神经干动作电位

反射时测定和反射弧分析神经干动作电位的测定2013级生命科学3班张柏辉学号：201325010761.实验目的1.观察蛙坐骨神经干动作电位的基本波形，并了解其产生的基本原理；2.学习测定反射时的方法，了解反射弧的组成；3.了解脊髓反射的功能特性。

2.实验原理（一）反射时测定和反射弧分析反射是指对某一刺激无意识的应答。

反射活动的结构基础称为反射弧，包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。

从皮肤接受刺激至机体出现反应的时间称为反射时。

反射时是反射通过反射弧所用的时间。

反射弧的任何一部分缺损，原有的反射不再出现。

中枢的兴奋和抑制同时存在又相互影响。

在脊髓反射的中枢之间或高位脑和脊髓对低位脊髓反射中枢均存在抑制作用，这些抑制作用保证了机体活动的协调性。

（二）神经干动作电位的测定神经干在受到有效刺激后可以产生复合动作电位，标志着兴奋的产生。

如果在立体神经干的一端施加刺激，从另一端引导传来的兴奋冲动可以记录出双相动作电位，假如在引导的两个电极之间将神经干麻醉或损坏，阻断其兴奋传导能力，此时可以记录到单相动作电位。

3.实验对象与实验材料（一）材料：虎纹蛙（二）器具：手术剪、手术镊、手术刀、金冠剪、眼科剪、毁髓针、玻璃分针、木质蛙板、固定针、锌铜弓、瓷盘、污物缸、滴管、纱布、粗棉线、滤纸片、支架、蛙嘴夹、小烧杯、秒表、神经屏蔽盒、PowerLab、刺激线、USB线、电脑（三）试剂：任氏液、2%普鲁卡因、0.5%及1%硫酸溶液4.实验方法与步骤（一）反射时与反射弧的测定1. 屈反射取一只虎纹蛙，只毁脑髓制成脊蛙（只毁脑），用蛙嘴夹夹住蛙下颌悬挂在支架上，右后肢最长趾浸入0.5%硫酸溶液中2~3mm(<10s),同时开始计时。

当出现屈反射时立即停止计时，并用清水冲洗受刺激皮肤，纱布擦干，重复测屈反射时3次。

同样方法测左后肢最长趾的屈反射时。

2.损毁感受器用手术剪自后肢最长趾基部环切皮肤，后用手术镊剥净长趾上的皮肤，用0.5%硫酸溶液刺激去皮皮肤，并记录侧时结果。

3.对照没损毁感受器改换同侧后趾有皮肤趾，将其浸入0.5%硫酸溶液中，测定反射时。

4.擦或抓反射取一浸有0.5%硫酸溶液的滤纸片贴于虎纹蛙腹部，记录抓或擦反射的反射时。

5.麻醉神经右侧坐骨神经滴加普鲁卡因液，加药同时开始计时，每2min重复步骤3，并记录加药时间。

屈反射消失后，重复步骤4，记录加药时间。

6.测左后肢最长趾屈反射时，并与步骤1比较。

7.毁坏脊髓，重复步骤7.（二）神经干动作电位的测定1. 标本制备：坐骨神经干（双毁髓->剥制后肢->分离两后肢）,分离坐骨神经到踝关节附近，将标本搭置在神经屏蔽盒各金属极上；2.设置实验装置：连接神经屏蔽盒各接线；3.设置CH3 BioAmp和Stimulator：打开PowerLab电源，打开Scope软件（或Chart5），设置通道3: Ch3 BioAmp：Range 5mV, Filter 20Hz，High Pass 10Hz (调零用DC档）；设置Stimulator：单刺激Delay 120ms ，波宽Duration:10mS，振幅Ampt:100mV；设置Overlay on Top点右下角Start ，即可看到刺激输出后得到的动作电位波形图。

每点一次START，记录号增加在图下方，调节单刺激持续时间Duration和振幅大小，以及调节放大器HighPass等参数，均对实验结果有影响。

得到双相电位后，以普鲁卡因液或棉线结扎法损伤神经，调参数至振幅Amp5.000mV,，观察单相电位。

5.实验结果（一）反射时测定和反射弧分析对虎纹蛙进行反射时测定，得左后肢最长趾屈反射时平均值为1.65s,右后肢最长趾屈反射时平均值为2.77s；左后肢最长趾抓反射时平均值为1.99s，右后肢最长趾抓反射平均值为2.67s。

由此可得，屈反射与抓反射的反应时相差不大，但本试验中的虎纹蛙左后肢最长趾反射时比右后肢最长趾要短，反应更为迅敏。

结果如表1所示。

表1 虎纹蛙屈、抓反射时测定数据表当去除右后肢最长趾上皮肤后，屈反射立即消失，但其他趾屈反射仍存在。

毁髓后，屈反射立即消失。

当滴加普鲁卡因液后，屈、抓反射时会延长，蛙的应激反应钝化，最终反射消失。

用普鲁卡因处理右侧坐骨神经后，右后肢其他趾屈反射在加药1′14秒后就消失，右侧背部抓反射消失较慢。

加药处理2min后，右侧背部抓反射时由2.67s延长至3.47s,加药3′38″后抓反射消失。

结果如表2所示、表2 虎纹蛙反射弧分析实验数据表（二）神经干动作电位的测定使用PowerLab ，设置参数：刺激强度800mV ，频率1Hz ，刺激延时1m ，可得双相动作电位如图1：文档1通道1 (V )通道3 (m V )图1 蛙坐骨神经干双相动作电位图用普鲁卡因浸泡并用粗棉线结扎A 、B 电极间的神经干后，设置参数：刺激强度800mV ，频率1Hz ，刺激延时1ms ，可得单相动作电位如图2：图2 蛙坐骨神经干单相动作电位图6. 分析与讨论：6.1 反射时的测定和反射弧的分析反射活动的结构基础是反射弧。

典型的反射弧由感受器、传人神经、神经中枢、传出神经和效应器5个部分组成，一旦其中任何一个环节的解剖结构和生理完整性受到破坏，反射活动就无法实现。

在反射活动中，由于神经元特别是中间神经元联系方式的不同，使反射活动表现出种种特征。

屈反射：后肢、足的皮肤受到刺激同侧的肢会产生屈曲反射。

其对应的反射弧为：趾部皮肤（感受器）→坐骨神经（传入神经）→脊髓（神经中枢）→坐骨神经（传出神经）→后肢肌肉（效应器）抓反射：背、腹部的皮肤受到刺激时可引起后肢举起而对受刺激部位挠抓的动作。

其对应的反射弧：背或腹部皮肤（感受器）→脊神经（传入神经）→脊髓（神经中枢）→坐骨神经（传出神经）→后肢肌肉（效应器）本次实验通过脊髓躯体运动反射，证实反射弧的完整性与反射活动的关系。

左右后肢的反射时不同，这可能是神经元的联系方式不同，也有可能是因为左右后肢的最长趾对硫酸的敏感度不同。

针对实验结果，对反射弧完整性的探究分析如下：1. 用0.5%的硫酸分别刺激青蛙左、右后肢最长趾，发生屈反射，说明此时的反射弧是完整的。

2. 去右后肢最长趾上皮肤（即感受器）后测屈反射，反射弧不完整，无屈反射出现。

3. 用0.5%硫酸刺激青蛙右后肢其他趾，发生屈反射，说明其他趾的反射弧完整，反射正常进行。

由此可见，反射弧的完整性是实现反射的必要条件。

4. 用1%硫酸刺激青蛙右侧背部或腹部，发生抓发射，说明此时反射弧是完整的，可以进行完整的反射活动。

5. 普鲁卡因是一种神经麻醉剂，能制止和阻滞神经冲动的产生和传递，使神经组织的膜面稳定，减少钠离于的通渗，使正常的极化与去极化交替受阻，神经冲动传递无由进行。

右侧坐骨神经滴加普鲁卡因（神经麻醉剂），加药1′14″后屈反射消失，可能是麻醉剂进入肌肉组织，使神经-肌肉接头受到麻醉剂的影响，抑制神经冲动传递。

6. 屈反射不能出现时测右侧背抓反射，发现加药后分钟后3′38″抓反射消失。

抓反射的传入神经是脊神经，传出神经是坐骨神经，加药后抓反射逐渐消失，说明传出神经是反射弧的一部分。

而屈反射现象比抓反射现象先消失，这是因为屈反射的传入神经为坐骨神经，髓鞘较薄，而抓反射的传入神经为脊神经，髓鞘较厚。

因此，普鲁卡因透入传入神经较快，透入传出神经则较慢，屈反射较抓反射先消失。

7. 毁脊髓后，再对青蛙进行刺激，青蛙对刺激都无任何反应，说明脊髓是反射弧的组成部分。

脊髓是低级的神经中枢，毁髓后，传出神经后的反射无法完成，无法形成一个完整的反射弧。

6.2神经干动作电位测定6.2.1. 先升后降的双相动作电位当神经纤维未受刺激时，膜外与电极所接触的两点之间没有电位差，所以两电极之间也无电位差存在，扫描线为一水平基线。

在神经干左端给予电刺激后，则产生一个向右传导的冲动（负电位），当冲动传到A电极（负电极）下方时，此处电位较B处为低，产生了电位差，扫描线向上偏转，记录出一个向上的波形。

随后，冲动继续向右侧传导，离开A电极传向B电极处。

当它到达B电极（正电极）下方时，因A电极处神经差不多已恢复到原来的状态，于是B电极处又较A电极处为负，引起扫描线向下偏转，记录出一个向下的波形。

这样，在神经冲动向右传导的过程中，就记录出了一个先升后降的双相动作电位。

负电极在前时，它首先记录到神经干表面由正变负的电位变化，经历了由正到负再到正的过程，因此记录出动作电位的上相。

当在后的正电极记录到这种同样的电位变化过程时，显示相反的情况，记录出动作电位的下相。

如果互换正、负电极的位置，则记录到先降后升的双相动作电位。

6.2.2. 单相动作电位双向动作电位由A、B两点的单向动作电位叠加而成，如果A、B两点之间神经干被破环，则动作电位不能传到B点，所以只记录到一个向上的波形。

7. 注意事项1. 毁脑要充分，否则反射会受到高级中枢的控制干扰。

毁脑髓要后耐心等待脊髓反射恢复。

2. 用高浓度硫酸刺激要小心，动作要快。

每次用硫酸刺激有反应后，立即用清水冲洗受刺激的部位并用纱布擦干，避免蛙皮肤被腐蚀，损坏感受器导致反射阻断。

3. 保持标本的生理活性，即使滴加任氏液保持湿润，防止神经损伤。