医学-神经干及骨骼肌动作电位与肌张力的同步记录
神经干、肌膜动作电位和骨骼肌收缩同步观察机能实验
实验五 神经干、肌膜动作电位和骨骼肌收缩同步观察一、题名 神经干、肌膜动作电位和骨骼肌收缩同步观察 二、作者 金凯丽2010级临床医学临本1班 三、结构式摘要目的和方法：通过同步记录神经干、肌膜动作电位和骨骼肌收缩，学习多信号记录技术。
观察记录神经-肌接头兴奋传递和骨骼肌兴奋的电变化和收缩之间的时间关系及其各自的变化，以及不同浓度氨基甲酸乙酯下离体坐骨神经的兴奋性、腓肠肌收缩的变化。
结果：神经干、肌膜AP 、腓肠肌收缩张力曲线被先后记录到。
神经干、肌膜AP 的绝对不应期依次为ms 、ms ，骨骼肌发生不完全强直收缩、完全强直收缩的波间隔分别为ms 、ms 。
0．50％、1．00％ 、 2．00％氨基甲酸乙酯对离体坐骨神经的兴奋性抑制程度越来越大，腓肠肌收缩张力依次减小。
结论：神经-肌接头兴奋传递和骨骼肌兴奋的电变化和收缩是依次进行的，神经干、肌膜AP 的电变化与本身的绝对不应期有关，而骨骼肌的收缩形式与神经干、肌膜AP 的电变化有关。
在一定浓度范围内，随着氨基甲酸乙酯浓度的增高，其对离体坐骨神经的兴奋性抑制程度越大、使腓肠肌收缩张力减小越明显。
四、背景本实验是为了研究证明神经-肌接头兴奋传递和骨骼肌兴奋的电变化和收缩之间的时间关系是依次进行的，并知道神经干、肌膜AP 的绝对不应期的大小及其影响着神经干、肌膜AP 的电变化，以及骨骼肌发生的收缩形式包括单收缩、不完全强直收缩、完全强直收缩，其与神经干、肌膜AP 的电变化有关。
同时，本实验也为了研究不同浓度氨基甲酸乙酯对离体坐骨神经的兴奋性、腓肠肌收缩的影响。
五、材料和方法 实验对象：蟾蜍；实验药品和试剂：任氏液，1．00％、0．50％和2．00％氨基甲酸乙酯；实验仪器：蛙手术器械BB-3G 屏蔽盒，针形引导电极，张力换能器和生物信号采集处理系统等。
1 制备蟾蜍离体坐骨神经腓肠肌标本（标本两端均扎线），浸入任氏液备用。
2 系统连接和仪器参数设置张力换能器输入RM6240系统第1通道，神经干动作电位引导电极信号输入第2通道，肌膜动作电位引导电极信号输入第3通道。
实验05 神经干复合动作电位的记录与观察
思考题： 思考题：
1.3.4
【实验步骤】-4 实验步骤】
3）测量动作电位的各个参数 点击“测量”按钮，移动鼠标， 点击“测量”按钮，移动鼠标，测出动作电位的 波幅、波宽（分上相、下相的波幅和波宽）。 波幅、波宽（分上相、下相的波幅和波宽）。 引导单相动作电位并测量其波宽和波幅。 4）引导单相动作电位并测量其波宽和波幅。 放在实验结束时再做） （放在实验结束时再做）
【实验动物及器材】 实验动物及器材】
蟾蜍、常用的手术器械（手术剪、手术镊、 蟾蜍、常用的手术器械（手术剪、手术镊、手术 金冠剪、眼科剪、眼科镊、毁髓针和玻璃分针）、 刀、金冠剪、眼科剪、眼科镊、毁髓针和玻璃分针）、 PcLab-UE生物医学信号采集系统、解剖盘、蛙板、铜 PcLab-UE生物医学信号采集系统、解剖盘、蛙板、 生物医学信号采集系统 锌弓、培养皿、污物缸、滴管、纱布、粗棉线、 锌弓、培养皿、污物缸、滴管、纱布、粗棉线、任氏 液、神经屏蔽盒
实验五 神经干复合动作电位的记录与观察
目的要求】 【目的要求】
1、学习电生理学实验方法。 学习电生理学实验方法。 观察与记录蛙坐骨神经干复合动作电位的波形， 2、观察与产生的原理。 并了解其产生的原理。
【实验原理】 实验原理】
神经干在受到有效刺激后，可以产生动作电位， 神经干在受到有效刺激后，可以产生动作电位，标志 着神经发生兴奋。 着神经发生兴奋。在神经干的另一端引导传来的兴奋冲 可以引导出双相的动作电位。 动，可以引导出双相的动作电位。 神经细胞的动作电位是以“全或无”方式发生的。 神经细胞的动作电位是以“全或无”方式发生的。坐 骨神经干是有很多不同类型的神经纤维组成的，所以， 骨神经干是有很多不同类型的神经纤维组成的，所以， 神经干的动作电位是复合动作电位。 神经干的动作电位是复合动作电位。复合动作电位的幅 值在一定刺激强度下是随着刺激强度的变化而变化。 值在一定刺激强度下是随着刺激强度的变化而变化。
同步记录神经干动作电位、骨骼肌电和机械活动的方法
期； 同时利 用 ｃ ｌ和 ｃ ２的 神 经 干 动作 电位 计 算 其 ｈ ｈ 传 导速 度 。
２ 结 果
蟾蜍 ， 本校 动物 房 提供 。
从 实 验 结果 中不 难 看 出 ， 神经 干 动 作 电位 的 图 形 最早 出现 ， 次为 骨骼 肌 的动作 电位 的 图形 ， 其 最后 出 现 的是骨 骼肌 收缩 的 曲线 。如 图 １ 示 。 所
干 动作 电位 、 肉动作 电位 、 肉收缩 曲线 ， 别观 察其 潜伏 期 大 小。结 果 肌 肉收 缩 曲线 的 潜伏期 最 长 ， 肌 肌 分 其 次 为肌 肉的动 作 电位 ， 最短 的是 神 经纤 维 的动作 电位 。结论 此 实验 证 明 了神 经 纤 维 电 活动 与 骨 骼肌 电活 动及机 械 活动 的 关 系， 明显 优 于传 统单 通道 骨骼 肌 实验 。 【 关键 词】 电活动 ； 机械 活动 ； 同步 记 录 ； 蜍 蟾 生理学 是 一 门实 验 性 的科 学 ， 理 学 的知 识 主 生 要 是 通 过实 验 获 得 的¨ ， １ 因此 实 验课 是生 理 学 的 重 ］ 要 组成 部分 。在 教 学 学 时 不 断 减 少 ， 学 经 费 比较 教 １ ３ ２ 连接 实验 装置 和记 录 （ ） ．． １ 连接 刺激 电
青 岛 医药 卫 生 ２ １ ０ ０年 第 ４ ２卷 第 ３期
・
技 术 与 方法 ・
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ０ — ５ １ ２ １ ． ３ ０ ０ ｏ ： ０ ３ ６ ／．ｓ ． ０ ６ ５ ７ ． ０ ０ ０ ． ４ ｓ
同步记 录 神 经 干 动 作 电位 、 骼 肌 电和 机 械 活 动 的方 法 骨
及肌 肉收 缩 曲线 。在测 量 神经 干传 导速 度 的 同时观
生理学实验报告3握力与肌电、骨骼肌电与收缩时相关系
4/6
动物生理学实验报告
9、进行实验内容三时所需的刺激强度比进行实验内容二时要大，可能是由于在实验过 程中标本的活性降低的缘故。
【注意事项】 1、在制备神经肌肉标本的过程中，要不断滴加任氏液，以防标本干燥，丧失正常生理 活性。离体坐骨神经－腓肠肌标本制备好后需在任氏液中浸泡一定时间。标本兴奋性必 须良好，经常滴加少量任氏液以保持湿润。 2、操作过程中应避免强力牵拉和手捏神经或夹伤神经肌肉。 3、如果肌肉在未给予刺激时出现痉挛，是由于漏电等原因引起，需检查仪器接地是否 良好。 4、不进行正式记录时，电子刺激器输出端应断开，以免不必要的，频繁的刺激。另外 应注意刺激器的两个输出端不要碰在一起。 5、实验过程中保持换能器与标本连线的张力不变且连线应垂直。 6、当刺激神经无肌肉反应时，可直接刺激肌肉。原因是神经与肌肉接点容易受到内外 环境的影响而丧失其兴奋性。 7、注意扫描速度适中，给予刺激时能得到完整的单收缩曲线。 8、双针形露丝电级接触肌肉时应注意位臵和紧密程度，不要影响收缩幅度的记录，同 时要能导出电信号。 9、注意电信号记录通道与肌肉收缩记录通道扫描速度一致。
【思考题】 1、 从刺激开始至肌电出现，标本内部发生了哪些变化？ 答：（1）兴奋在坐骨神经干上产生和传导：神经干受到阈上刺激，受刺激部位产生动作 点位，沿神经干不衰减的传递到支配腓肠肌纤维的运动神经末梢。 （2）神经-肌肉接头兴奋传递：当神经冲动传导到突触前膜终末时，在极短时间内，数 百个突出小泡破裂，释放出 Ach，经过突出间隙扩散至终膜，于其上胆碱结合引起受体 蛋白质构型改变，继而终膜对 Na+等离子的通透性改变，导致终膜去极化，即产生终板 电位 （3）肌细胞兴奋产生：终板电位以电紧张的方式扩布到终板膜周围肌细胞膜，使这些 肌细胞发生去极化，并达到阈电位水平，肌细胞产生动作电位。
【实验报告】骨骼肌的单收缩与复合收缩及神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定
实验二：骨骼肌的单收缩与复合收缩及神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定实验人：同组人：【实验目的】✧了解肌肉收缩过程的时相变化✧观察刺激强度和频率对骨骼肌收缩形式的影响✧掌握离体神经干动作电位的细胞外记录法及其基本波形的判断和测量。
✧掌握神经干动作电位传导速度及其不应期的测定方法。
【实验原理】✧骨骼肌的单收缩与复合收缩肌肉兴奋的外在表现是收缩。
当其受到一个阈上强度的刺激时，爆发一次动作电位，迅速发生一次收缩反应，叫单收缩。
单收缩曲线分为潜伏期、收缩期、舒张期三个时期。
在一定范围内，肌肉收缩的幅度随刺激强度的增加而增大。
当相继受到两个以上同等强度的阈上刺激时，因频率不同，下一次刺激可能落在前一刺激所引起的单收缩的不同时期内，造成：✓几个分离的单收缩：频率低于单收缩频率，间隔大于单收缩时间✓收缩的总和（强直收缩）：不完全强直收缩：后一收缩发生在前一收缩的舒张期完全强直收缩：后一收缩发生在前一收缩的收缩期内，各收缩不能分开，肌肉维持稳定的收缩状态。
✧神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定⏹神经干是由许多神经纤维组成的，神经兴奋的标志是动作电位。
在一定范围内神经干动作电位的幅度随刺激强度的增加而增大，这是由于各神经纤维兴奋性的不同，虽然每条纤维动作电位产生都遵守“全或无”的方式，但神经干动作电位记录到的是多个兴奋阈值、传导速度和振幅各不相同的动作电位的总和，为一个复合动作电位，所以不存在阈强度，也不表现为“全或无”的特征。
根据引导方法的不同（双极引导或单极引导），可分别得到双相、单相动作电位。
⏹动作电位在神经纤维上的传导有一定的速度。
不同类型的神经纤维其传导速度各不相同，主要取决于神经纤维的直径、有无髓鞘、环境温度等因素。
蛙类坐骨神经干传导是速度约为35-40 m/S, 神经纤维在一次兴奋过程中，其兴奋性可发生周期性变化，包括绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期。
⏹为了测定神经一次兴奋之后兴奋性的变化，可先给神经施加一个条件性刺激，引起神经兴奋，然后再用一个检验性刺激在前一兴奋过程的不同时相给予刺激，检查神经对检验性刺激反应的兴奋阈值，以及所引起的动作电位的幅度变化，来判断神经组织兴奋性的变化。
神经干、肌膜动作电位和骨骼肌收缩同步观察
实验设计：神经干、肌膜动作电位和骨骼肌收缩同步观察一、实验目的通过同步记录神经干、肌膜动作电位和骨骼肌收缩，学习多信号记录技术。
观察神经—肌接头兴奋传递和骨骼肌兴奋的电变化与收缩之间的时间关系及其各自的特点。
观察滴加高钾试剂后对于神经干、肌膜动作电位和骨骼肌收缩的影响。
观察接触高钾环境后神经干、肌膜动作电位和骨骼肌收缩的变化。
二、摘要兴奋的运动通过局部电流将神经冲动传导至神经—肌接头，使接头前膜释放神经递质乙酰胆碱（Ach），Ach与接头后膜M受体结合使后膜去极化，后膜去极化至阈电位水平便爆发动作电位，进而引起肌肉的收缩。
上述过程中，骨骼肌兴奋的电变化（AP）与收缩（长度与张力变化）是两种不同性质的生理过程，但又密切相关。
当肌膜产生动作电位后，根据局部电流的原理，AP可沿肌膜迅速传播，并经由横管进入肌细胞内到达三联体部位。
AP形成的刺激使终池膜上的钙通道开放，储存在终池内的钙离子顺浓度差以异化扩散的方式经钙通道进入肌浆到达肌丝区域，使钙离子与细肌丝的肌钙蛋白结合，引发肌丝滑动过程，结果是肌细胞的收缩。
三、关键字神经干、肌膜动作电位骨骼肌收缩任氏液3﹪KCl四、引言本实验是为了研究证明神经—肌接头兴奋传递和骨骼肌兴奋的电变化和收缩之间的时间关系是依次进行的，并知道神经干、肌膜AP的绝对不应期的大小及其影响着神经干、肌膜AP的电变化，以及骨骼肌变化的收缩形式包括单收缩、不完全强直收缩、完全强直收缩，其与神经干、肌膜AP的电变化有关。
同时，本实验也为了研究3﹪KCl溶液对离体坐骨神经干、肌膜的兴奋性，腓肠肌收缩的影响。
用任氏液清洗用3﹪KCl溶液处理过的标本，观察神经干、肌膜动作电位和骨骼肌收缩情况。
五、材料和方法1.实验对象：蟾蜍2.实验仪器：蟾蜍手术器械（手术剪两把、探针一根、玻璃分针2把、蛙钉2枚，蛙板一个、滴管一个、棉线若干）、BB—3G屏蔽盒、针形引导电极、张力换能器、生物信号采集处理系统3.实验药品和试剂：任氏液、3﹪KCl试剂4.实验方法4.1离体蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本制备4.1.1 捣毁蟾蜍脑脊髓：取蟾蜍一只，用自来水冲洗干净。
神经干动作电位与骨骼肌收缩的关系
原理
– 神经/肌肉是可兴奋组织,各自受到刺激后会
分别产生兴奋
传递
– 刺激→神经兴奋→ → →肌肉兴奋
刺激
强度 频率 强度相对时间的变化率
实验目的：
制备坐骨神经干---腓肠肌标本 通过生物电放大器记录神经干动作电位 使用机---电换能器记录骨骼肌收缩曲线 以上两者对照，分析其特点和产生机制
实验动物：蟾蜍
实验步骤：
--标本的制备
--捣毁脑和脊髓 四肢肌肉张力消失 --剪除躯干上部和内脏 --剥皮 --游离坐骨神经 坐骨神经靠脊柱处穿线结扎剪断 --制备坐骨神经腓肠肌标本 保留1cm长股骨 --将标本放入任氏液，恢复兴奋性
--仪器连接及程序设置
--仪器连接 --参数设置
--通道数目 3 Channel 1 神经干动作电位 Channel 2 骨骼肌收缩曲线 Channel 3 刺激方波
比较神经干动作电位与腓肠肌单收缩的 潜伏期,时程和幅度
刺激伪迹与复合动作电位比较
骨骼肌的不完全强直收缩和完全强直收缩
强度 频率 强度相对时间的变化率
单刺激与单收缩
连续刺激时可能出现
不完全强直收缩 完全强直收缩
--采样速度 40K/s --显示比例 500：1--标本的固定Fra bibliotek观察项目
1 神经干动作电位和骨骼肌单收缩与刺激强度 的关系
2 在Zoom Windows放大显示神经干动作电位， 测量其潜伏期、时程和幅度并与单收缩比较
3 增大刺激频率，记录骨骼肌的不完全强直收 缩和完全强直收缩曲线
4 选择、粘贴、打印实验结果
肌肉神经实验2
肌肉神经实验二坐骨神经-腓肠肌标本制备刺激强度和刺激频率与肌肉收缩反应的关系 神经干动作电位和神经传导速度的测定神经干动作电位和神经传导速度的测定动作电位是指可兴奋细胞受到刺激时，在静息电位基础上产生快速的可传播的一过性电位波动。
图1. 动作电位示意图(图片来自网络)单相动作电位损伤区兴奋区细胞外引导电极检流计图2. 单相动作电位的引导原理(图片来自网络)双相动作电位兴奋区细胞外引导电极检流计（引导电极距离小于动作电位波长）图3. 双相动作电位的引导原理(图片来自网络)图4. 动作电位的传导(图片来源自网络)动作电位传导速度的测定－+S Δt图5. 传导速度测定υ=S AC Δt刺激器输入通道R 1-Rr 1+ R 2-R 2+刺激伪迹刺激伪迹AP刺激器放大器+－地刺激电流i-i+R+ R-地图6. 刺激伪迹是刺激电流通过导电介质扩散至两引导电极而形成的电位差信号。
观察项目测定中枢端引导的双相动作电位用1.0 V电压，波宽0.1 ms的单个方波激刺激神经干末梢端，观察中枢端BAP正、负向振幅时程；兴奋传导速度的测定用1.0 V电压，波宽0.1 ms的单个方波激刺激神经干中枢端，测定第1和第2对引导电极引导CAP起点的时间差Δt，根据公式计算出AP的传导速度。
测定单相动作电位用镊子夹伤对1对引导电极间的神经干，然后用1.2 V电压，波宽0.1 ms的单个方波激刺激神经干中枢端，测定末梢端MAP振幅和时程。
图7. 双相动作电位和传到速度的测定讨论在两引导电极间夹伤神经，神经冲动传导被阻断，双相动作电位负相波消失，形成一相正波，于此可见，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。
刺激电压从U th 增加至U max ，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。
坐骨神经干为不同类型的神经纤维组成，各个类型纤维的兴奋性水平不同[1]，在一个有限的范围内神经干动作电位的大小与刺激的强度成比例[2]。
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谢谢！
19
N－肌接头兴奋传递过程：
阈值: 刚能引起细胞产生动作电位的最小刺激强度。 阈刺激: 一条神经干由许多兴奋性不同的神经纤维
组成。刚能引起其中兴奋性较高的神经纤 维发生兴奋的刺激。
阈上刺激: 刺激强度超过阈值的刺激。
最大刺激: 引起肌肉出现最大收缩反应的最小刺激。
【实验对象】 青蛙
【实验器材和药品】 见实验指导
【实验步骤及观察项目】
1. 制备坐骨神经腓肠肌标本
注意事项：操作柔和！
2. 标本放置与连线
张力换能器
1通道 2通道 3通道 4通道
刺激
【观察项目】
1.神经干动作电位与肌张力的同步记录
（实验10 神经干骨骼肌综合性实验 P83）
（1） BL-系统软件操作
① 实验项目→ 肌肉神经实验 → 肌肉兴奋 - 收缩
时相关系 → 暂停 → 调下列参数② ③ ④
② 刺激参数设置：粗电压，单次刺激，
延时100ms，波宽0.05ms， 强度0.05V ③程控：自动幅度，增幅0.2V，次数30，程控。
④G、T、F、V设置：
通道
G
T
F
V
1 200mV 默认 默认 默认
2 50mV 默认 默认 默认
（2）实验观察
点击实验开始按钮，启动刺激器，观察： 1. 刺激与反应(神经干AP 肌收缩)的关系 2. 神经干和肌肉的阈值及最大刺激值 3. 神经干AP和肌肉收缩的时间对应关系
神经肌肉实验
五年制、七年制临床医学
【实验内容】
1. 神经干动作电位与肌张力的同步记录 2. 神经干动作电位的引导
【实验目的】
观察：不同刺激强度下神经干动作电位与骨骼 肌收缩的对应关系 神经干动作电位的波形
掌握：阈刺激、阈上刺激、最大刺激等基本概念 制备青蛙坐骨神经-腓肠肌标本的方法 细胞外记录生物电的方法 骨骼肌收缩张力记录方法
*选实验项目 → 肌肉神经实验 → 神经干动作电 位的引导 扫瞄速度：调至最快（0.53ms/div） 增益：适当（100mV）
*刺激：人工（非程控），从最小强度实施 *观察动作电位 *保存文件
结果处理：描记一好的图形，测量AP的潜伏期、 上波及下波的时间，AP的总幅度、上波及下波 的波幅。
【注意事顶】
（1）经常用任氏液湿润标本，防止标本干燥而失去 兴奋性， 但应注意不要过多而引起短路。
（2）如果腓肠肌在未给电刺激时即发生孪缩，可能是 由于仪器漏电等原因引起，应检查仪器接地是否 良好。
（3）据不同情况可适当调节参数设置
实验报告的格式和要求：P3
实验时间 年 月 日
实验110 ······ 实验结果 1. ······ 见图1
(右键：图形比较观察)
利用左视窗观察或停止实验保存文件重显观察
【结果处理】
1. 描绘总图形，记录神经、肌肉的阈刺激和 最大刺激的数值2. 描绘神经干动作电和肌肉收缩的时间对应 关系的图形
3. 测量肌肉收缩波的潜伏期、收缩期及舒张期 的时间及收缩强度
2. 神经干动作电位的引导（实验9 P60）
2. ······ 见图2
图1 - 肌肉兴奋-收缩时相关系
3. 神经干兴奋传导速度测定（选做）
*第2通道换接r3、r4记录电极 （实验9 P60） *选实验项目 → 肌肉神经实验 → 神经干兴奋传
导速度测定 速度调至最快0.63ms/div （二个通道相同） 增益适当（100） *刺激
*保存文件
*结果处理