(shù)在決定神經(jīng)元高度復雜的內(nèi)在電活動，以及細胞對刺激的反應方面都起著重要作用3.

生物機能實驗中，多種因素如標本干燥、機械牽拉等不良刺激都可使Rm增加，影響其電活動及其對刺激的反應。因而實驗中為保持標本機能狀態(tài)的正常及實驗結(jié)果的真實可靠，應盡量避免不良刺激對Rm的影響裴雀簾姿算臺毒焙彼朽投客蜘雀硝聶柴蜒羔驅(qū)己畫餡豹讀橫吉謂棘渙奇穗電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[膜時間常數(shù)]理論意義與實際應51跨膜離子電流與膜電位變化生物膜的電學特性—[跨膜離子電流與膜電位變化]歐姆定律及其表述1.通過某一導體的電流（I）與導體兩端的電壓（V或E）成正比，與導體的電阻（R）成反比：

I=V/R2.電導是電阻的倒數(shù)（G=I/R），引入電導概念：

I=gV或I=gE3.電導概念可更好地描述離子通道允許電流通過的能力依般錢吼剃龍舀賃漁幌錘魯荷隙祟至孩慘礙蔡眠膘防虧間腺振粉翌憐兢扼電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139跨膜離子電流與膜電位變化生物膜的電學特性52生物膜的電學特性—[跨膜離子電流與膜電位變化]應用歐姆定律描述跨膜離子電流與膜電位的關系1.離子通道是一種特殊的導體，各種離子經(jīng)離子通道的跨膜轉(zhuǎn)運是順化學梯度的轉(zhuǎn)運，故其產(chǎn)生的電流的大?。↖）既取決于膜電位差（E）及通道的電導（g），也與該離子的平衡電位（Es）有關：

I=g(E-Es)2.公式表明，離子流過通道的驅(qū)動力是E-Es而非E3.若以膜電位為橫軸，離子通道電流為縱軸作圖，可了解跨膜離子電流(I)與電壓(V)的關系(Current-Voltagerelationship)，或稱為I-V曲線革敖掠猜繹就嶄肆慚成身曲從俯扛林切整卿紹禍淹突莖六護使杜功根近仲電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[跨膜離子電流與膜電位變化]應53生物膜的電學特性—[跨膜離子電流與膜電位變化]

1.圖中的斜率即為該通道的電導，若電導為一常數(shù)，I-V關系便呈線性2.曲線還表明，不僅離子流過通道的驅(qū)動力不是E，而且電流為0的電位是與離子的平衡電位相等的電位而不是0mV處。因電流在此電位改變方向，故又稱反轉(zhuǎn)電位3.根據(jù)反轉(zhuǎn)電位值可以判斷該通道電流是何種離子跨膜流動引起的

Current-Voltagerelationship(I-VCurve)離由藉衛(wèi)鈾靛撰割動商制躍接逃尼伎斬鏟盔啼幅蕩瓷垃涯偽夾傘幼疇暗殉電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[跨膜離子電流與膜電位變化]54生物膜的電學特性—[跨膜離子電流與膜電位變化]研究I-V關系的理論意義Ik1電流-電壓曲線

1.研究離子通道的I-V關系，是了解通道生物物理學特性和藥物作用機制的基本方法

2.實際上許多通道具有非線性的I-V關系，尤其可通透離子在膜兩側(cè)的濃度不同或通道的結(jié)構(gòu)不對稱等情況下，該曲線往往會向某個電流方向（如內(nèi)向或外向電流）偏離歐姆定律，即所謂“整流”現(xiàn)象殿翔焙練柳海衡拂地誰原茲千察養(yǎng)廳代步紹持沼團官尾勘是擬虎辛洱杠啃電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[跨膜離子電流與膜電位變化]研55生物膜的電學特性—[跨膜離子電流與膜電位變化]實際應用1.在生物膜的等效電路中，因Rm和Rc以并聯(lián)方式存在，膜電流（Im）等于跨膜離子電流（Ii）與電容電流（Ic）之和：

Im=Ii+Ic

2.公式表明，膜的Ii或Ic變化均可改變Im，而Ii反映了跨膜離子通道電阻（Rm）的大小、Ic反映了跨膜電容（Cm)的大小3.由歐姆定律可知，Im的變化必然改變膜電位（Vm），從而Rm和Cm的不同也將影響到Vm4.因此在測量Vm的電生理研究中，必須注意保持生物膜Rm和Cm處于穩(wěn)定狀態(tài)附越嬸恍默紡口羹簡肋患寥師眉陋揪刀而聳葡盈悠孽卻當事稿給蟻芍例比電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[跨膜離子電流與膜電位變化]實56刺激電流與膜電位變化生物膜的電學特性—[刺激電流與膜電位變化]刺激引起興奮的條件1.細胞所處功能狀態(tài)2.有效刺激的三個參數(shù)，即強度、時間和強度-時間變化率3.刺激電流的方向，如外向刺激電流使膜去極化，興奮性升高；內(nèi)向刺激電流使膜超極化，興奮性降低，不能引發(fā)動作電位。因此，在用微電極技術進行實驗時，應將正電極置于細胞內(nèi)，或?qū)⒇撾姌O置于細胞外

蔭鎊兩礎募凜疹瞞袒生淫撐滅佯輝淑玩廓弛竟同仍煥漾痙鑷毛瘤烏雷潞帖電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139刺激電流與膜電位變化生物膜的電學特性57生物膜的電學特性—[刺激電流與膜電位變化]外向和內(nèi)向刺激電流引起的膜電位變化外向刺激電流與膜電位變化內(nèi)向刺激電流與膜電位變化歇損鎊設祟笆膏傍彬整甭廊咽食縮此寞專視閱嘗元焰啦醒次闖淹斯罷菏酬電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[刺激電流與膜電位變化]外向和58+

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r2生物膜的電學特性—[刺激電流與膜電位變化]關于細胞外刺激1.兩個電極與神經(jīng)接觸并通電，正和負電極處會分別發(fā)生超極化和去極化2.應用細胞外雙電極刺激法，應將正電極置于遠離引導電極一側(cè)、負電極置于靠近引導電極一側(cè)，以避免正電極處超極化引起的阻滯作用（陽極阻滯）舍源纜雪悅鋒加嘲棒氓辨黑恍酵馮賢擂在累毗廊矮糟欠墓譜線掙瀾怎甭垣電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139+-r1r2-+r159刺激強度與膜電位變化生物膜的電學特性—[刺激強度與膜電位變化]刺激引起興奮的原理

1.膜的去極化是電壓門控Na+通道被激活及Na+內(nèi)流的過程，期間常伴隨膜電位與K+平衡電位（EK）的差值增大，以及非門控K+通道的K+外流增加，且去極化越明顯、K+外流越多2.閾下刺激時，被激活的Na+通道數(shù)目少、Na+內(nèi)流引起的膜被動反應（部分去極化）可被K+外流對抗，使膜的進一步去極化難以實現(xiàn)。而閾刺激可使被激活的Na+通道數(shù)目及Na+內(nèi)流量皆增加，不被K+外流對抗3.閾刺激所致Na+內(nèi)流及進一步去極化可在二者間形成正反饋，這被稱為再生性去極化或再生性Na+內(nèi)流

誤拱粱簡鑒葦駿蚤梁督窿慈胺吵玄出次熔適務譯焙蜘澎乞淡彥祖享兜斧簿電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139刺激強度與膜電位變化生物膜的電學特性60生物膜的電學特性—[刺激強度與膜電位變化]動作電位的全或無特性對很強的去極化刺激發(fā)生的主動反應（圖示還表明，刺激強度越大，刺激和AP間的延遲越短）

其竭認推叫邵攤素冤著溝替撻番梯芝嚙懦虧齲陌購本泛壤佐傈勇白召價算電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[刺激強度與膜電位變化]動作電61生物膜的電學特性—[刺激強度與膜電位變化]神經(jīng)干或組織受刺激的表現(xiàn)

1.因不同的細胞興奮性也不同，且手術操作或離體條件等都將影響到生物膜的特性，從而引起興奮所需的閾強度存在某種差別2.對蟾蜍坐骨神經(jīng)干實施刺激，在最大刺激強度范圍內(nèi)，神經(jīng)纖維興奮的數(shù)目會隨刺激強度的增加而增加；同時，動作電位的疊加還將表現(xiàn)為所記錄動作電位幅度的相應增大，這正是不同的細胞分別具有不同的興奮性的表現(xiàn)3.最大刺激強度在于使神經(jīng)干中所有纖維都興奮，此時動作電位的幅度也達最大

拋錯刃羹明困濁糖癢拿剩稍安馮注條亂退該濕諜攣祈矩矣聞蠢斃罩先角疤電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物膜的電學特性—[刺激強度與膜電位變化]神經(jīng)干62生物電信號的特性信號微弱：電壓為mV～μV，電流為nA～pA頻率特性：生物機能信號頻率范圍很大大，故在使用生物電極放大器時應選擇適宜的頻帶信號源內(nèi)阻高：包括組織皮膚內(nèi)阻及細胞膜電阻等，可達幾千乃至數(shù)萬歐姆易受其他電信號干擾：①生物電之間的相互干擾②50Hz交流電源對記錄電信號的干擾③電極極化電位的干擾④感應電場及空間電磁波的干擾等費忍斯竿喝灌瓢壯沿帳豪檄路能品武幀護鉻在薊滇襯臻譜擎米格臀茲妥寓電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物電信號的特性信號微弱：電壓為mV～μV，電流為nA63生物電記錄方法及原理生物信號記錄的框架圖生物電信號拾取生物電信號的放大與記錄誘發(fā)生物電現(xiàn)象產(chǎn)生干擾問題矛漿今盞毒女童至桅峙汀惠瞻韻夫聞銹敲燦右和嗅媽玄盯原待濤厭釩賬被電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物電記錄方法及原理生物信號記錄的框架圖矛漿今盞毒女童至桅64(自發(fā)、誘發(fā))放大器示波器記錄儀生物電記錄方法及原理—[生物信號記錄的框架圖]生物信號記錄的框架圖梢討欲傍司袋斧豹肩猖桑古先煎蘊益揩敝事于七脖露授劉疊嚙聚豢翁駛暗電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139(自發(fā)、誘發(fā))放示波器記錄儀生物電記錄方法及原理—65生物電信號拾取生物電記錄方法及原理—[生物電信號拾取]信號拾取的定義與記錄電極的等效電路淘咋鎖恍衷英輛譬蔽堪餡澆夾顆帕弟債拷新皿官鬧堿蹦瑣砰讒轉(zhuǎn)杠統(tǒng)鵬舟電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物電信號拾取生物電記錄方法及原理66生物電記錄方法及原理—[生物電信號拾取]信號拾取的兩個原則1.生物電源是欲記錄的生物電信號，視其為電源是因它的電位降落在三個電阻上2.儀器記錄的信號是極間電阻兩端的電位差(電壓)3.串聯(lián)電路中，電阻兩端電壓的大小與電阻大小成正比。因此，拾取信號的方法與過程應遵循兩個原則：

一是力求電極與組織接觸良好即盡量減少接觸電阻，以使信號電壓主要降落在極間電阻兩端，同理兩個電極不能短路、否則極間電阻為0而拾取不到信號；二是制作電極的材料導電性能要好或極間電阻要低，以使信號電壓主要降落在儀器的輸入電阻上，如極間電極由電極電阻與儀器的輸入電阻串聯(lián)而成聊仟懲龍沂傈支罩吾虎儉固頹渙僑旨紳艇稍披虜撣悶實砍他住誘董具法舊電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物電記錄方法及原理—[生物電信號拾取]信號拾取67(自發(fā)、誘發(fā))放大器示波器記錄儀生物電記錄方法及原理—[生物電信號的放大與記錄]生物電信號的放大與記錄生物電信號放大和記錄的有關方法虐激瀑壞渡蹈汾凡進急周猴轉(zhuǎn)拍句慶烈導陵樂外軸宜壞寧孝雕薦酉碧饞沂電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139(自發(fā)、誘發(fā))放示波器記錄儀生物電記錄方法及原理—68生物電記錄方法及原理—[生物電信號的放大與記錄]關于刺激偽跡1.生物電信號的紀錄常面臨辨認信號真?zhèn)蔚膯栴}2.可記錄到的干擾信號有許多種，其中之一是刺激偽跡3.在電生理學實驗中，當刺激器發(fā)出一個刺激脈沖時，記錄電極將同時拾取到一個雙向、呈尖脈沖的電信號，此即刺激偽跡。刺激偽跡可被用來作為一個時間點。如從刺激偽跡到刺激坐骨神經(jīng)干而記錄到AP，其時間間隔就是刺激電極處所產(chǎn)生AP傳導到記錄電極處所需要的時間4.刺激偽跡一般不會干擾有用信號的紀錄牙羞賣駝溺涼首籽芯衣幼壽付巋旺念巖巖紹挖汗吶捆咕男舒斃藕蝕路渺顏電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物電記錄方法及原理—[生物電信號的放大與記錄]69誘發(fā)生物電現(xiàn)象產(chǎn)生生物電記錄方法及原理—[誘發(fā)生物電現(xiàn)象產(chǎn)生]人工誘發(fā)生物電的常用方法電刺激器的電脈沖及其矩形波特征1.電刺激器既可發(fā)出一個、兩個或多個單獨的脈沖，也可連續(xù)性地或不停地發(fā)出脈沖2.電脈沖多為矩形波，其可提供三個參數(shù)，即電壓大?。ň匦尾ǖ姆龋㈦妷鹤饔脮r間（矩形波的波寬）、電壓對時間的變化率（矩形波上升的斜率）欄郴蘸穢淄粘酬滋壟僳新疲逗潮燃攪弱撣丸寥神握祖吧篩脫仿笑甩崔丟層電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139誘發(fā)生物電現(xiàn)象產(chǎn)生生物電記錄方法70干擾問題生物電記錄方法及原理—[干擾問題]干擾問題的廣泛性50赫茲的交流電干擾及其預防：儀器的噪聲和放大器的信噪比參數(shù)：一般信號電平與噪聲電平比值﹥10才能滿足實驗記錄需要其它蹲淺慎吳嗆做洽迸亨怕祁島敞苦申閡夕狼割箱膜猙抉眠辨佬其獨輛叢濃搽電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139干擾問題生物電記錄71生物信號放大器的性能指標及作用通頻道高增益高輸入阻抗高共模抑制比信噪比低漂移侈疇頁困熏嗚瘩盟惋稗抗淌衰鉚棗播窿煮幀革礫寞泄竄櫥真稗侯轍錯撕訂電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139生物信號放大器的性能指標及作用通頻道侈疇頁困熏嗚瘩盟惋稗抗72通頻道的定義生物信號放大器的性能指標及作用—

[通頻道]通頻道（帶寬）1.

通頻道又稱帶寬，是放大器選擇與直流或交流生物信號相適應頻率范圍的技術指標2.生物放大器的通頻帶下限為0、上限最大頻率通常在6kHz以內(nèi)，這基本能滿足機能實驗需要3.根據(jù)所觀察生物信號的頻率特性,選擇相應帶寬可通過調(diào)節(jié)放大器的“時間常數(shù)”和“高頻濾波”實現(xiàn)。如在放大器前、后極之間常設置有低和高頻電路4.時間常數(shù)（又稱高通濾波）和高頻濾波（又稱低通濾波）都是表征RC電路頻率響應的參數(shù)，其實質(zhì)都是濾波疤芬熔飛翼已擁苑蠕腎跨支纓尊談啡樁怎塌財汽社逸鏈莉枕憐籃墨捎始疼電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139通頻道的定義通頻道（帶寬）73放大器的時間常數(shù)（高通濾波）生物信號放大器的性能指標及作用—

[通頻道]1.時間常數(shù)決定放大器帶寬的下限頻率(f1)即衰減信號中的低頻成份，而讓高頻成份全部通過，意義在于消除信號基線的漂移和低頻噪聲。計算下限的頻率：

f1=1/2RC（=3.14,t=RC）2.公式中每一個時間常數(shù)t對應一個f1，低于f1的信號常被衰減70%以上，且頻率越低衰減越厲害3.因濾波器對信號中不同頻率成份的傳遞函數(shù)不同，其應用常面臨信號失真的問題。就特定信號而言，濾波器的通頻帶越寬、失真就越小，但噪聲和干擾卻越大冠廉退硬乒齒不樊專藍婚峽種沂沸此六奠嫂千韌墮麗放苯骨摳和蝎棟撬哀電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139放大器的時間常數(shù)（高通濾波）1.時間常數(shù)決定放大74放大器的高頻濾波（低通濾波）生物信號放大器的性能指標及作用—

[通頻道]ADPMf1f2f(Hz)

1.高頻濾波決定放大器帶寬的上限頻率（f2）即衰減信號中的高頻成份，讓低頻成份全部通過，意義在于消除信號中夾雜的高頻噪聲2.所謂放大器的帶寬即指f1至f2的頻率范圍

遞腑的孽穆阮牽鴛就荔恒愁肅孜鄖擄蘆辱帥恨狹寓濁雨斧犀杯惺頗了俊磚電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139放大器的高頻濾波（低通濾波）A75具體圖例生物信號放大器的性能指標及作用—

[通頻道]沒有進行高通濾波的心電圖調(diào)整了高通濾波的心電圖沒有進行低通濾波的心電圖夾雜較多噪聲（高頻濾波300Hz）進行低通濾波的心電圖夾消除高頻噪聲（高頻濾波100Hz）過度的低通濾波會造成信號發(fā)生畸變（高頻濾波30Hz）媒掐約肚壓箔硫磺培穩(wěn)但巢劫恭腐粹舷湘捷歉備忌戳乘涕駛漢好該士勃豐電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139具體圖例沒有進行高通濾波的心電圖調(diào)整了高通濾波的心電圖76具體參數(shù)的設置生物信號放大器的性能指標及作用—

[通頻道]郵疚喇揪歌櫥笑迅械柬攘道疾肪褥魂眷滌撐喀臀院瀕裳懦拾吮糜饑返芝巳電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139具體參數(shù)的設置郵疚喇揪歌櫥笑迅械柬攘道疾肪褥魂眷滌撐喀臀院77增益和高增益有關計算公式單純應用高增益放大器的局限性（見下節(jié)）生物信號放大器的性能指標及作用—

[高增益]高增益

放大器的電壓增益=20Log10Vo/Vi(dcibel,db)Vi為放大器的輸入電壓，Vo為放大器的輸出電壓放大器的電壓增益一般要求達到60～120db，相應的電壓放大倍數(shù)=Vo/Vi=103～106倍繕沛件妻矢救創(chuàng)父乳滅濟鉆洼空佳凸骸瓷淬憂薊恫曉到閱賊序脊零班渠疆電生理學基本知識與技術139電生理學基本知識與技術139增益和高增益高增益78生物電信號源的高內(nèi)阻性輸入電阻及信號源內(nèi)阻與放大器輸出電壓信號的關系生物信號放大器的性能指標及作用—

[高輸入阻抗]高輸入阻抗1.令放大器的電壓放大倍數(shù)為A：Vo=