实验9神经干复合动作电位的胞外记录及兴奋不应期和传导速度的测定
神经干动作电位、兴奋传导速度和不应期测定实验报告
神经干动作电位、兴奋传导速度和不应期测定实验报告神经干动作电位、兴奋传导速度和不应期测定实验报告课程:机能实验基础医学院系临床班姓名学号组员：【实验目的】1.了解电生理仪器的使用。
2.观察蟾蜍坐骨神经动作电位的基本波形；学习神经干动作电位的记录方法以及潜伏期、幅值、时程的测量；3.学习神经干动作电位传导速度的测定方法。
加深理解神经兴奋传导的概念及意义。
4.了解神经干兴奋后兴奋性的改变。
学习测定不应期的方法。
【实验动物】牛蛙【实验结果】图一神经干动作电位观察到一个先升后降的双相动作电位波形（有刺激伪迹）。
时程为4ms，潜伏期为，最大幅度为，（当刺激强度为时）。
图二神经干兴奋传导速度测定每个电极间距25mm，时间约为，速度测定为s图三神经的不应期测定（按时间顺序，从上到下、从左到右排列）【实验讨论】神经动作电位的观察神经细胞产生兴奋的客观标志是神经细胞的动作电位。
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。
处于兴奋部位的膜外电位低于静息部位，当动作电位通过后，兴奋部位的膜外电位又恢复到静息水平，用电生理学方法可以引导并记录到此电位变化过程。
将一对引导电极置于神经干表面，当神经冲动通过时，两电极之间将产生一短暂的电位变化过程，即为神经干动作电位。
神经干动作电位是复合动作电位，可沿细胞膜做不衰减的传导，它的幅度在一定范围内与刺激强度成正比。
由于引导方式不同，记录到的神经干动作电位有双相和单相之分，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。
在神经干左端给与电刺激后，则产生一个向右传导的冲动（负电位），当冲动传导1电极（负电极）下方时，此处电位较2处低，产生了电位差，扫描线向上偏转，记录出一个向上的波形（在电生理实验中，规定负波向上）。
随后，冲动继续向右侧传导，离开1电极传向2电极处。
随后，冲动继续向右侧传导，离开1电极传向2电极处。
神经干复合动作电位以及其传导速度和兴奋不应期的测定
神经干复合动作电位以及其传导速度和兴奋不应期的测定一目的要求1. 观察蛙坐骨神经复合动作电位的基本波形，并了解其产生的基本原理2. 学习测定蛙离体神经干上神经冲动传导速度的方法和原理3. 学习测定神经兴奋不应期的基本原理和方法二基本原理神经干在受到有效刺激以后可以产生复合动作电位，标志着神经发生兴奋。
如果在离体神经干的一段施加刺激，从另一端引导传来的神兴奋冲动，可以记录出双相电位，加入在引导的两个电极之间将神经干麻醉或损伤，阻断其兴奋传导能力，这时候记录出的动作电位就成为单相电位。
神经细胞的动作电位是以全或无的方式产生的。
但是，复合动作电位的幅值在一定刺激强度下是随刺激强度的增加而增大的。
如果在远离刺激点的不同距离处分别引导离体神经干动作电位，两引导点之间的距离为m，在两引导点分别引导出的动作电位的时相差为s。
即可按照公式v=m/s来计算出兴奋的传导速度。
蛙类的坐骨神经干属于混合性神经，其中包含有粗细不等的各种纤维，其直径一般为3-29um,其中直径最粗的有髓纤维为A类纤维，传导速度在正常室温下为35-40 m/s。
神经每兴奋一次极其在兴奋以后的回复过程中，其兴奋性都要经历一次周期性的变化，其全过程依次包括绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期4个时期。
为了测定坐骨神经在发生一次兴奋以后兴奋性所发生的周期性变化，首先要给神经施加一个条件性刺激引起神经兴奋，然后在前一兴奋及其恢复过程不同时相再施加一个测试性刺激，用于检查神经的兴奋阈值和所引起的动作电位的幅度，以判定神经兴奋性的变化。
三实验材料蛙，常用手术器械，PC机，信号采集处理系统，电子刺激器，神经屏蔽盒，任氏液四实验步骤1反射时和反射弧的测定(1) 制备脊蛙(2) 悬挂支架测定反射时2神经干动作电位的测定(1) 坐骨神经标本的制作(2) 连接poewrlab通道，神经屏蔽盒(3) 打开scope软件设置(4) 刺激记录双相动作电位(5) 损伤神经测定单相动作电位五实验结果与分析(一) 反应时测定(单位:秒)(二) 反射弧分析(三) 神经干动作电位记录图 ?双相电位untitled : Page 24SmVVmsDelay:180ms Ch3Dural:20ms Range:2mv Ampl:6.00vCh2 Range:2vTime Base 200HZ Sample:256Time:1S ?单相电位untitled : Page 25S21mV-1-2210V-1-2msDelay:180ms Ch3Dural:20ms Range:2mvAmpl:6.00v Ch2Range:2vTime Base 200HZSample:256Time:1S神经干是由许多粗细不同的神经纤维组成。
神经干动作电位电生理实验
刺激伪迹
（四）神经干AP不应期的测定
（前后两个刺激，一对引导电极）逐渐缩小两Fra bibliotek刺激间的脉冲间隔
ARP
RRP
图2 神经干动作电位不应期测定 由图可测得 绝对不应期（ARP）＝2ms， 相对不应期（RRP）＝3ms
（四）绘制刺激时间－强度曲线
（4至5对刺激参数，一个刺激，一对引导电极）
I
0.1 0.2 0.3 0.4 0.6
神经干动作电位电生理实验
[原理] （一）神经干动作电位的特点 1. 复合电位，细胞外记录 2. 不完全符合“全”或“无”原则 3. 双向电位
（二）神经干动作电位记录方法
接地
刺激 引导 引导 12
（三） 神经干动作电位传导速度的测定
(一个刺激，两对引导电极) V= L (m/s)
T2-T1
L
T1 T2
刺激强度1=0.6V, 脉冲宽度=0.1ms, 前延时
（2）测定神经干动作电位的不应期（正常情况）
刺激强度1=刺激强度2，脉冲宽度=0.1ms, 脉冲间隔从10ms开始逐渐减小至2左右
（3）绘制刺激强度—时间曲线
脉冲宽度从0.1开始逐渐增大，刺激强度1逐渐减小
（4）给药： 2%普鲁卡因→动作电位传导速度 利多卡因→动作电位不应期
T1 = 0.1ms, I1 = mV T2 = 0.2ms, I2 = mV T3 = 0.3ms, I3 = mV T4 = 0.4ms, I4 = mV T5 = 0.6ms, I5 = mV
T
步骤
1、制备蟾蜍坐骨神经、腓神经标本。 2、观察项目。
（1）测定神经干动作电位的传导速度（正常情况）
实验结果的书写
V=20m/s
实验9_ 神经干复合动作电位的胞外记录及兴奋不应期和传导速度的测定
11. 测定兴奋传导速度 用两个通道同时记录时，可较准确的测定动作电 位传导的速度。研究不同温度对神经传导速度的影 响：室温；15℃；30 ℃ 。
【注意事项】 1．剥制标本时，切忌用手强拉、金属器械触碰神经 干。 2．制备标本的过程中，应随时用滴管滴些任氏液以 湿润标本，防止干燥。 3.防止手术器械对人的伤害。
各单神经纤维的兴奋性有所差别，因此不会表现 出“全或无”的特点，记录出的兴奋信号随刺激 强度的增大而有相应变化。
关于神经不应期：可兴奋组织在接受刺激后 产生兴奋的能力称为兴奋性。当组织兴奋时，由 于膜电位发生了一系列的变化，它的兴奋性也发 生相应的变化，分为绝对不应期、相对不应期、
超常期和低常期。调节双刺激之间的间距，可对 其不应期进行测定。
6. 并放入神经标本屏蔽盒中，然后连接数பைடு நூலகம்采 集线，上机。 7.打开实验软件，选择进入实验项目，设计好各 种刺激参数，开始示波、记录。 8.实验需要记录出：阈刺激、阈上刺激、最适刺 激时的动作电位。
9. 测定动作电位的潜伏期、幅值及时程。
10．不应期测定
选择双刺激，并逐步调节双刺激的间隔，记录 神经干的不应期。
关于神经冲动传导速度： 神经兴奋的标志是产 生动作电位，其传播速度与神经纤维的粗细、有 无髓鞘及环境温度等因素有关，通过测量神经冲 动经过的路程和所需要的时间，可知兴奋传导速 度的快慢。
【动物与器材】 蛙、常用手术器械、玻璃分针、生理信号 采集处理系统、神经标本屏蔽盒、电极线 【实验步骤】 1．破坏脑与脊髓 2．剥离皮肤 3．剪除躯干上部及内脏 4．分离两腿 5．游离坐骨神经
实验九
神经干复合动作电位的胞外记录 及兴奋不应期和传导速度的测定
【实验内容及目的】
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神经干动作电位、传导速度和不应期的测定
细胞膜内外的电位差。
2.产生机制
安静时细胞膜对Na的少量通透性
Em（RP）
（二）动作电位 AP
1.概念：在静息电位的基础上，细胞受到一个适当的刺激后，其膜 电位所发生的一次可扩布、迅速的、短暂的波动。
（二）动作电位 AP
2.几个概念
极化 反极化 复极化 超极化
它是一种由许多神经纤维动作电 位合成的综合性电位变化，是一种 复合动作电位。
2.神经干动作电位特点 不完全符合“全或无”原则
本实验采用的是细胞外记录动 作电位的方法，
与细胞内记录也不同。 所以，神经干动作电位的幅度 在一定范围内可随刺激强度的增 加而增大。
3.双向电位
将两个引导电极置于正常完整的神经干 表面，
退出记录状态，进入分析状态。 用鼠标测量两个动作电位峰顶的时间差
传导速度即为 2/时间差
刺激器
输入通道
+－
R1- Rr1+ R2-
R2+
S
Δt
传导速度测定 υ=
SAC
Δt
点击“刺激”按钮，出现两个动作电位。 相对不应期：缩短刺激间隔，到AP2幅度刚刚变小，
第二次刺激落在了神经干某一些神经 细胞的不应期内 绝对不应期：继续缩短刺激间隔至AP2刚刚不出现 第二次刺激落在了神经干所有细胞的 不应期内。
神经屏蔽盒、动作电位引导线、刺激输出线、生物 信号采集处理仪等。
刺激电极
s+ s_
引导电极
r1 r1’ r2 r2’
接地电极
S+
S- E R1 - R1+ R2- R2+
坐骨神经干放置于神经标本屏蔽盒内 神经标本屏蔽盒 与RM6240系统连接
实验一 神经干动作电位的引导,兴奋传导速度及不应期的测定
实验一神经干动作电位的引导,兴奋传导速度及不应期的测定神经干动作电位、传导速度及不应期的测定【目的和原理】神经纤维的兴奋表现为动作电位的产生和传导，神经纤维上传导的动作电位通常称为神经冲动。
在神经细胞外表面，已兴奋部位带“负电”，未兴奋部位带“正电”，用引导电极引导出此电位差，输入到示波器，则可记录到动作电位的波形。
本实验用细胞外记录法，可引导出坐骨神经的复合动作电位。
神经纤维兴奋的标志是产生一个可以传导的动作电位，它依局部电流或跳跃传导的方式沿神经纤维传导。
其传导速度取决于神经纤维的直径、内阻、有无髓鞘等因素，可用电生理学方法来记录和测量。
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。
本实验主要目的是学习电生理仪器的使用方法，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，通过调整条件刺激和测试刺激之间的时间间隔，来测定坐骨神经干的绝对不应期。
【实验对象】蟾蜍或蛙。
【实验器材和药品】蛙类手术器械一套、电子刺激器、示波器(或计算机实时分析系统)、神经屏蔽盒、任氏液。
【实验步骤】1(制备坐骨神经——胫、腓神经标本操作方法详见3(8。
2(连接装置(见图8-1-1)。
3(准备仪器:(1)刺激器:调节刺激器各项参数:刺激方式连续刺激，频率16Hz，刺激强度0.5v，波宽0.1ms。
调节延迟使动作电位的图像位于示波器荧光屏的中央。
(2)示波器:灵敏度:1,2mv/cm，扫描速度:1,2ms/cm，引导电极输入到示波器的“AC”端，双边输入，刺激器的“同步输出”接示波器“外触发输入”，触发选择设置为“同步触发”。
4(观察项目:屏蔽盒S1 S2 R1 R2 R3 R4N输出上线下线刺示激波器器图8-1-1 神经干动作电位引导装置图(1)测量单、双相动作电位的潜伏期、时程和振幅，填入下表:时程振幅潜伏期动作电位格毫秒格毫伏格毫秒第一相双相动作电位第二相(2)测算动作电位的传导速度:V=S/?t (米/秒)式中:S为R1到R3的神经干长度，以米为单位。
机能实验-神经干复合动作电位及其传导速度与兴奋不应期的测定-
实验原理2
单相动作电位（Monophasic Action Potential）
如果两个引导电极之间的神经纤维完全损伤， 兴奋波只通过第一个引导电极，不能传至第二 个引导电极，则只能引导出一个方向的电位偏
向波形，称单向动作电位。
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单相动作电位（Monophasic Action Potential）
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实验步骤2
连接实验装置
Central end Peripheral end
返回
观察项目
1.引导神经干双向动作电位
2.测量动作电位传导速度：v =s/t 3.观察不应期条件：双刺激（串数2） 时间间隔↓ 4.观察单向动作电位
返回
模拟结果
1.双相动作电位（Biphasic Action Potential）
返回
双相动作电位曲线
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模拟结果
2.单相动作电位（Monophasic Action Potential）： 阻断或损伤引导电极1和2之间的神经干组织。
单相动作电位
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模拟结果
3.动作电位幅值与刺激强度之间的关系。
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模拟结果
4. 传导速度测定
传导速度测定 υ=
SAC Δt
下一页
模拟结果
5. 不应期测定
两个记录电极之间的神经损伤后，动作电位有何变 化？为什么？
当两个刺激脉冲的时间间隔逐渐缩短时，第二个动 作电位如何变化？为什么？
返回
总结讨论、结论
神经干受刺激后，以膜外记录方式可记录 到一个双相动作电位（简单描述其特点）， 在两个引导电极间损伤神经其动作电位变 为单相 所测得的动作电位传导的速度及绝对不应 期、相对不应期的时程。
神经干动作电位传导速度与不应期的测定
神经干动作电位传导速度与不应期 的测定
神经干动作电位传导速度
与不应神经干标本制备的基本操作技术。 2.掌握神经干动作电位的引导方法，观察动作电
位的基本波形。 3.学习神经干动作电位传导速度的测定和计算方法。 4.了解神经干动作电位不应期的测定并观察组织
兴奋性的周期性变化。
实验动物和器材
实验动物和器材
蟾蜍 、BL-420生物机能实验系统、棉线、 蛙类手术器械、神经屏蔽盒、任氏液。
实验步骤
实验步骤
1.制备坐骨神经干标本
a.破坏脑和脊髓; b.去内脏及剥皮; c.分开两腿; d.游离坐骨神经
2.连接实验装置(如图) 3.放好坐骨神经 4.软件操作
1通道 2通道 刺激输出
实 验 原 理(二)
实验原理(二)
可兴奋组织在接受一次刺激而被兴奋后，其兴奋性会发 生规律性的时相变化，依次经过绝对不应期、相对不应期、 超常期和低常期，然后再恢复到正常的兴奋性水平。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的反 应以及所引起的动作电位的幅度，来判定神经组织的兴奋性 的变化。
防止神经过度牵拉和压迫,以免影响实验效果。 3.屏蔽盒内不要放过多的任氏液，以免电解质在刺激电极与
记录电极之间形成“短路”，使刺激伪迹过大。 4.要经常用任氏液浸润及清洗标本，防止干燥，勿用清水冲洗。 5.测量传导速度时，两对引导电极间距离越远越好。
思考题
思考题
1. 通常所记录的双向动作电位为何第一相幅 度大于第二相？在什么情况下可记录到一 个对称的双向动作电位？
神经屏蔽盒
坐骨神经标本
神经干动作电位传导速度的测定及不应期
神经干动作电位传导速度的测定及不应期神经干动作电位(ACTION POTENTIAL)是神经元在受到刺激后产生的一种电信号，它的传导速度可以反映神经元的功能状态，测定神经干动作电位传导速度及不应期对临床诊断具有重要意义。
神经干电刺激对神经传递的影响取决于刺激的强度、刺激的波形、刺激的频率以及神经病理的程度等因素。
神经病理可以导致神经元的功能损害，这将影响神经干动作电位的产生和传导。
因此，测定神经干动作电位传导速度及不应期是一种常用的神经生理检查方法，可以评估神经系统的正常功能和病理情况。
神经干动作电位的传导速度取决于多个因素，包括神经元的轴突直径、髓鞘的存在、髓鞘的厚度、Na+、K+离子通道的数目和分布等。
在传导速度的测定中，可以通过电极对神经元进行刺激和检测，例如可以将电极放置在相距一定距离的相应位置上测量信号传递的时间。
在神经干动作电位传导速度的测定中，可以采用多种刺激方式，包括直接刺激、间接刺激和磁刺激。
其中，间接刺激是一种相对安全和可靠的方法。
在间接刺激中，使用一个高频脉冲刺激一个中枢神经干，同时在距离刺激位置一定距离内的皮肤表面上测量到反射的神经干动作电位。
在此基础上，可以计算出该神经干的传导速度，从而评估神经系统是否正常。
除了传导速度外，不应期也是评估神经系统功能的重要指标之一。
神经不应期是指神经元在发放一个动作电位后不能立即再次被兴奋的时间，不应期的长短取决于神经元的生物学特性，在某些神经病理情况下，不应期会有所改变。
测定神经干动作电位的不应期可以通过间隔给神经干传递脉冲来测定。
在这个过程中，脉冲与脉冲之间的间隔时间被逐渐缩短，直到神经元再次被兴奋。
这个过程可以通过测量神经干动作电位的延迟时间来评估神经元的不应期。
总体来说，神经干动作电位传导速度的测定及不应期是一种重要的神经生理检查方法，可以评估神经系统的正常功能和病理情况，对于神经病理的诊断和治疗具有重要意义。
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关于神经冲动传导速度： 神经兴奋的标志是产 生动作电位，其传播速度与神经纤维的粗细、有 无髓鞘及环境温度等因素有关，通过测量神经冲 动经过的路程和所需要的时间，可知兴奋传导速 度的快慢。
是否是生物电？ 3.不同组织的不应期是否相同，有何意义？ 4.为什么远离刺激端的第二对引导电极所引导出
的信号常常比第一对引导出的信号弱？ 5.温度对神经传导速度有何影响？本实验动物是
蛙，如果换为小鼠，预期会有类似结果吗？
8.实验需要记录出：阈刺激、阈上刺激、最适刺 激时的动作电位。
9. 测定动作电位的潜伏期、幅值及时程。
10．不应期测定
选择双刺激，并逐步调节双刺激的间隔，记录 神经干的不应期。
11. 测定兴奋传导速度 用两个通道同时记录时，可较准确的测定动作电
位传导的速度。研究不同温度对神经传导速度的影 响：室温；15℃；30 ℃ 。
【动物与器材】 蛙、常用手术器械、玻璃分针、生理信号
采集处理系统、神经标本屏蔽盒、电极线
【实验步骤】 1．破坏脑与脊髓 2．剥离皮肤 3．剪除躯干上部及内脏 4采 集线，上机。
7.打开实验软件，选择进入实验项目，设计好各 种刺激参数，开始示波、记录。
【注意事项】 1．剥制标本时，切忌用手强拉、金属器械触碰神经
干。 2．制备标本的过程中，应随时用滴管滴些任氏液以
湿润标本，防止干燥。 3.防止手术器械对人的伤害。
【思考】 1.什么在某一个刺激强度范围内，引导出的神经
信号大小不等而不呈“全”或“无”的现象？ 2.所引导出的信号是否出现刺激伪迹？刺激伪迹
实验九
神经干复合动作电位的胞外记录 及兴奋不应期和传导速度的测定
【实验内容及目的】 1.学习并掌握神经干复合动作电位的胞外记录 2.观察蛙坐骨神经干双相动作电位的基本波形，
并了解其产生的基本原理。 3.测定动作电位的潜伏期、幅值及时程。
4.测定蛙坐骨神经兴奋的不应期
【实验原理】
蛙坐骨神经干属于多纤维复合神经干，其内 各单神经纤维的兴奋性有所差别，因此不会表现 出“全或无”的特点，记录出的兴奋信号随刺激 强度的增大而有相应变化。