生理实验报告!

蟾蜍坐骨神经干动作电位的引导、传导速度和兴奋不应期的测定【实验目的】

1.观察蟾蜍坐骨神经动作电位的基本波形，加深理解兴奋传导的概念，理解可

兴奋性在兴奋过程中的变化过程；

2.进一步掌握坐骨神经—腓神经标本的制备方法与引导动作电位的方法；

3.进一步熟悉实验室里仪器设备的操作。

【实验原理】

1.神经干动作电位是神经兴奋的客观标志。当神经受到有效刺激时，处于兴奋

部位的膜外电位负于静息部位，当动作电位通过后，兴奋处的膜外电位又恢复到静息时的水平。神经干兴奋过程所发生的这种膜电位变化称神经复合动作单位。如果将两个引导电极置于神经干表面时（双极引导），动作电位将先后通过两个引导电极，可记录到两个相反的电位偏转波形，称为双向动作电位；

2.神经纤维兴奋的标志是产生一个可传播的动作电位。测定神经干上的神经冲

动的传导速度，可以了解神经的兴奋状态。在示波器上测量动作电位传导一定距离所耗费的时间，便可计算出兴奋的传导速度；

3.神经与肌肉等可兴奋组织的兴奋性在一次兴奋过程中可发生一系列变化，及

绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期，组织的兴奋性才可恢复。为了测定神经干在兴奋过程中的兴奋性变化，可用双刺激法检查刺激引起的兴奋阙值和电位变化，即可观察到神经组织兴奋性的变化过程。

【实验对象】

蟾蜍

【实验器材】

蛙类手术器械，BL-410生物信号记录分析系统，神经屏蔽盒，任氏液（林格液）等。

【实验步骤】

制备蟾蜍坐骨神经-腓神经标本，并放入神经屏蔽盒内；

（一）双相动作电位

1.打开BL-410→实验项目→神经肌肉实验→神经干动作电位引导→记录出双相

动作电位；

2.由小到大改变刺激强度，记录阈强度和最大刺激强度；

3.观察双相动作电位波形，测量最适刺激强度时的潜伏期、时程和波幅；（二）引导出最大刺激强度时的动作电位波形

1.BL-410仪器操作：实验项目→神经肌肉实验→神经干动作电位传导速度测定→输入两电极之间的距离分别用潜伏期法和潜峰法测量其传导速度；

2.潜伏期法：测量第一个通道动作电位潜伏期的时间（t），输入刺激电极到第一个引导电极间的距离(S)，屏幕右上角显示传导速度和根据速度的公式计算传导速度：v=S/t；

3.潜峰法：测量两个通道电位的动作电位的波峰间的时间差，为（t2-t1）,测量并输入两对引导电极间的距离为（S2-S1）,屏幕右上角显示传导速度和用公式计算传导速度：v=(S2-S1)/(t2-t1)。

（三）观察并测量神经干的不应期

1.BL-410操作：实验项目→神经肌肉实验→神经干不应期实验→试验参数设置（起始波间隔：15ms；波间隔减量：0.1~0.2ms；刺激时间间隔：2s；实验方式：程控）；

2.计算机按程序连续输出双脉冲刺激,两个刺激之间的间隔时间逐渐缩短，使第二个动作电位逐渐向第一个动作电位靠近，当第二个刺激引起的动作电位幅度刚好开始降低时，表明此时的第二刺激已落入第一次兴奋的相对不应期。此时两个轨迹之间的间隔时间为总不应期。继续缩短两个刺激之间的间隔时间，若第二个动作电位完全消失，表明此时从第二个刺激开始落入第一次兴奋后的绝对不应期，此时两个刺激轨迹之间的间隔时间为绝对不应期。总不应期和绝对不应期之差为相对不应期。

【实验结果】

1.坐骨神经干动作电位阈强度

.

2.坐骨神经干动作电位最大刺激

3坐骨神经干兴奋性不应期的测定

【讨论结果】

1.由实验结果1可知，对蟾蜍坐骨神经干进行刺激，当刺激强度为0.350V时，

坐骨神经干动作电位刚刚出现，此时动作电位幅值最小，该刺激强度即为阈强度，即阈值=0.350V；

2.由实验结果2可知，对蟾蜍坐骨神经干进行刺激，当刺激强度为0.800V时，

坐骨神经干动作电位幅值刚好达到最大，该刺激强度即为最大刺激，即最大刺激=0.800V

3.由实验结果2可知，观察图像可知，该动作电位波形为双相波形，经区间测

量可知，在最适刺激强度时，该蟾蜍坐骨神经干潜伏期=0.76ms；时程=2.72ms；

幅值=8.60mv（上相），-4.25mv（下相）；波幅=12.85mv；

4.由实验结果3可知，因为此次实验为双刺激时，由第三幅图可知，当刺激间

隔为1.00ms时，第二个刺激即将出现动作电位，即该坐骨神经干绝对不应期=1.00ms；第一幅图，第二个刺激刚好达到与前一刺激同样幅度动作电位，在这之前，已经经历过绝对不应期和相对不应期，此时刺激间隔为11.00ms，即该神经干总的不应期=11.00ms；最后相对不应期=总不应期—绝对不应期=11.00ms—1.00ms=10.00ms；

5.用潜峰法可以算出传导速度为v=(S2-S1)/(t2-t1)=2cm/0.92ms=21.73m/s。【思考】

1.该实验对蟾蜍坐骨神经干进行刺激时产生的动作电位的是双相波形，这与在

生物体的单相动作电位不同，原因是什么？

答：在该实验时，在神经干上放置一对记录电极。当在神经干一端进行刺激时，表现为负电位变化的动作电位由此极端向另一端传导。当其传导到a电极时，a、b之间出现电位差，a负b正。此时可记录到上相波。当动作电位传至两电极之间时，a、b又处于等电位状态。动作电位进一步传导当到达b电极时，a、b之间又出现电位差，a正b负，此时可记录到下相波。然后记录又回到零位。如此获得的呈双相变化的记录就可以称为双相动作电位。

然而在生物体内时，动作电位在神经干上的传导是通过电紧张电位引起局部电流进行传导的，不存在两个引导电极，因此在生物体内出现的波形都是单相的。2.就单细胞和单纤维来说，动作电位具有“全或无”现象，为什么在坐骨神经干上，在阈刺激和最大刺激之间所引起的动作电位是以刺激强度增加而增加的？

答：“全或无”现象针对的是单一神经纤维，而坐骨神经干是由多根神经纤维构成的，每根神经纤维兴奋性不一样，阈强度和最大刺激也不一样。对坐骨神经干来说，在阈强度刺激时，此时兴奋性最高的神经纤维开始产生动作电位，而在坐骨神经干的最大刺激指的是，兴奋性最低的神经纤维在此强度刺激下也产生了最大动作电位。而在阈刺激和最大刺激时，随着刺激强度的增大，各个神经纤维逐渐向最大动作电位靠近，最后坐过神经干表现出的是所有神经纤维动作电位的总和，所以其在阈刺激和最大刺激之间，动作电位不断增大。