-II 神经干动作电位及其传导速度的测定

神经干动作电位及其传导速度的测定

摘要：目的学习并掌握坐骨神经干标本的制备方法，观察神经干复合动作电位的波形、幅度、潜伏期及时程，并初步掌握电生理实验的方法，学习和掌握神经干动作电位传导速度测定的原理和方法。方法制备蛙的坐骨神经标本，在原有实验设计的基础上，就记录距离、损伤阻滞对神经干复合动作电位的波形、幅度、潜伏期及时程的影响，传导速度的计算方法等问题进行深入分析。结果增大两记录电极距离，在一定范围内第一相峰值逐渐升高，持续时间延长，第二相峰值逐渐减小，电位持续时间逐渐延长；记录电极间用镊子夹伤神经干，动作电位的波形第二相消失形成单相动作电位。结论讨论分析该实验结果能更好地理解神经干复合动作电位的原理，牢固掌握基本的电生理知识

关键词：动作电位；刺激伪迹；双相电位；单相电位；神经干

神经干在受到有效刺激后，可以产生动作位，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动作电位。神经细胞的动作电位是以“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。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物蛙

1.1.2器材和药品蛙类手术器械1套，刺激电极，引导电极，神经屏蔽盒，棉球，培养皿，

小烧杯，滴管，生物信号采集处理系统，任氏液。

1.2方法

1.2.1 坐骨神经干标本制备

1.2.1.1破坏脑与脊髓取蛙一只，用自来水冲洗干净，左手持蛙，用食指下压其吻部，拇

指按压在其骶髂关节下方，使其头尽量前俯，右手持探针沿两眼之间中线向后方轻

划，至触及头颈部正中的凹陷处，即为枕骨大孔的位置。用探针在凹陷处垂直刺入

枕骨大孔，再将其针尖转向前刺入颅腔，左右搅动探针，彻底捣毁脑组织；然后缓

慢地把探针退至枕骨大孔处，将其转向后方，与脊柱平行捻动探针使其刺入整个椎

管，彻底捣毁脊髓。彻底捣毁脊髓时，可看到动物后肢突然蹬直，然后瘫软。动物

完全处死的标志有：下颌呼吸运动消失，疼痛反射消失，肌紧张消失，有时有尿失

禁。如动物仍表现四肢肌肉紧张或活动自如，必须重新毁髓。

1.2.1.2剪除头部及内脏用左手抓住动物的两后肢，让其头部自然下垂，在其骶髂关节水

平上至少1cm处用剪刀剪断脊柱，将其头、前肢和内脏一并剪除（注意勿损伤神经），仅保存一段脊柱和后肢。脊柱的两旁可见坐骨神经丛。

1.2.1.3 用左手捏住脊柱断端，右手捏住断端边缘皮肤，向下剥掉全部后肢皮肤，注意不要

握住或接触坐骨神经。将全部皮肤剥除后，把标本置于盛有任氏液的培养皿中。1.2.1.4将手以及用过的全部手术器械洗净，以免皮肤分泌物、血液污染神经标本。

1.2.1.5 分离两下肢在任氏液里把标本上的血迹冲洗干净，用镊子从背位夹住脊柱将标本

提起，剪去向上突出的骶骨（避开坐骨神经），然后沿正中线用粗剪刀将脊柱分为

两半，再从耻骨联合中央剪开两后肢。将已分离的标本浸入盛有任氏液的培养皿中。

1.2.1.6制备坐骨神经标本取出一侧下肢，用蛙钉固定于蛙板上，固定时要注意，坐骨神

经和腓肠肌朝上。先用玻璃分针沿脊柱侧游离坐骨神经，神经干应尽可能分离的长

一些。要求上自脊髓附近的主干，下沿腓总神经或胫神经一直分离至踝关节附近止。

坐骨神经在膝关节后分为胫神经和腓神经两支，如要制备腓神经，则在分叉的下端

将胫神经剪断，膝关节附近的腓神经表面有肌肉和筋膜覆盖，仔细分离并沿腓肠肌

沟一直下行分离至跟踺，然后将棉线用任氏液浸泡后，在脊髓侧坐骨神经起始处和

跟腱处将神经结扎，在结扎的外侧将神经干剪断，制成坐骨神经-腓神经标本。另

外，也可保留胫神经而将腓神经剪断，制成坐骨神经-胫神经标本。将制备好的神

经干标本浸于任氏液中数分钟，待其兴奋性稳定后开始实验。

注意在分离过程中，应把神经周围的结缔组织去除干净，并把神经的细小分支剪断，但要注意不要用金属器械碰触神经，也不要对神经过度牵拉。实验期间应不

断滴加任氏液使神经保持湿润。

1.2.2 神经干动作电位的引导

1.2.2.1连接实验装置将刺激电极连接刺激输出，记录电极连接到1通道和2通道，注意

避免接触不良或连接错误，注意地线的连接。

1.2.2.2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上，外周端

置于记录电极上。

1.2.2.3进入生物信号采集处理系统，打开菜单栏中“实验项目”→“肌肉神经实验”→“神

经干动作电位的引导”

1.2.2.4观察刺激强度对动作电位幅度的影响从最小的刺激强度开始，逐渐加大刺激强度，

直至出现双相动作电位，观察并记录此时的刺激强度，即为阈强度；在阈强度的基

础上再次加大刺激强度，直至双相动作电位的峰值不再增加，记录此时的刺激强度，即为最适刺激强度。

1.2.2.5在第二对记录电极之间用镊子夹伤神经干，可见双相动作电位的第二相消失。成为

单相动作电位。测量动作电位潜伏期（刺激伪迹前到动作电位起始的距离），动作

电位的幅度和时程。

1.2.2.6增加刺激强度、放大倍数，观察记录神经干单相动作电位波形的变化。

1.2.2.7将计算机记录的双相、单相动作电位及刺激强度对双相动作电位的影响图经编辑后

保存。

1.2.3 神经干动作电位传导速度的测定

1.2.3.1把神经屏蔽盒的两对引导电极与生物机能实验的1、2通道相连。

1.2.3.2选择菜单栏中的“实验项目”→“肌肉神经系统实验”→“神经干兴奋传导速度测

定”，在对话窗口内输入两对引导电极的距离，确定后，按刺激启动键，则在1、2

通道上分别出现一个动作电位，且显示出其传导速度的数据。或在显示方式菜单条

下找出比较显示方式，则可在显示器上显示出两道的图形。该实验模块直接将动作

电位的潜伏期及刺激电极与记录电极之间的距离带入公式V=（S2-S1）/（T2-T1）

计算出神经干的兴奋传导速度。

1.2.4实验结果的处理剪辑图形，存盘。

注意事项：

1. 分离神经干过程中，要求剥离干净，神经分支及周围结缔组织应用眼科剪小心剪除，切

忌撕扯，以免损伤神经组织。

2. 神经干两端要用细线扎住，然后浸于任氏液中备用。取神经干时须用镊子夹持两端扎线，

切不可直接夹持或用手触摸神经干。

3. 神经干须经常滴加任氏液保持湿润。可在屏蔽盒内置一小片湿纱布或浸湿的滤纸，以保

持盒内湿润，防止标本干燥。

4. 神经干应与记录电极密切接触，尤其要注意与中间接地电极的接触。任氏液过多时，应

用棉球或滤纸片吸掉，防止电极间短路。

5. 神经标本屏蔽盒用前应清洗干净，尤其是刺激电极和记录电极，用后应清洗擦干，否则

残留盐溶液会导致电极腐蚀和导线生锈。