改变刺激电极极性对青蛙坐骨神经干双相动作电位波幅的影响

改变刺激电极极性对青蛙坐骨神经干双相动作电位波幅的影响
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（XX学院医学院，广东XX ******）
摘要：目的：探究改变刺激电极极性对双相动作电位波幅的影响。

方法：离体细胞外记录法，设立对照组与实验组，改变刺激电极后，其他因素均不改变，以最适刺激刺激神经干，记录处理后的双相动作电位的正相波和负相波波幅。

结果：改变刺激电极极性后，负相波波幅明显下降(P<0.05)，正相波波幅明显下降(P<0.05)。

结论：改变刺激电极极性后双相动作电位正负相波波幅均明显减小。

[关键词]刺激电极极性，双相动作电位，波幅
由前一次的实验我们知道神经干双相动作电位波幅受神经纤维的数目和神经纤维的传导速度影响，这一次我们要探究改变刺激电极极性对神经干动作电位的影响。

之前多有文献发表诸如引导电极间距对蛙坐骨神经干动作电位的影响、神经干双相动作电位波形的分析等，但少见有研究刺激电极极性与神经干动作电位关系的作品。

本次实验通过设立对照组和实验组研究刺激电极极性改变对蛙坐骨神经干双相动作电位波幅的影响，通过实验逐步培养我们客观地对事物进行观察、比较、分析和综合的能力以及独立思考、解决实际问题的能力，检验理论与操作掌握的差距。

1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 仪器 RM6240生物信号采集与处理系统，神经标本屏蔽盒（均由成都仪器厂生产）1.1.2 试剂任氏液（按照SOP标准配制）
1.1.3 动物青蛙11只，49.1-75.8g(由XX学院医学院动物中心提供）
1.2 实验方法
1.2.1 坐骨神经干标本的制备按照陈健康介绍的方法[1]制备青蛙坐骨神经-胫腓神经标本。

根据实验条件中刺激电极与引导电极的距离，神经干分离的长度约4cm即可，神经两端用细绳绑好。

坐骨神经标本置任氏液中浸泡20分钟备用。

1.2.2 实验过程固定神经标本屏蔽盒内各电极间的距离，S1、S2距离0.5cm，S2、地线距离1cm，地线与R1-距离0.5cm，R1-、R1+距离为1cm。

打开神经干动作电位实验平台，调节各实验参数，安装标本于屏蔽盒内，以最适刺激刺激神经干，记录双相动作电位的波幅和波形。

cm。

改变刺激电极后，其他因素均不改变，以最适刺激刺激神经干，记录处理后的双相动作
电位的正相波和负相波波幅。

启动软件，选取神经干动作电位平台，实验参数：采样频率：100 kHz 扫描速度：0.2 ms/div 灵敏度：5 mV 时间常数：0.02 s 滤波频率：1kHz 刺激方式：单刺激刺激强度：最适刺激刺激波宽：0.1 ms 延时： 2 ms 同步触发：是。

1.3 统计学处理
所有数据均用x±s表示。

采用统计软件SPSS 13.0进行统计处理，两组间数据比较采用两独立样本的t检验，P<0.05表示两组均数差异有显著统计学意义。

2 结果
表1 .改变刺激电极极性前后双相动作电位波幅的比较（x±s）
负相波波幅（mV）正相波波幅（mV）
对照组 10.6936±2.8406 4.6341±2.1002
处理组8.0218±2.4398* 5.3927±1.2457**
备注：*与对照组负相波波幅相比，*P<0.05；**与对照组正相波波幅相比，**P<0.05
3 讨论
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，通过对照组与实验组的对比，发现真相。

神经组织是可兴奋组织，其生物电的表现形式主要有两种：一种是安静时的静息电位和受刺激时产生的动作电位。

动作电位可沿神经纤维传导。

将两个引导电极分别置于正常完整的神经干表面，神经干一端兴奋时，兴奋向另一端传播并依次通过两个记录电极，可记录到两个方向相反的电位偏转波形，称为双相动作电位。

双相动作电位的波形是由兴奋区域通过两引导电极R1-、R1+时产生的电位差所导致的。

在本实验中，R1-与R1+没有电位差时，波形处于基线水平，R1-电位低于R1+电位时的波形称之为负相波（电流方向与兴奋传播方向相反），波形向上，反之为正相波，波形向下。

波幅由R1-、R1+的最大电位差决定。

在实验中，我们发现，改变刺激电极极性后，双相动作电位的波幅有明显下降。

原因如下：
1、改变刺激电极极性后，刺激电极的负极发出的有效刺激，在神经纤维上通直流电
时，负极上的神经纤维去极化产生可传导的动作电位，当兴奋到达正极时，正极发生超极化，引起膜电位增高；导致神经纤维兴奋性降低，因此双相波波幅呈下降趋势。

2、改变刺激电极极性，不可避免的改变了负极与地线之间的距离，使有效刺激的距离增大。

神经干由许多神经纤维组成，故神经干动作电位是由许多不同直径和类型的神经纤维的动作电位叠加而成的综合性电位变化。

动作电位在神经干上传导有一定的速度，不同类型的神经纤维传导速度不同，距离增大时，各类神经纤维不同速度的差异就显现出来了，所以复合出的双相波波幅相对变小。

在实验中，我们加入了一个小实验，移动刺激电极，增加刺激电极与地线之间的距离，观察神经干动作电位的变化，根据实验现象发现，双相动作电位波幅是变小的。

可以作为佐证。

综上所述，我们得出结论，改变刺激电极极性后神经干双相动作电位正负相波波幅均减小。

另：在实验中有几点问题比较突出，神经干标本浸泡在任氏液的时间和神经干的损伤问题，有几个小组的标本在这方面做的不好致使实验失败。

参考文献：
[1] 陈健康，刘利兵.电刺激与骨骼肌收缩活动的关系[M]∥袁秉祥,闫剑群.机能实验学.第2版.北京:高等教育出版社，2007:49—50.
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