神经干动作电位的引导和传导速度的测定
神经干动作电位的引导及其传导速度的测定课件
根据实验结果，分析各因素对神经干动作电位引导及其传导速度的 影响程度和机制，探讨其生理意义和实际应用价值。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
04
神经干动作电位引导及其传导速度的 应用
神经干动作电位引导的应用
诊断神经疾病
神经干动作电位引导可以用于检测神经系统的异常，如神 经损伤、神经炎等，有助于诊断神经性疾病。
神经干动作电位引导的影响因素
刺激强度
刺激强度的大小直接影响神经干动作电位的产生和幅度。
刺激频率
刺激频率的高低影响神经干动作电位的发放频率和波形。
神经干状态
神经干的状态如兴奋性、传导性等对动作电位的引导有重要影响 。
神经干动作电位传导速度的影响因素
神经纤维直径
01
神经纤维的直径越大，传导速度越快。
神经干传导速度的精确测定
通过采用高精度的电生理技术，本研究成功地实现了对神经干传导速度的精确测定，为 神经科学研究提供了重要的实验依据。
神经干动作电位特征的深入理解
本研究对神经干动作电位的特征进行了深入探讨，揭示了其与神经元动作电位之间的差 异和联系，为神经科学理论的发展做出了贡献。
研究展望
01
神经干动作电位引导 技术的进一步优化
神经干动作电位引导
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
神经干动作电位概述
神经干动作电位是神经细胞膜电位变化的一种表现形式，是神经细胞兴奋 时所发生的电位变化。
它是由大量神经细胞膜电位同时发生变化而形成的电位变化，是神经细胞 兴奋传递的基础。
神经干动作电位具有“全或无”的特性，即动作电位的幅度不随刺激强度 的增加而增加，只与刺激强度是否达到阈值有关。
机能实验学 神经干动作电位的引导及其传导速度的测定
实验原理
细心观察、认真分析、科学总结
Experiment is father of science
双相动作电位形成的示意图（引导电极间距小于兴奋 区域长度时）
ห้องสมุดไป่ตู้冲动
电R位1RRR- 111坐--- 标，越往上负值越大
R1-
动动 R之 冲动 当1作作后动电作某电电，过位电一位位后R比位时2传未，R电继刻到2传恢位低续RR1到复继越1传R，，静2续多导电R无息下，，1位电波降负兴相位形，向奋等低R波区，1于幅上域波R值升继2形，越，续图负高出平回向现移到波正，基产相R线生1波R处2电位差RR开1R+1RR+1+始11++ 缩小，波形开始向下
神经干动作电位的引导及其传导速度的测定
实验内容
细心观察、认真分析、科学总结
Experiment is father of science
1. 实验目的与原理 2. 实验材料 3. 实验方法 4. 注意事项
实验目的
细心观察、认真分析、科学总结
Experiment is father of science
神经干双相动作电位与单根神经纤维的动作电位是不一样的！ 两者既有联系，又有区别。
动作电位的引导
动作电位是神经细胞兴奋的客观标志，当神经纤维或 神经干受到有效刺激时,必然会产生可传导的动作电位， 也称为神经冲动。由于神经干动作电位是许多单根神经 纤维动作电位的复合，所以它的特征不同于单根神经纤 维的动作电位。本实验采用离体细胞外记录法，记录神 经干兴奋时两个记录电极之间的电位变化。
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神经干动作电位的引导实验报告
3、观察到了普鲁卡因对神经干动作电位的抑制作用，进一步理解了神经兴奋传导的机制。
八、注意事项
1、制备神经干标本时，要小心操作，避免损伤神经纤维。
2、实验过程中要保持神经干的湿润，以维持其正常的生理功能。
3、刺激强度和刺激频率要适中，避免过度刺激导致神经损伤。
4、滴加药物时要注意量的控制，避免药物扩散影响实验结果。
通过本次实验，我们对神经干动作电位的产生、传导和特点有了更深入的理解，为进一步研究神经生理功能奠定了基础。同时，也让我们认识到在实验操作中要认真细致，严格控制实验条件，以获得准确可靠的实验结果。
4、药物对神经干动作电位的影响
滴加普鲁卡因溶液后，动作电位的幅度逐渐减小，传导速度逐渐减慢，最终动作电位消失。
六、实验讨论
1、神经干动作电位的特征
神经干动作电位为双相动作电位，这是由于神经干中的神经纤维在兴奋传导过程中，兴奋部位与未兴奋部位之间存在电位差，从而形成了双向传导的动作电位。
动作电位的幅度与刺激强度有关，当刺激强度达到阈值时，动作电位的幅度达到最大值，这是因为所有的神经纤维都被兴奋。
动作电位的产生是由于细胞膜对离子通透性的改变，导致膜电位的快速变化。在静息状态下，细胞膜对钾离子的通透性较高，对钠离子的通透性较低，因此膜内电位较膜外低，表现为静息电位。当受到刺激时，细胞膜对钠离子的通透性迅速增加，钠离子大量内流，导致膜电位迅速去极化，形成动作电位的上升支。随后，细胞膜对钠离子的通透性迅速降低，对钾离子的通透性增加，钾离子大量外流，导致膜电位迅速复极化，形成动作电位的下降支。
动作电位具有“全或无”的特性，即刺激强度未达到阈值时，不产生动作电位；刺激强度达到阈值后，动作电位的幅度不再随刺激强度的增加而增大。
第4次课 蛙神经干动作电位的引导及其传导速度的测定
第4次课蛙神经干动作电位的引导及其传导速度的测定一实验目的（一）、掌握蛙坐骨神经-胫腓神经标本的制备方法。
（二）、掌握引导神经干复合动作电位和测定其传导速度的基本原理和方法。
二相关知识（一）、兴奋及兴奋性的概念（二）、动作电位的潜伏期、动作电位时程和幅值1、动作电位：各种可兴奋细胞在受到刺激而兴奋时，可以在细胞膜静息电位的基础上发生一次短暂的，可向周围扩布的电位波动。
这种电位波动称为动作电位。
2、刺激伪迹：刺激伪迹是在电刺激的同时，记录电极所记录到的一个电位变化。
它在动作电位之前出现，而且会随着刺激强度的增加而增大。
伪迹是由于刺激电流沿神经干表面的电解质液体传导到记录电极下而被引导、放大出来的电信号。
由于电流的传导速度接近光速，所以刺激伪迹也几乎与刺激信号同时出现。
伪迹可以作为刺激开始的时间标记，用来观察潜伏期的长短。
（三）、动作电位的传导局部电流的形式三本次实验的特点（一）、细胞外记录（二）、神经干的动作电位神经干是由许多粗细不等的有髓和无髓神经纤维组成的混合神经，故神经干动作电位与单根神经纤维的动作电位不同，它是由许多神经纤维的动作电位合成的一种复合电位。
其传导速度与组成该神经干的主要神经纤维有关，蛙类坐骨神经干中以Aα类纤维为主,传导速度大约为35～40 m/s，它并不能代表组成该神经干的每一单个神经纤维的传导速度，而是主要代表了Aα类神经纤维的传导速度。
神经干动作电位是由多根神经纤维的动作电位复合而成。
对于每根神经纤维其兴奋性都不同，在一定范围内,较小的刺激能引起兴奋较高的少数神经纤维兴奋,所以动作电位的幅度较小;随着强度增加，能兴奋的神经纤维的数目也增加，所以神经干的复合动作电位增加，当所有神经纤维都兴奋后，动作电位的幅度就不会随着刺激强度的增加而增加速度。
四本实验的原理（一）、单根神经纤维动作电位的引导及其传导1、记录出了一个先升后降的双相动作电位的原理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。
4神经干动作电位的引导及神经兴奋传导速度的测定
4神经干动作电位的引导及神经兴奋传导速度的测定西安交通大学医学院教案, 引导蟾蜍坐骨神经动作电位，并观察其基本波形（包括双相和单相动作电位）。
, 学习和掌握神经干动作电位传导速度测定的原理和方法。
, 学习和掌握蟾蜍坐骨神经-腓神经标本制备方法。
, 复习讲解神经干动作电位和神经纤维动作电位的区别、神经干动作电位形成的过程及神经干兴奋传导速度的测定原理等。
, 制备坐骨神经—腓神经标本。
, 引导单、双相动作电位及测定兴奋传导速度。
, 神经干双相动作电位的形成机制。
, 兴奋传导速度的测定原理。
【】1. 引导蟾蜍坐骨神经动作电位，并观察其基本波形（包括双相和单相动作电位）。
2. 学习和掌握神经干动作电位传导速度测定的原理和方法。
3. 学习和掌握蟾蜍坐骨神经-腓神经标本制备方法。
【】动作电位是神经细胞兴奋的客观标志，当神经纤维或神经干受到有效刺激时，必然会产生可传导的动作电位，也称为神经冲动。
由于神经干动作电位是许多单根神经纤维动作电位的复合，所以它的特征不同于单根神经纤维的动作电位。
本实验采用离体细胞外记录法，记录神经干兴奋时两个记录电极之间的电位变化。
动作电位可沿神经纤维进行双向传导，其传导速度取决于纤维直径、内阻、有无髓鞘等因素。
通过测定动作电位传导的距离和时间，可算出动作电位在神经纤维上的传导速度。
【】1. 动物蛙或蟾蜍。
2. 试剂和药品任氏液3. 装置和器材计算机、蛙类手术器械、神经屏蔽盒、直尺、圆规、培养皿。
【】1. 神经干动作电位的引导1）制备坐骨神经-腓神经标本制备方法与制备坐骨神经-腓肠肌标本基本相同，只是当把坐骨神经游离至膝关节后，在腓肠肌一侧继续分离腓神经至足趾，用线结扎，并在结扎线远端剪断。
将制备好的坐骨神经-腓神经标本浸入盛有任氏液的培养皿内备用。
2）将神经标本置于神经屏蔽盒的电极上。
将神经的近中枢端置于刺激电极一侧，外周端置于记录电极侧。
3）进入BL-410生物信号采集、处理系统，单击菜单栏中实验项目，在肌肉、神经实验中选择神经干动作电位的引导。
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。
实验生理科学：实验二 神经干动作电位的引导、阈强度及动作电位传导速度的测定
结论 ：简明扼要
例如： 1. 对神经干予以适度刺激，可引发双向动
作电位。 2. 本次实验所得神经干动作电位的阈刺激
为0.25V。 3. 神经干动作电位的传导速度为30m/s。
思考题
1. 如何区分刺激伪迹与动作电位？
2. 为何描记的动作电位是双相的？用细胞外记录法记录 神经干动作电位的原理？怎样可以描记出单相动作电 位？
注意：1、保证神经足够长度 2、注意不要损伤神经，保持神经湿润 3、尽量分离干净
二、实验装置连接
1、放置神经干：方向、水平、悬空 2、连接电极
三、实验观察与记录
1、双向动作电位的引导 2 、神经干阈强度测定 3、神经动作电位传导速度测定 4、相对不应期和绝对不应期测定
1、动作电位的引导
-实验项目 -肌肉神经实验 -神经干动作电位的引导
1
2
B
A
C
E
D
当电极2处的膜复极化时，电极2处的膜 电位逐渐恢复至电极1处电位水平，此 电位变化过程即双向动作电位波形的 DE段。
阈强度
在刺激时间不变的情况下，刚能引起兴奋的 刺激强度称为阈刺激或阈强度，简称阈值。
全或无：AP要么不产生要产生就是最大幅度 问题3：为何神经干动作电位动作幅度在一定范 围内随刺激强度的增大而增大 ？
双相动作电位 (Biphasic Action Potential)
（引导电极距离大于动作电位波长）
细胞外引导电极
检流计
兴奋区
双相动作电位( Biphasic Action Potential)
（引导电极距离小于动作电位波长）
检流计
细胞外引导电极
兴奋区
检流计
B
细胞外引导电极
实验一_神经干动作电位的引导及其传导速度和不应期的测定
一目的要求：1．学习蛙类动物单毁髓与双毁髓的方法。
2．学习并掌握蛙类坐骨神经干标本的制备方法。
3．学习电生理学实验方法。
4．观察蟾蜍坐骨神经干复合动作电位的波形，了解其产生的基本原理。
二基本原理：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。
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向动作电位。
神经细胞的动作位是以”全或无”方式发生的。
坐骨神经干是由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。
复合动作电位的幅值在一定刺激强度下是随刺激强度的变化而变化的。
三动物与器材：蟾蜍、常用手术器械（手术剪、手术镊、金冠剪、眼科剪、毁髓针和玻璃分针）、蛙板、固定针、不锈钢盘、污物缸、粗棉线、任氏液、计算机生理信号处理系统、神经屏蔽盒。
四方法步骤：1．蟾蜍的单毁髓与双毁髓一手握住蛙或蟾蜍(可用纱布包裹蟾蜍躯干部)，背部向上。
用拇指压住蛙或蟾蜍的背部，食指按压其头部前端，使头端向下低垂; 另一手持毁髄针，由两眼之间沿中线向后触划，当触及到两耳中间的凹陷处(此处与两眼的联机成等边三角形)时，持针手即感觉针尖下陷，此处即是枕骨大孔的位置。
将毁髄针由凹陷处垂直刺入，即可进入枕骨大孔（图t-1）。
然后将针尖向前刺入颅腔，在颅腔内搅动，以捣毁脑组织。
如毁髄针确在颅腔内，实验者可感到针尖触及颅骨。
此时的动物为单毁髓动物。
再将毁髓针退至枕骨大孔，针尖转冋后方，与脊柱平行刺入椎管，以捣毁脊髓。
彻底捣毁脊髓时，可看到动物的后肢突然蹬直，而后瘫痪如棉（图t-2），此时的动物为双毁髓动物。
如动物仍表现肢肌肉紧张或活动自如，必须重新毁髓。
操作过程中应注意使蟾蜍头部向外侧(不要挤压耳后腺)，防止耳后腺分泌物射入实验者眼内(如被射入，则需立即手生理盐水冲洗眼睛)。
2．坐骨神经干标本制备(1) 剥制后肢标本（图t-3）(2) 分离两后肢（图t-4）(3) 分离坐骨神经（图t-5）3．测定：阈刺激、最大刺激，打印不同刺激引起的动作电位重叠显示波形。
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神经干
标本屏蔽盒
S1 S2
R1 R1’ R2 R2’
Medlab-U生物信号放大器、刺激器
神经干动作电位及其传导速度测定装置示意图
表6-2 蛙神经干动作电位的引导及其传导速度测定实验结果
项目
结果
阈刺激 最大刺激强度 1通道上下相幅值 1通道上相时程 AP潜伏期(t1、t2) AP间隔时间(t) AP传导速度 1通道单相AP幅值 1通道单相AP时程 绝对不应期
t1 t2
实验后处理
两引导电极相隔较远，上、下相动作电位完全分离
上相动作电位复极完成，下相除极同时开始
上相动作电位复极未完成，下相除极已开始
神经干动作电位的引导和传 导速度的测定
实验目的
1. 掌握蛙坐骨神经-胫腓神经标本的制备方法 2. 掌握引导神经干复合动作电位和测定其传导
速度、兴奋不应期的基本原理和方法
实验原理
兴奋和兴奋性(excitability) 动作电位(action potential) 阈刺激(threshold stimulus) 最大刺激强度
神经干动作电位及其传导速度测定装置示意图
t
Байду номын сангаас通道1
R1 R2
t1
通道2
R3 R4
t2
V=s/(t2-t1) =s/t
实验步骤
制备蛙坐骨神经-胫腓神经标本 连接实验装置 实验参数设置 启动刺激器，记录1、2通道动作电位 寻找阈刺激和最大刺激强度 夹伤1通道两电极之间的神经，记录1通道动作电 位变化, 将脉冲数改为2，逐渐缩短间隔，测量绝对不应期 将保存的数据打开,测量各指标及传导速度，打印
20~50 3000Hz DC
X轴压缩比 Y轴压缩比
200~250 ms/div
0.5 ~1 mv/div
0.5 ~1 mv/div 5 ~20
mv/div
刺激输出: 主周期刺激
主周期（1s)、波宽（0.1ms)、幅值（0~1V）
间隔（30ms）、脉冲数（1）、
延时（10ms)、周期数（连续）
动作电位传导速度测定的原理与方法
R S
+35
mV
幅值
-55 -70
刺激 伪潜迹伏期
动作电位 时程
时间(ms)
识—可基兴本奋知组织兴奋后兴奋性的变化 ：
绝对不应期 相对不应期 超常期 低常期
R S
双相动作电位
R S
单相动作电位
动作电位传导速度测定的原理与方法
神经干
标本屏蔽盒
S1 S2
R1 R2 R3 R4
Medlab-U生物信号放大器、刺激器
★
连接实验装置
Medlab-U系统记录蛙神经干动作电位实验配置参数
项目
参数
显示模式
示波器 (刺激器触发)
采样间隔
20us～25us
显示通道
1
2
3
放大器 ：
1
2
3
处理名称
神经干电位
传导速度
刺激标记
放大倍数 上限频率 时间常数
200～1000 1000Hz 0.02s
200～1000 1000Hz 0.02s