生理学实验报告2

实验二：神经干动作电位的测定

生命科学学院 生物化学系 07级基地班

实验人：胡晟 07307471 实验日期：2009.3.16

一、实验目的

1、 学习神经干标本的制备

2、 学习电生理实验的操作方法

3、 观察蛙坐骨神经干复合动作电位的波形，并了解其产生的基本原理

二、实验原理

神经干在受到有效刺激后，可以产生相应的动作电位，这标志着神经发生了兴奋。如果在神经干的另一端引导传来的兴奋冲动，可以产生双相动作电位；如果在两个引导电极之间将神经麻醉或损坏，则引导出的动作电位即为单相动作电位。神经细胞的动作电位是以“全或无”的方式产生的。蛙的坐骨神经干是由很多不同类型的神经纤维组成的，因此神经干的动作电位是复合动作电位。复合动作电位的幅值在一定的刺激强度下是随着刺激强度的变化而变化的。

三、实验材料和器械

青蛙；常用手术器械、计算机采集系统、神经屏蔽盒、固定针、蜡盘、培养皿、污物缸、棉线、纱布、滴、任式液管。

四、实验方法和步骤

1．制备蟾蜍坐骨神经干标本

（1）毁脑脊髓和下肢标本制备。

（2）剥皮的下肢标本俯卧于蛙板上，用尖头镊子夹住骶骨尾端稍向上提，使骶部向上隆起，用粗剪刀水平位剪除骶骨。

（3）标本仰卧置于蛙板上，用玻璃分针分离脊柱两侧的坐骨神经，穿线，紧靠脊柱根部结扎，近中枢端剪断神经干，用尖头镊子夹结扎线将神经干从骶部剪口处穿出。

（4）标本俯卧位置于蛙板上，使其充分伸展呈人字形，用三根大头针将标本钉在蛙板上。然后再用玻璃分针循股二头肌和半膜肌之间的坐骨神经沟，纵向分离暴露坐骨神经大腿部分，直至分离至腘窝胫腓神经分叉处，用玻璃分针将腓浅神经、胫神经与腓肠肌和胫骨前肌分离，将腓肠肌剪除。

（5）用手轻提一侧结扎神经的线头，辨清坐骨神经走向，置剪刀于神经与组织之间，剪刀与下肢成30°角，紧贴股骨，腘窝，顺神经走向，剪切直至跟腱并剪断跟腱和神经。

（6）用手捏住结扎神经的线头，用镊子剥离附着在神经干的组织，将剥离出来的坐骨神经干标本浸入盛有任氏液培养皿中待用。

2．系统连接和仪器参数设置

（1）系统连接：连接生物信号采集处理系统和神经屏蔽盒，须避免连接错误或连接不良。

（2）RM6240系统。点击“实验”菜单，选择“生理科学实验”菜单中的“神经干动作电位”项目，系统进入该实验信号记录状态。仪器参数：第一通道时间常数0.02—0.002s，滤波频率1kHz，灵敏度5mV,采样频率40kHz，扫描速度0.5ms/div。单刺激模式，刺激幅度0.1—3V，刺激波宽0.1ms，延时5ms。

3．实验记录和观察

（1）神经干标本的兴奋性。用镊子夹持神经干扎线，将神经干移入屏蔽盒内，中枢端置于刺激电极处，从末梢端引导动作电位。使神经与刺激电极、接地电极、引导电极均接触良好。盖上屏蔽盒盖子。启动刺激图标，观察是否有动作电位。如果没有动作电位，且神经

干与电极接触良好，可能是神经干标本本身没有兴奋性，应该更换神经干。

（2）神经干兴奋阈值的测定。刺激强度从0.1V开始，逐渐增强刺激强度，当刚刚出现动作电位时的刺激强度，即为神经干的兴奋阈值。

（3）双向动作电位。在刺激阈值的基础上逐渐加大刺激强度，可见动作电位的图形为双相，而且其幅值随刺激强度的增大而增大。当刺激增加到一定的强度时，可见动作电位的幅值不再增大。

（4）动作电位参数的测量。对记录的双相动作电位进行测量，得出双相动作电位的波幅、波宽和潜伏期。

五、实验图表、数据记录和处理

表一 末梢端引导引导时的阈刺激强度和最大刺激强度

图表 1 刺激强度与动作电位振幅强度的关系

实验中，在末梢端引导和中枢端引导时，阈刺激和最大刺激时所得到的波形见实验报告最后的附图；而每个小组实验数据的汇总以及相关的分析处理也附在了报告的最后；

六、实验讨论

1、神经干的双相动作电位是神经冲动先后通过两个引导电极形成的，冲动通过第1个电极，形成动作电位的正相波，冲动通过第2个电极，形成动作电位的负相波。

2、刺激电压从阈值增加至最大值，神经干动作电位振幅随刺激电压增加而增高。神经干动作电位不具有“全或无”性质。

3、刺激蟾蜍坐骨神经干中枢端，可在其末梢端引导出动作电位，反之也然，由此可以证明离体蟾蜍坐骨神经具有双向传导兴奋的能力

4、由各组实验汇总的数据分析无论是从末梢段引导还是从中枢端引导，所得到的波形的正

向振幅均大于负向振幅，而正向时程均小于负向时程。两引导电极处神经纤维的多寡不是形成正相振幅大于负相振幅和正相时程小于负相时程的主要原因。

七、实验注意事项

1. 剥制神经标本时要仔细，须将神经周围的结缔组织去干净，避免与金属接触和戳伤神经标本。

2. 神经标本必须与五根电极良好接触。

3. 神经干在空气中不可暴露过久，应时常用任氏液润湿，但不可向神经盒内滴加任氏液。

4. 神经干要伸直，防止弯曲，折叠和贴附。

5. 两对引导电极间距离应尽可能大。

6. 用刚能使神经干产生最大动作电位的最大刺激强度刺激神经。

7. 盖上神经盒的盒盖，并接地，防止干扰。

8．如果在显示窗上发现动作电位图形倒置，交换引导电极的位置即可。

八、思考题

1、神经干动作电位的上、下相图形的幅值和波形宽度为什么不对称？

答：这是因为正负导电极距离太近，正相波的复极化受到负波去极化的影响，相互叠加，波形上看上去，正相波波宽变窄，波幅较长，而负相波则正好相反。

2、测量出的神经干动作电位幅值和图形为什么与细胞内记录的不一样？

3、为何双相动作电位的幅值比较小?

答：这是因为负相波的存在，使双相动作电位正相波的时程和振幅减小。移动正引导电极，增加两电极距离，在一定范围内双相动作电位的正相波的振幅和时程均增大。由此可以推测，正相波与负相波在时间轴上重叠，正相波和负相波叠加。正是由于这种波的相互叠加（可以理解为波峰和波谷的部分叠加）导致了双相动作电位振幅较单相的动作电位小。

4、在刺激电极与引导电极间接入地电极，对动作电位和实验记录有无影响?