生理学实验 神经干动作电位的测定
神经干动作电位电生理综合实验
实验结果分析要点：（参考）
1.
分析产生双向动作电位以及前后相大小不同的 机理。 阈刺激强度和最大刺激强度的定义。 分析随着刺激强度加大，双向动作电位幅值增 高机理。 分析产生单向动作电位原因。
2.
3.
4.
实验对象 蟾蜍
实验药品 任氏液
计算公式
神经冲动的传导速度（v）是指动作电位 在单位时间（t）内传导的距离（s），可 根据神经干上动作电位从一点传导到另一 点所需要的时间来计算:
仪器与器械
蛙类手术器械,RM6240实验系统、屏 蔽盒
实验方法与步骤
(1).游离坐骨神经 1.破坏脑、脊髓
实验方法与步骤
(2).仪器及标本的连结 1屏蔽盒的的连接。 2计算机生物信号采集处理系统进的连接。
观察项目
1. 在电脑上引导出双相动作电位。（绘图或拍照打 印）
2.神经冲动的传导速度的测定。(记录数值) 3.根据双相动作电位波形的变化，测定阈刺激强度 和最大刺激强度。（记录数值） 4.观察单相动作电位：用镊子将两个引导电极s1,s2 之间的神经夹伤，再刺激时呈现的即是单相动作电 位。 （绘图或拍照打印）
神经干动作电位电生理综合实验
学时：3
实验目的
了解蛙类坐骨神经干的双相、单相来自作 电位的记录方法及与强度的关系。用电生理 学方法测定蟾蜍坐骨神经的神经冲动传导速 度。
实验原理
神经干动作电位是神经兴奋的客观标志。
神经干兴奋部位的膜外电位低于未兴奋部 的膜外电位（静息电位），二者之间出现 一个电位差；当神经冲动通过后，兴奋处 的膜外电位又恢复到静息水平，这种神经 干兴奋过程所发生的电位变化称神经干动 作电位。
2.剪除躯干上部、皮肤及内脏 3.剥皮 4.分离两腿 5.完成坐骨神经标本 6.锌铜弓测试标本 7.游离坐骨神经
生理学实验神经干动作电位的测定
⽣理学实验神经⼲动作电位的测定实验四神经⼲动作电位的测定【实验⽬的】学习⽣物电活动的细胞外记录法；观察坐⾻神经⼲动作电位的基本波形、潜伏期、幅值以及时程。
【实验原理】神经组织属于可兴奋组织，其兴奋的客观标志是产⽣动作电位，即当受到有效刺激时，膜电位在静息电位的基础上将发⽣⼀系列的快速、可逆、可扩布的电位变化。
动作电位可以沿着神经纤维传导。
在神经细胞外表⾯，已兴奋的部位带负电，未兴奋的部位带正电。
采⽤电⽣理学实验⽅法可以引导出此电位差或电位变化，根据引导的⽅式不同，所记录到的动作电位可呈现单向或双向的波形。
由于坐⾻神经⼲是由许多神经纤维组成的，所以其产⽣的动作电位是众多神经纤维动作电位的叠加，即为⼀个复合动作电位。
这些神经纤维的兴奋性是不同的，所以在⼀定范围内增⼤刺激强度可以使电位幅度增⼤。
这和单⼀细胞产⽣的动作电位是有区别的。
本实验所引导出的动作电位即为坐⾻神经⼲的复合动作电位。
【实验对象】蛙或蟾蜍。
【实验材料】两栖类⼿术器械 1 套、滴管、BL-410⽣物机能实验系统、神经屏蔽盒、刺激电极、接收电极、任⽒液。
【实验步骤】1．制备坐⾻神经⼲标本坐⾻神经⼲标本的制备⽅法与制备坐⾻神经-腓肠肌标本相似。
⾸先按照制备坐⾻神经- 腓肠肌标本的⽅法分离坐⾻神经，当游离⾄膝关节处时，在腓肠肌两侧找到胫神经和腓神经，任选其⼀剪断，然后分离留下的⼀⽀直⾄⾜趾并剪断。
保留与坐⾻神经相连的⼀⼩段脊柱，其余组织均剪除。
此时，即制成了坐⾻神经⼲标本。
将标本浸于任⽒液中，待其兴奋性稳定后开始实验。
2．接标本与实验仪器1）棉球沾任⽒液擦拭神经标本屏蔽盒内的电极，将标本的脊柱端置于屏蔽盒的刺激电（图 4－1 屏蔽盒）极端（即 0刻度端），其神经部分横搭在各个电极上。
2）取出 BL-410 ⽣物机能实验系统专⽤刺激电极，将其插头插在与主机“刺激”插⼝中，另⼀端的两个鳄鱼夹分别夹在屏蔽盒左侧的两个刺激接⼝上。
红⾊接正极，⿊⾊接负极。
神经干实验
目的要求 基本原理 动物器材 方法步骤 注意事项 思考题
实验一 神经干动作电位的测定
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人体及动物生理学实验
【动物器材】 蟾蜍或蛙、常用手术器械、计算机采集系统、 神经屏蔽盒、任氏液。
目的要求 基本原理 动物器材 方法步骤 注意事项 思考题
实验一 神经干动作电位的测定人体及动物生理学实验【方法步骤】
1．制备蛙或蟾蜍坐骨神经干标本。 2．将蛙的坐骨神经干标本置于屏蔽盒内的电极上，神 经干的中枢端置于刺激电极一侧，从末梢端引导动作电 位。 3．实验观察与记录 （1）神经干兴奋阈值的测定 （2）双相动作电位 （3）动作电位参数的测量 （4）单相动作电位
目的要求 基本原理 动物器材 方法步骤 注意事项 思考题
2．通常记录到的双相动作电位的第一相和第二相为 何在波形、幅值上不对称？在什么情况下可记录到对称 的双相动作电位？在什么情况下可记录到单相动作电位？
3．在一定范围内，神经干动作电位的幅度为何随刺 激强度的增大而增大？这与动作电位的“全或无”规律 是否矛盾？
4．能否设计一个实验，来验证神经纤维兴奋传导的 双向性、相对不疲劳性和生理完整性？
目的要求 基本原理 动物器材 方法步骤 注意事项 思考题
实验二 神经冲动传导速度的测定
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人体及动物生理学实验
【动物器材】 蟾蜍或蛙、常用手术器械、计算机采集系 统、神经屏蔽盒、任氏液。
目的要求 基本原理 动物器材 方法步骤 注意事项 思考题
实验二 神经冲动传导速度的测定
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人体及动物生理学实验
目的要求 基本原理 动物器材 方法步骤 注意事项 思考题
实验一 神经干动作电位的测定
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人体及动物生理学实验
实验二 神经冲动传导速度的测定
神经干动作电位的测定
神经干动作电位【实验目的】■学习神经干标本的制备。
■学习电生理仪器的使用方法。
■用电生理学方法测定蟾蛛坐骨神经的刺激阈值、双相和单相动作电位。
【实验原理】 ■ 神经干由许多神经纤维组成。
其动作电位是以膜外记录方式记录到的⅛ι合动作电位■ 电刺激神经,在刺激电极的负极下神经纤维膜内产生去极化，当去极化达到阈电位， 膜上产生一次可传导的快速电位反转，即动作电位■ 如果两个引导电极置于兴奋性正常的神经干表面，兴奋波先后通过两个电极处，便 引导出两个方向相反的电位波形，称双相动作电位■ 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 【实验材料与器械】蟾妹的坐骨神经干标本、常用手术器械、计算机采集系统、不锈钢盘或培养皿、神 经屏蔽盒、滴管、任氏液。
【实验方法与步骤】j 结扎线f 1 .坐骨神经标本的制备坐 2.仪器及标本的连结g 一坐骨神经一 3、双相动作电位的观察打开RM6240软件，在“实验”-“神经干动作电位的测定”（同步触发勾选正确）■点击“开 始刺激”•产生双相动作电位4、神经干兴奋阈值的测定刺激强度从IV 开始，逐渐降低刺激强度，当动作电位消失时的电位即为神经干的阈 电位，所对应的刺激为阈刺激。
5双相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 刺激强度增大而加大。
6、单相动作电位在两个引导电极之间损伤神经干标本，即可使原来的双相动作电位的下相消失，变为 单相；注意上相动作电位的图形有什么变化。
1你认为引起动作电位的刺激需要满足那些条件？ 坐骨神经腓肠肌标本（1）屏蔽盒的的连接。
（2）计算机生物信号采集处理系统进的连接2电刺激波形有很多种，包括锯齿波/正弦波/方波等，但实验中为什么选择方波？3你所观察到的CAP神经干动作电位的双相电位，与AP （动作电位）相同吗？请尝试解释其原因，如何验证你的推测？。
实验2.5神经干复合动作电位的测定
一、实验目的观察蟾蜍或蛙的坐骨神经干复合动作电位的基本波形，并了解其产生的基本原理。
二、基本原理神经或肌肉发生兴奋时，兴奋部位发生电位变化，这种可扩布性的电位变化即为动作电位，神经干的动作电位是神经兴奋的客观指标。
单根神经纤维产生和传导的动作电位是“全或无”式的。
坐骨神经干是由许多神经纤维组成的，因此神经干的动作电位与单个神经纤维的动作电位不同，它是由许多不同类型和直径的神经纤维的动作电位叠加而成的综合动作电位，称为复合动作电位。
复合动作电位不遵循“全或无”的特征。
在一定刺激强度范围内，随着刺激强度的增加，被兴奋的神经纤维的数目逐渐增多。
复合动作电位的振幅也增加。
根据引导方法的不同（双极引导或单极引导），可分别得到双相或单相动作电位。
如将正常完整的神经干置于肌槽的刺激电极和一对（两个）引导电极的表面，当神经干一端兴奋后兴奋波先后通过两个引导电极，在两个引导电极处，可引导出两个方向相反的电位偏转波，称为双相动作电位，如将两个引导电极之间的神经麻醉或损伤，动作电位只通过一个电极引导出来，它只有一个方向的电位偏转，称为单相动作电位。
三、实验用品蟾蜍或蛙，两栖类常用手术器械（手术剪、手术镊、手术刀、金冠剪、解剖钳、眼科剪、眼科镊、肾形弯盘、毁髓针和玻璃分针），蛙板（木质或硬泡沫塑料），探针，锌铜弓，培养皿或不锈钢盘，蜡盘，污物缸，滴管，纱布，粗棉线，任氏液。
RM6240B 生理实验系统，BB-3G神经标本屏蔽肌槽。
四、实验方法和步骤1.制备蟾蜍或蛙坐骨神经干标本参考实验2.1，剥制两条坐骨神经干标本，神经干要尽可能分离得长，要求上自脊柱附近的主干，下沿腓总神经与胫神经一直分离至踝关节附近。
在制备过程中，要把神经周围的结缔组织分离干净，但勿损伤神经标本。
2.安置实验设备RM6240B生理实验系统通过USB接口与计算机相连。
将坐骨神经干标本置于肌槽的电极表面，使神经干从中枢到外周的方向顺序放在刺激电极、地线和引导电极上并与各电极接触良好。
实验3神经干动作电位及神经冲动传导速度的测定-精选文档
1.观察坐骨神经干单相、双相动作电位 的基本波形，并了解其产生的基本原理。 2.学习用电生理学的方法测定蟾蜍坐骨 神经的神经冲动传导速度。
动作电位的传导 (Conduction of AP)
实 验 原 理
－＋ －＋ －＋ －＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋＋＋＋ －－－－ ＋－ ＋－ ＋－ ＋－ － － － － － － － －
局部电流
＋－ ＋－ ＋－ ＋－ － － － － － － － － －－－－ －＋ －＋ －＋ －＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ －－－－－－－－－－－－－－－
－－－－－－－－－－－－－－－ ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ 动作电位以局部电流的形式传导， 且神经纤维的动作电位是以“全”或“无”的方式发生的。
动作电位传导速度的测定
Measurement of Conduction Velocity of AP
+
S
Δt AC ———
传导速度测定 υ=
S Δt
刺激伪迹
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。由于膜上离子通道的开放需要时间，因此刺 激伪迹的起点到动作电位起点有一段距离。
•
•
综合分析与描述
刺激电极
引导电极
实 验 步 骤
1.保持频率为某一数值（16Hz）时观察神经干动作电位的幅度 在一定范围内随刺激强度变化而变化的现象。 2.给予神经干最大强度刺激（1.5V），观察形成的双相动作电位 波形。分别测量两个动作电位起始点的时间，求出它们的时 间差值。两对引导电极之间的距离S=10cm。 3.用镊子依次将第二对引导电极、第一对引导电极以及刺激电 极处的神经干标本夹伤，荧屏上呈现电位变化。读出不同电刺激 强度时单相动作电位幅度和电位持续时间数值。
动物生理学实验课件(三) 蛙坐骨神经干动作电位的测定
实验三 蛙坐骨神经干动作电位的测定
∆ （2） 双相动作电位
∆ 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增大而加大。当刺激增加到一定强度时， 可见动作电位的幅值不再增大。
∆ （3） 动作电位参数的测量
∆ 用鼠标点击“快捷工具栏”的“观察”，移动鼠标，测出动作电位 的一系列参数。
实验三 蛙坐骨神经干动作电位的测定
课件制作 吴洪流
实验三 蛙坐骨神经干动作电位的测定
∆ 一.实验目的
∆ 1.学习青蛙坐骨神经干标本的制备方法。
∆ 2.学习电生理实验方法。
∆ 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，可以产生动作电位，标志着神经发生兴奋。
∆ （4） 单相动作电位
∆ 在两个引导点击之间损伤神经干标本，可使原来的双相变化。
实验三 蛙坐骨神经干动作电位的测定
∆ 五.实验注意事项
∆ 1. 实验过程中注意保持标本的活性良好，经常用任氏液湿润之。
∆ 2. 如果在显示窗上发现动作电位图形倒置，将引导电极位置交换即 可。
∆ 六.作业与思考
∆ 1. 神经干的动作电位图形为什么是“全或无”的？
∆ 2. 你测出来的神经干复合动作电位幅值和图形为什么与细胞内记录 的不一样？
∆ 3. 神经干的动作电位为什么总是双相的？在两个引导电极之间损伤 标本后，为什么动作电位变为单相？单相（上相）的动作电位形状 与双相（有下相）时有何不同？为什么？
如果在神经干另一端引导传来的兴奋冲动，可以引导出双相的动作电位，
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
实验三神经干动作电位的测定
的变化。
（四）不应期的测定
采用双刺激。 调节刺激器的“延时”，逐渐缩短两刺
激之间的时间间隔。 观察出现的效应 记录，分析，测量
五.注事项
标本剥制过程，尽量减少神经的损伤； 刺激参数设置要合理，过大会损毁神经。 双刺激的参数要一致。
调节刺激器的“延时”，逐渐缩短两刺激之间的时间间隔。
连接导线，任氏液、棉花、蛙板、烧杯。 蟾蜍或蛙、计算机、生物信号处理系统、解剖针、手术剪、眼科剪、圆头手术镊、尖头手术镊、玻璃勾针、神经屏蔽盒及连接导线，
任氏液、棉花、蛙板、烧杯。 学习动作电位的测定方法； 神经或肌肉发生兴奋时，兴奋部位发生电位变化，这种可扩布性的电位变化即为动作电位。 在两电极之间滴上普鲁卡因，观察动作电位的变化。 倒换神经干的放置方向，动作电位有无变化。 解释在一定范围内神经干动作电位的振幅随刺激强度而改变，是否与单个神经纤维动作电位的“全”或“无”定律相矛盾？ 蟾蜍或蛙、计算机、生物信号处理系统、解剖针、手术剪、眼科剪、圆头手术镊、尖头手术镊、玻璃勾针、神经屏蔽盒及连接导线， 任氏液、棉花、蛙板、烧杯。 蟾蜍或蛙、计算机、生物信号处理系统、解剖针、手术剪、眼科剪、圆头手术镊、尖头手术镊、玻璃勾针、神经屏蔽盒及连接导线， 任氏液、棉花、蛙板、烧杯。 实验三神经干动作电位的测定 蟾蜍或蛙、计算机、生物信号处理系统、解剖针、手术剪、眼科剪、圆头手术镊、尖头手术镊、玻璃勾针、神经屏蔽盒及连接导线， 任氏液、棉花、蛙板、烧杯。
分析KCl溶液和普鲁卡因对动作电位影 响的机理。
利用现有仪器和记录动作电位的方法， 设计一个测定坐骨神经不应期的实验， 讲清楚实验原理。？
任氏液、棉花、蛙板、烧杯。 测出绝对不应期和相对不应期。
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实验四 神经干动作电位的测定
【实验目的】
学习生物电活动的细胞外记录法；观察坐骨神经干动作电位的基本波形、潜伏期、幅值 以及时程。
【实验原理】
神经组织属于可兴奋组织，其兴奋的客观标志是产生动作电位，即当受到有效刺激时， 膜电位在静息电位的基础上将发生一系列的快速、可逆、可扩布的电位变化。
动作电位可以沿着神经纤维传导。
在神经细胞外表面，已兴奋的部位带负电，未兴奋的 部位带正电。
采用电生理学实验方法可以引导出此电位差或电位变化， 根据引导的方式不同， 所记录到的动作电位可呈现单向或双向的波形。
由于坐骨神经干是由许多神经纤维组成的， 所以其产生的动作电位是众多神经纤维动作 电位的叠加，即为一个复合动作电位。
这些神经纤维的兴奋性是不同的，所以在一定范围内 增大刺激强度可以使电位幅度增大。
这和单一细胞产生的动作电位是有区别的。
本实验所引 导出的动作电位即为坐骨神经干的复合动作电位。
【实验对象】
蛙或蟾蜍。
【实验材料】
两栖类手术器械 1 套、滴管、BL410生物机能实验系统、神经屏蔽盒、刺激电极、接 收电极、任氏液。
【实验步骤】
1． 制备坐骨神经干标本
坐骨神经干标本的制备方法与制备坐骨神经腓肠肌标本相似。
首先按照制备坐骨神经 腓肠肌标本的方法分离坐骨神经， 当游离至膝关节处时， 在腓肠肌两侧找到胫神经和腓神经， 任选其一剪断，然后分离留下的一支直至足趾并剪断。
保留与坐骨神经相连的一小段脊柱， 其余组织均剪除。
此时，即制成了坐骨神经干标本。
将标本浸于任氏液中，待其兴奋性稳定 后开始实验。
2．接标本与实验仪器
1）棉球沾任氏液擦拭神经标本屏蔽盒内的电极，将标本的脊柱端置于屏蔽盒的刺激电
（图 4－1 屏蔽盒）
极端（即 0刻度端），其神经部分横搭在各个电极上。
2）取出 BL410 生物机能实验系统专用刺激电极，将其插头插在与主机“刺激”插口 中， 另一端的两个鳄鱼夹分别夹在屏蔽盒左侧的两个刺激接口上。
红色接正极， 黑色接负极。
保持两鳄鱼夹的间距为 1cm。
3）取出 BL410 生物机能实验系统专用生物电信号引导电极。
引导电极的一端是一个5 芯插口，将该插口与主机的 1 通道相连；另一端有三个不同颜色的鳄鱼夹，其中黑色的夹子 用于接地，夹在屏蔽盒的接地接口上并和屏蔽盒本身的接地鳄鱼夹相对应的接在同一电极 上；红色的夹子引导正电信号，黄色的夹子引导负电信号，分别夹在屏蔽盒的两个接收电极 接口上（红、黄鳄鱼夹的连接位置可以任选，但要保证间距为 1cm，且所接的电极上搭有神
经） 。
（图 4－2 引导电极）
3．打开计算机，进入 BL410 生物机能实验系统，开始实验数据的采集
1）菜单条中点击“实验项目”按钮，在“肌肉神经实验”中选择“神经干动作电位的 ，进入该实验模块。
此时，1 通道的信号类型位置已标注为“动作电位” 。
引导”
2）观察双向动作电位：在窗口下方刺激器栏中将刺激类型定为“单刺激” ，强度定为 “1.5V” ，之后单击右侧的“启动/停止刺激”按钮，此时在 1 通道中可观察到一个刺激伪迹 和随后出现的双向动作电位。
此双向动作电位的第一相和第二相的方向相反（先上后下）， 注意两者是否对称。
3）观察单向动作电位：用一小块浸有高浓度 KCl 溶液的滤纸片贴附在后一个记录电极 上或用眼科镊夹伤两个记录电极之间的神经，按(2)中的刺激条件给予刺激，可见到双向动 作电位的第二相逐渐减小，数分钟后完全消失。
此时得到的即为单向动作电位。
①刺激强度与复合动作电位幅度的关系：用上述记录单向动作电位的方法进行如下实 验。
②“打开刺激器设置对话框”中选择对话框中的“设置”面板，选择 “设置”面板，。
将强度调整 在“模式”下拉菜单中选择“细电压”
；在“方式”下拉菜单中选择“单刺激”
为最小值即 0.005V，并开始刺激。
注意观察此时 1 通道是否有动作电位波形出现。
之后逐 渐增大刺激强度，并仔细观察，直至当强度增大到某一特定数值时，波形突然出现，标志着 此时在神经干中兴奋性最好的某个神经纤维发出了一个动作电位。
那么引起这第一个动作电 位的刺激强度即为该神经纤维的阈值；该刺激称阈刺激。
③进一步增大刺激强度， 观察不同神经纤维共同产生的复合电位的幅度以及刺激伪迹的 变化。
待复合电位的幅度不再随刺激强度而增大时， 记录此时的刺激强度值， 即为最大刺激。
再继续增大刺激强度，观察波形是否变化。
【参数设定】
实验参数详见下表（可据实际情况调整各参数）
通道 电极类型 增益选项 时间常数 滤波调节 扫描速度 50Hz滤波
采样参数
1 引导电极 200 DC 10k 0.63ms/div 关
刺激模式 刺激方式 延时 波宽 波间隔 频率 强度
刺激器参数
粗电压 单刺激 1.00V 【注意事项】
1．标本的神经部分一定要尽量长一些， 并应仔细清除附着于神经干上的结缔组织 及血管。
2．神经在屏蔽盒中摆放时不可折叠，并应与各个电极均接触良好。
3．实验过程中屏蔽盒盖应保持关闭。
【思考题】
1．采用细胞外记录法所记录的神经干动作电位的原理是什么？
2． 在引导神经干双相动作电位时， 为什么动作电位的第一相的幅值比第二相的幅值大？
3．在实验中，神经干复合动作电位的幅值可在一定范围内随刺激强度的增加而增大， 这与“全或无”定律矛盾吗？。