人體解剖及動物生理學(xué)實驗報告神經(jīng)干復(fù)合動作電位

人體解剖及動物生理學(xué)實驗報告神經(jīng)干復(fù)合動作電位圖2.蟾蜍坐骨神經(jīng)干CAP的最大幅度2.28mV（當(dāng)前刺激強度為0.70V）圖3蟾蜍坐骨神經(jīng)干CAP隨刺激強度的變化曲線圖由實驗數(shù)據(jù)可得,當(dāng)刺激強度為0.16V時，剛好能觀察到一個CAP;逐漸增加刺激強度，當(dāng)刺激強度增加到0.70V時，動作電位的幅度不再增加，即最大刺激強度為0.70V，此時CAP為2.280mV。由圖像可得出，存在一個CAP開始出現(xiàn)的刺激強度臨界值即閾值，在一定范圍內(nèi)，隨著刺激強度的逐漸增強，CAP也在逐漸增加，當(dāng)刺激強度達(dá)到一個最大值時，在增加刺激強度，CAP的值保持不變。B、蟾蜍坐骨神經(jīng)干復(fù)合動作電位（CAP）傳導(dǎo)速度的測定圖4.某次神經(jīng)干興奮傳導(dǎo)速度的測定圖表2.蟾蜍坐骨神經(jīng)干傳導(dǎo)時間記錄數(shù)據(jù)R1、R3電極間距離傳導(dǎo)時間差△t（ms）傳導(dǎo)速度（mm/ms）平均值（mm/ms）標(biāo)準(zhǔn)誤120mm0.9521.0524.3351.935220mm0.9521.05320mm0.7526.67420mm0.728.57由上表數(shù)據(jù)可得傳導(dǎo)速度的平均值為24.335mm/ms，標(biāo)準(zhǔn)差為3.87，標(biāo)準(zhǔn)誤為1.935。由標(biāo)準(zhǔn)差和標(biāo)準(zhǔn)誤的數(shù)據(jù)可以看出，四次實驗測得的傳導(dǎo)速度波動性不大，即實驗數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確。C、蟾蜍坐骨神經(jīng)干復(fù)合動作電位（CAP）不應(yīng)期的測定圖5.雙刺激下剛剛進入相對不應(yīng)期內(nèi)的神經(jīng)干CAP圖圖6.蟾蜍坐骨神經(jīng)干CAP的絕對不應(yīng)期測量圖表3.蟾蜍坐骨神經(jīng)干相對不應(yīng)期和絕對不應(yīng)期的測量數(shù)據(jù)相對不應(yīng)期（ms）絕對不應(yīng)期（ms）第一次實驗8.11.1第二次實驗7.20.5第三次實驗4.80.5均值6.70.7標(biāo)準(zhǔn)誤1.590.20對坐骨神經(jīng)干進行雙刺激，會出現(xiàn)兩個CAP。減小兩個刺激之間的間隔，直到第二個CAP開始減小，表明第二個刺激進入了前一次興奮的相對不應(yīng)期；繼續(xù)減小刺激間隔，直到第二個CAP剛好完全消失，表明第二個刺激落入第一次興奮后的絕對不應(yīng)期；由上表數(shù)據(jù)可得，蟾蜍坐骨神經(jīng)干CAP的絕對不應(yīng)期為0.7ms，相對不應(yīng)期為6.7ms。由上表可得絕對不應(yīng)期測量的標(biāo)準(zhǔn)誤較小，為0.2，表明數(shù)據(jù)的波動性較小，結(jié)果較為準(zhǔn)確；而相對不應(yīng)期的測量中標(biāo)準(zhǔn)誤相對較大，為1.59，表明數(shù)據(jù)的波動性較大；分析原因可能是實驗時間過久，未及時將神經(jīng)浸泡到任氏液中導(dǎo)致神經(jīng)失活或者實驗刺激強度過大，間隔過短，連續(xù)刺激使得神經(jīng)靈敏性降低?！痉治鲇懻摗?、對比動作電位，分析神經(jīng)干復(fù)合動作電位（CAP）的特點，并解釋其隨刺激幅度變化而變化的現(xiàn)象。答：一個CAP是一系列具有不同興奮性的神經(jīng)纖維產(chǎn)生的多個AP的總和。CAP是雙相電位，逐級遞增（非全或無），并且幅度較小。神經(jīng)干是混合纖維，包含著多種興奮性不同的神經(jīng)；坐骨神經(jīng)是由上百根感覺神經(jīng)和運動神經(jīng)組成的，電刺激離體的坐骨神經(jīng)，就能記錄到神經(jīng)干復(fù)合電位，且刺激的強度越大，興奮的神經(jīng)越多，CAP的值也就越大，即閾值強度的刺激剛剛可以引起神經(jīng)干中一些興奮性較高的纖維產(chǎn)生動作電位，隨著刺激強度的增加，其余興奮性較低的纖維陸續(xù)產(chǎn)生動作電位，故在一定范圍內(nèi)CAP的值會隨刺激幅度的增加而增加；當(dāng)刺激超過最大強度時，全部神經(jīng)纖維都產(chǎn)生了動作電位，再增加刺激強，CAP的值保持不變。2、分析解釋測量神經(jīng)傳導(dǎo)速度的實驗中通道2和1所記錄的CAP的不同之處，分析蟾蜍坐骨神經(jīng)干中所包含的神經(jīng)纖維種類及其傳導(dǎo)速度，判斷所測定的纖維類型，分析實驗中可能影響傳導(dǎo)速度數(shù)值的因素。答：（1）實驗中采用兩對引導(dǎo)電極同時輸入兩道信號，通道1記錄的是第一對引導(dǎo)電極引導(dǎo)出的CAP圖像；通道2記錄的是第二對引導(dǎo)電極引導(dǎo)出的CAP圖形。由實驗結(jié)果可以看出，通道1所記錄的CAP值較通道2所記錄的CAP值大，分析原因可能是通道1電極更靠近神經(jīng)的中樞端，中樞端神經(jīng)較粗和多，興奮性比通道2電極記錄的更強。（2）神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)速度與神經(jīng)纖維的種類，神經(jīng)纖維的粗細(xì)程度等有關(guān)，不同類型的神經(jīng)纖維傳導(dǎo)速度不同，其傳導(dǎo)速度主要受神經(jīng)纖維的直徑、內(nèi)阻及有無髓鞘的影響。由相關(guān)資料可得，蟾蜍坐骨神經(jīng)干為混合型神經(jīng)，其直徑一般為3-29μm，其中直徑最粗的有髓纖維為Aα類纖維，它是蛙神經(jīng)的主要組成部分，傳導(dǎo)速度在正常室溫下為35-40m/s。蟾蜍的坐骨神經(jīng)是混合神經(jīng)，由實驗測得神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)速度是24.335m/s，可知其神經(jīng)纖維主要類型是A類神經(jīng)纖維。實驗溫度、神經(jīng)的完整程度、神經(jīng)的活性、蟾蜍個體差異、儀器的測量誤差等都會影響神經(jīng)傳導(dǎo)速度的測量值。3、分析不應(yīng)期之內(nèi)CAP變化的原因。答：由實驗可得，在絕對不應(yīng)期內(nèi)，無論給予第二次刺激強度多大，都不會產(chǎn)生第二個動作電位，因為動作電位的產(chǎn)生依靠鈉離子的內(nèi)流，電壓門控的Na+通道在激活后會處于失活狀態(tài)，然后再恢復(fù)到關(guān)閉狀態(tài)，等待重新開放，進一步引發(fā)新動作電位的產(chǎn)生；而絕對不應(yīng)期內(nèi)電壓門控的Na+通道處于全部開放或失活的狀態(tài)，無論再給予多強的刺激，這些門控通道都不能產(chǎn)生鈉離子的內(nèi)流，即無法引發(fā)第二個動作電位。在絕對不應(yīng)期之后，膜的興奮性逐漸上升，但仍低于原水平，部分Na+通道重新恢復(fù)到靜息狀態(tài)，這些Na+通道能夠在新的刺激下重新開放引發(fā)動作電位，因此在相對不應(yīng)期內(nèi)給予一個大于正常閾強度的刺激，能再次使其產(chǎn)生動作電位。但是由于通道活性未達(dá)到正常水平，所以第二個動作電位幅度小于正常值。4、分析電生理實驗中細(xì)胞外記錄和細(xì)胞內(nèi)記錄在方法學(xué)、所獲信號以及應(yīng)用方面的不同之處。答：細(xì)胞外記錄是在不損傷相關(guān)記錄的神經(jīng)元的前提下進行的，一般是放在細(xì)胞或組織表面即可進行記錄，此時記錄到的神經(jīng)元的活動較細(xì)胞內(nèi)記錄更接近于生理狀態(tài)；細(xì)胞外記錄得到的信號是是雙相波峰（正—負(fù)）；細(xì)胞外微電極記錄一般用來測量細(xì)胞放電的準(zhǔn)確數(shù)目，而用來測量提供單個細(xì)胞放電大小。在整體動物實驗時，可以通過細(xì)胞外記錄確定被記錄的神經(jīng)元的屬性或類別。細(xì)胞內(nèi)記錄是用尖端直徑小于50μm的微細(xì)電極直接穿破細(xì)胞膜后的記錄，可獲得細(xì)胞膜在靜息狀態(tài)與興奮狀態(tài)時的有關(guān)膜電位變化的數(shù)據(jù)，可以觀察單個神經(jīng)元的動作電位、膜電位變化及突觸后反應(yīng)；但在記錄過程中，電極穿刺對細(xì)胞的損傷較大，記錄的穩(wěn)定性較差。該方法主要還是側(cè)重對整體動物的研究，而對離子通道的功能和藥理作用及離子通道的調(diào)控機制等方面，目前還不能通過載體細(xì)胞內(nèi)技術(shù)實現(xiàn)，只能通過膜片鉗技術(shù)來實現(xiàn)。分析實驗中應(yīng)注意的問題剝離神經(jīng)要小心仔細(xì)，神經(jīng)干盡可能長并保證神經(jīng)的完整性，但要去除多余的神經(jīng)以免實驗測量時干擾限號；用棉線結(jié)扎神經(jīng)時，棉線不要留的太長，以免干擾信號；將神經(jīng)干放在引導(dǎo)電極上時，不能與標(biāo)本盒壁接觸，盡量拉成水平線，不能折疊或傾斜防止；刺激強度在開始時不能過強，應(yīng)逐漸增強或減弱，以免過強的刺激使神經(jīng)標(biāo)本損壞；進行神經(jīng)傳導(dǎo)速度的測量實驗時，要保證測量的神經(jīng)盡可能長，即測量所用電極距離要盡可能遠(yuǎn)以保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性；整個實驗過程中要迅速并不斷用任氏液親