《影響神經(jīng)沖動傳導(dǎo)速度的因素》實(shí)驗(yàn)方案

1、解剖生理學(xué)自主實(shí)驗(yàn)影響神經(jīng)沖動傳導(dǎo)速度的因素實(shí)驗(yàn)方案學(xué)院：生命科學(xué)學(xué)院班級：2012級免費(fèi)師范班組別： 2012級免費(fèi)師范（2）班2組組長：解星晨成員：甘國東、楊基偉、劉露時間：2014年11月11日 影響神經(jīng)沖動傳導(dǎo)速度的因素一、目的要求1、觀察蟾蜍或牛蛙坐骨神經(jīng)干復(fù)合動作電位的基本波形，并了解其產(chǎn)生的基本原理。2、學(xué)習(xí)測定蟾蜍或牛蛙離體神經(jīng)干神經(jīng)沖動傳導(dǎo)速度的方法和原理3、觀察自來水、溫度（37）、3%KC、l 5%NaC、l 2%普魯卡因?qū)蛤芑蚺Ｍ茈x體坐骨神經(jīng)沖動傳導(dǎo)速度的影響。二、基本原理神經(jīng)干在受到有效刺激后可以產(chǎn)生復(fù)合動作電位， 標(biāo)志著神經(jīng)發(fā)生了興奮。 如果在離體神經(jīng)干的一端施加

2、刺激， 從另一端引導(dǎo)傳來的興奮，可以記錄到雙相動作電位。 如果在引導(dǎo)的兩個電極之間將神經(jīng)干麻醉或損壞，阻斷興奮的傳導(dǎo)，這時記錄到的動作電位就是單相動作電位。單個神經(jīng)細(xì)胞的動作電位是以“全或無”方式發(fā)生的， 而神經(jīng)干復(fù)合動作電位的幅值在一定的刺激強(qiáng)度下是隨刺激強(qiáng)度的增加而增大的。如果在原理刺激點(diǎn)的不同距離處分別引導(dǎo)離體神經(jīng)干動作電位， 兩引導(dǎo)點(diǎn)之間的距離為成在兩引導(dǎo)點(diǎn)分別引導(dǎo)出的動作電位的時差為 s,即可按照公式 v=m/s 來計(jì)算興奮的傳導(dǎo)速度。神經(jīng)興奮的發(fā)生和傳導(dǎo)有賴于細(xì)胞膜上 N升內(nèi)流。其客觀指標(biāo)是神經(jīng)興奮時產(chǎn)生的動作電位。普魯卡因等局麻醉藥可阻滯Na離子內(nèi)流，從而抵制神經(jīng)沖動的發(fā)生與傳導(dǎo)

3、速度的減慢。神經(jīng)纖維的靜息電位接近 K離子的平衡電位，故細(xì)胞外液K離子濃 度升高可使細(xì)胞膜內(nèi)外濃度差減小，K離子平衡電位減小，膜發(fā)生去極化。在此基石上，由于 Na離子通道受到抑制，神經(jīng)干傳導(dǎo)速度降低； 當(dāng)細(xì)胞外夜Na離子內(nèi)流減弱，也可以使神經(jīng)干傳導(dǎo)速度減慢。三、材料、器材與藥品1、材料：蟾蜍或牛蛙坐骨神經(jīng)2、器材：剪刀、鏡子、毀髓針、玻璃分針、粗棉線、恒溫箱、PC機(jī)、BL-420F 生物信號采集處理系統(tǒng)、神經(jīng)屏蔽盒、毫米刻度尺。3、藥品：Ringer s 液、3%KC、l 5%NaC、l 2%普魯卡因四、實(shí)驗(yàn)步驟1、蟾蜍或牛蛙坐骨神經(jīng)干的的標(biāo)本制備取蟾蜍或牛蛙1 只， 雙毀髓后在尚難部用粗剪將

4、脊柱剪短，撕下皮膚和內(nèi)臟。將帶有部分脊柱、后肢的標(biāo)本用任氏液洗凈，置于蛙解剖盤上。在神經(jīng)出脊柱處，用粗棉線結(jié)扎一側(cè)坐骨神經(jīng)，并于結(jié)扎點(diǎn)與脊柱之間將神經(jīng)剪斷。然后輕輕提起結(jié)扎線，沿坐骨神經(jīng)的走向，用組織剪將包繞坐骨神經(jīng)的肌肉一同剪至膝關(guān)節(jié)，并在此將坐骨神經(jīng)和肌肉剪斷。如果蟾蜍或牛蛙較小，應(yīng)該繼續(xù)沿膝關(guān)節(jié)向下用上述方法把脛、腓神經(jīng)及其周圍組織與其他組織分離，至裸關(guān)節(jié)處剪斷。 將帶有部分肌肉的坐骨神經(jīng)放在盛有少量任氏液的培養(yǎng)皿中， 一手用鑷子夾住包繞神經(jīng)的肌肉，另一只手提起結(jié)扎線輕輕一拉，神經(jīng)與肌肉就可分離開來。然后用眼科剪剪掉較長的時間分支，用粗棉線結(jié)扎神經(jīng)的外周端。如此，一條坐骨神經(jīng)標(biāo)本就制作完

5、畢。2、實(shí)驗(yàn)裝置的連接將神經(jīng)屏蔽盒與信號采集處理系統(tǒng)連接，屏蔽盒的地線良好接觸。儀器的操作和實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置（1） 儀器的設(shè)定?！安杉翱凇币淹ǖ? 和通道 4 均設(shè)置上。引導(dǎo)電極使用兩對，同時引導(dǎo)兩對引導(dǎo)電極下的動作電位圖形， 兩對引導(dǎo)電極之間的間隔距離盡量大一些。近刺激端的一對（R3和R4）輸入生理信號采集系統(tǒng)的 通道2,原理刺激端的一對（R5和R6）輸入生理信號采集系統(tǒng)的通道4。（2） 測定兩對引導(dǎo)電極的動作電位時差。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“開始”，然后再點(diǎn)擊“刺激”，這時，顯示窗口的通道 2 就顯示第一對引導(dǎo)電極引導(dǎo)出的動作電位圖形， 而通道 4 則顯示第二對引導(dǎo)電極引導(dǎo)出的動作電位圖形。 調(diào)整好

6、實(shí)驗(yàn)顯示窗口動作電位的圖形。由于第二隊(duì)對引導(dǎo)電極距離刺激點(diǎn)更遠(yuǎn)，所以通道4 中動作電位圖形出現(xiàn)的比較靠后。用數(shù)遍點(diǎn)擊“快捷工具欄”中的“觀察”， 拖動鼠標(biāo)分別測出通道2 和通道 4 兩個動作電位的起始點(diǎn)， 即測出兩個動作電位的時間差（ms）。（ 3）測量兩對引導(dǎo)電極神經(jīng)干的長度。使用毫米刻度尺準(zhǔn)確量出量對引導(dǎo)電極的距離，即為神經(jīng)干的長度。4）按照公式V=S/t ，計(jì)算出蟾蜍神經(jīng)干的興奮傳導(dǎo)速度（m/s ）。3、實(shí)驗(yàn)處理： 將坐骨神經(jīng)干取下放在室溫任氏液中 3-5min ，將神經(jīng)干放到神經(jīng)屏蔽盒中，按實(shí)驗(yàn)裝置連接中的（ 2）、（3）、（4）測出傳到速度。 將坐骨神經(jīng)干取下放在室溫的自來水中 2-

7、3min ， 按照同樣的方法測量坐骨神經(jīng)傳導(dǎo)速度。 將坐骨神經(jīng)取下放在裝有37任氏液（ 10ml） 的培養(yǎng)皿中， 保持恒溫 3-5min ，然后按上述方法測定此時的坐骨神經(jīng)傳導(dǎo)速度。 將坐骨神經(jīng)干取下放在室溫任氏液中 2-3min ，再滴加 5%NaCl溶液 2-3 滴， 然后再處理2-3min ， 按照同樣的方法測量坐骨神經(jīng)傳導(dǎo)速度。 將坐骨神經(jīng)干取下放在室溫任氏液中 2-3min ，再滴加 3%KCl溶液 2-3 滴， 然后再處理2-3min ， 按照同樣的方法測量坐骨神經(jīng)傳導(dǎo)速度。 將坐骨神經(jīng)干取下放在室溫任氏液中 2-3min ，再滴加2%普魯卡因溶液 3-4 滴， 然后再處理2-3m

8、in ， 按照同樣的方法測量坐骨神經(jīng)傳導(dǎo)速度。 剪切圖片打印實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并收拾實(shí)驗(yàn)桌面。五、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析1、溫度（37）蟾蜍或牛蛙離體坐骨神經(jīng)沖動傳導(dǎo)速度的測定2、蟾蛛或牛蛙離體坐骨神經(jīng)沖動傳導(dǎo)速度的測定3、3%KCl蟾蛛或牛蛙離體坐骨神經(jīng)沖動傳導(dǎo)速度的測定4、2啃魯卡因?qū)钢牖蚺Ｍ茈x體坐骨神經(jīng)沖動傳導(dǎo)速度的測定分析1在溫度上升到37c時，有利于神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)。由于溫度較高可增加 Na+勺電導(dǎo)，從而加快去極化的進(jìn)程。溫度每上升 10c （即溫度從25c 上升到37C）傳導(dǎo)速度約增加5% （即增加m/s左右），幾乎呈線性關(guān) 系。蟾蛛或牛蛙坐骨神經(jīng)對低溫、高溫的耐受性是有限的，在環(huán)境溫度 為OC

9、、100c的條件下肯定側(cè)不出動作電位， 傳導(dǎo)性為零。但具體原因 是否由溫度影響還要作進(jìn)一步的考證。2高滲氯化鈉溶液使動作電位傳導(dǎo)速度降低。 其作用機(jī)理是由于鈉離子 在膜內(nèi)外存在巨大的濃度梯度，細(xì)胞外鈉離子迅速向膜內(nèi)擴(kuò)散，使膜兩 側(cè)電位差急劇減小為零，進(jìn)而出現(xiàn)膜極化狀態(tài)的倒轉(zhuǎn)， 即反轉(zhuǎn)為膜外電 位為負(fù)、膜內(nèi)電位為正。在內(nèi)正外負(fù)的電位差使鈉離子通道受到抑制， 神經(jīng)傳導(dǎo)速度降低。3 3%KCl使動作電位幅值減小、傳導(dǎo)速度降低。其機(jī)理是細(xì)胞外鉀離子 濃度升高，那么從細(xì)胞內(nèi)向細(xì)胞外擴(kuò)散的鉀離子就減少，膜內(nèi)外兩側(cè)形 成的電勢差也就減小，因而靜息電位也減小，其與閾值差距也就減小了， 所以動作電位幅度也減小了

10、。（ 2）膜外鉀離子濃度升高后靜息電位變 小以致接近閾電位水平，細(xì)胞膜處于去極化阻滯狀態(tài)，當(dāng)靜息電位過小 時，鈉離子通道失活，故動作電位的傳導(dǎo)速度減慢。4普魯卡因能夠抑制離體蟾蛛坐骨神經(jīng)沖動傳導(dǎo)。其依靠濃度梯度以彌散方式穿透神經(jīng)細(xì)胞膜，在內(nèi)側(cè)阻斷鈉離子通道，使神經(jīng)細(xì)胞興奮閾值升高，喪失興奮性和傳導(dǎo)性，信息傳遞被阻斷。六、注意事項(xiàng)1、神經(jīng)干不能太干也不能太濕， 剝離完整后在任氏液體中穩(wěn)定15 分鐘左右。2、神經(jīng)干放置在引導(dǎo)電極上時，盡量拉直，勿使下垂或斜向放置，以免影響神經(jīng)干長度測量測準(zhǔn)確性。3、神經(jīng)干要盡可能長，兩個引導(dǎo)電極之間的距離越遠(yuǎn)，測量的傳導(dǎo)速度就越準(zhǔn)確。4、盡量減少動作電位的刺激偽跡，這樣更加容易確定動作電位離開基線的起始點(diǎn)。5、每