实验三蟾蜍坐骨神

厦门大学医学院基础医学实验教学中心机能学模块蟾蜍坐骨神经干复合动作电位特性PropertiesofCompoundActionPotentialsonToadSciaticNerveTrunkIntroduction1786年Galvani所做的双金属电极刺激蛙神经引起下肢收缩的实验Galvani（1737～1798）意大利解剖医学家及物理学家检流计，1848年德国人发明1850年，用检流计测得蟾蜍坐骨神经干动作电位的传导速度为20～30m/selectrode1933年美国科学家Gasser和Erlanger用示波器对外周神经活动进行研究性总结，并发表了著名的论文《ElectricsignalsofNervousActivity》（1939年）用示波器做蛙坐骨神骨干动作电位实验阴极射线示波器，1922年美国人发明细胞外记录（ExtracellularRecording）实验阶段剑桥大学Hodgkin和Huxley应用金属微电极对乌贼巨神经纤维电活动进行系统研究，Hodgkin和Katz提出离子假说1949年，凌宁和Gerard发明玻璃微电极。电压钳和膜片钳将电生理研究推向分子水平用玻璃微电极做细胞电生理实验尖端直径0.5m的玻璃微电极细胞内记录（intracellularRecording）实验阶段目的（objective）：测定蟾蜍坐骨神经干复合动作电位（compoundactionpotential，CAP），研究蟾蜍坐骨神经干的特性、双相动作电位形成机制及神经损伤、药物对神经兴奋传导的影响1.材料和方法(Materialsandmethods)1.1实验动物（laboratoryanimal)蟾蜍（中华蟾蜍指名亚种，ZhuoshanToad）雄性蟾蜍皮肤光滑，前肢趾上有黑色婚垫，会鸣叫。雌性蟾蜍皮肤粗糙，无婚垫，不会鸣叫婚垫雄蟾雄蟾雌蟾1.材料和方法(Materialsandmethods)1.2药品(drug)任氏液、2%普鲁卡因、3Mol氯化钾任氏液由无机盐和蒸馏水配置而成，每升溶液含NaCl6.5g、KCl0.14g、CaCl20.12g,、NaHCO30.20g、NaH2PO40.01g。任氏液的理化特性与蛙的组织液近似。可用于蛙的组织、器官润湿和营养。普鲁卡因：局部麻醉药，用于浸润麻醉、传导麻醉等。普鲁卡因与Na+通道内侧受体结合，使通道蛋白质构象变化，促使Na+通道失活状态闸门关闭1.3器材(Experimentalapparatus)RM6240生物信号处理系统(RM6240biolgicalsignalcollectingsystem)（成都仪器厂）、神经标本盒（nervechamber)。RM6240C微机生物信号处理系统RM6240微机生物信号处理系统可以同时采集、放大、显示、记录、分析四路生物信号及一路刺激输出，12导联心电图输入记录，可用于人体和动物实验。仪器参数全程控设置，有多种数据分析功能和数据转换输出功能。神经干标本盒。S+S-ER1-R1+R2-R2+S+、S-刺激电极，E接地电极，r1-、r1+和r2-、r2+引导电极，1.4制备坐骨神经干（preparationofsciaticnervetrunk）•蟾蜍毁脑脊髓，去上肢和内脏，下肢剥皮浸于任氏液中。•蟾蜍下肢背面向上置于蛙板上，剪去尾椎；标本腹面向上，用玻璃分针分离脊柱两侧神经丛，用线在近脊柱处结扎，剪断神经；将神经干从腹面移向背面。标本背面向上固定，从大腿至跟腱分离坐骨神经。坐骨神经标本置任氏液中备用1.5仪器连接和参数(Apparatusjunctionandparameter)神经干标本盒两对引导电极分别接微机生物信号处理系统1、2通道。仪器参数：1、2通道时间常数0.02s、滤波频率1KHz、灵敏度5mV，采样频率：100KHz，扫描速度：0.2ms/div。单刺激方式，刺激幅度1.0V，刺激波宽0.1ms，延迟2ms，同步触发RM6240C微机生物信号处理系统神经干标本盒S+S-ER1-R1+R2-R2+采样频率通道模式扫描速度灵敏度滤波频率时间常数1.6记录动作电位(Recordactionpotential)神经干标本置于标本盒的电极上，神经与电极接触良好，调节刺激电压，记录动作电位神经干标本2.1测定中枢端引导的双相动作电位（biphasicactionpotential,BAP)用1.0V电压，波宽0.1ms的单个方波刺激神经干末梢端，测定中枢端BAP正、负向振幅(amplitude，A)和时程(duration，D）2.观察（observations)+-R1-R1+R2-R2+中枢端引导的动作电位CentralendPeripheralendAc1Dc1Ac2Dc22.2测定末梢端引导的双相动作电位用1.0V电压，波宽0.1ms的单个方波激刺激神经干中枢端，测定末梢端BAP正、负相振幅和时程Dp1Dp2Ap1Ap2Ap1Ap2+-R1-R1+R2-R2+PeripheralendCentralend2.3兴奋传导速度的测定用1.0V电压，波宽0.1ms的单个方波激刺激神经干中枢端，测定第1和第2对引导电极引导CAP起点的时间差Δt，根据υ＝SR1-R2-/Δt计算出AP的传导速度SR1-R2-Δtυ=SR1-R2-Δt+-R1-R1+R2-R2+PeripheralendCentralend2.4引导电极间距离与动作电位振幅和时程的关系用1.0V电压，波宽0.1ms的单个方波刺激神经干中枢端，测定第1对引导电极间距为10、20、30mm时的BAP正相振幅和时程A110D110A210D210要求：分别测量第1对引导电极记录的动作电位正相、负相的幅度和时程+-R1-R1+R1+末梢端引导的动作电位PeripheralendCentralendAmDm条件：刺激电压1V,刺激波宽0.1ms2.5测定单相动作电位（monophasicactionpotential，MAP）用镊子夹伤对1对引导电极间的神经干，然后用1.0V电压，波宽0.1ms的单个方波激刺激神经干中枢端，测定末梢端MAP振幅和时程+-R1-R1+R2-R2+PeripheralendCentralendDmAmAmDm+-R1-R1+R2-R2+PeripheralendCentralend2.6观察刺激强度（U）与动作电位振幅的关系刺激波宽0.1ms，刺激电压从0.1V开始，按步长0.05V增加，刺激电压每增加一次刺激神经干一次，并记录刺激电压和MAP振幅图刺激强度与动作电位振幅的关系A（mV)U(V)MaximalstimulusThresholdstimulus要求：测定阈强度和最大刺激强度，刺激强度与动作电位振幅的关系曲线神经干引导所获得复合动作电位（compoundactionpotential(CAP）与单神经纤维引导的动作电位的性质有所不同。2.7测定KCl处理前后MAP振幅刺激电压1.0V，刺激波宽0.1ms，记录3mol/LKCl处理前，处理后5′时MAP的振幅KCl处理前后动作电位处理前Aap+-R1-R1+R2-R2+PeripheralendCentralendKCl滤纸处理后2.8测定procaine处理前后BAP振幅刺激电压1.0V，刺激波宽0.1ms，记录4％procaine处理前，处理后5′时BAP的振幅。处理后procaine处理前后动作电位处理前+-R1-R1+R2-R2+PeripheralendCentralendprocainel滤纸蟾蜍坐骨神经干电生理实验摘要（abstract）目的:研究蟾蜍坐骨神经干的生理特性及神经损伤、药物对神经兴奋传导的影响。方法应用微机生物信号采集处理系统测定蟾蜍坐骨神经干复合动作电位结果:刺激电压1.2V，刺激波宽0.1ms时，中枢端引导的动作电位正相和负相振幅分别为Ac1±smV和Ac2±smV，Ac1大于Ac2，两者有（或无）显著性差异（p0.05或p0.05)；动作电位正相时程Dc1±sms显著短于负相时程Dc2±sms，两者有（或无）显著性差异（p0.05或p0.05)，末梢端引导的动作电位正相振幅Ap1±smV大于负相振幅Ap2±smV，两者有（或无）显著性差异（p0.05或p0.05)；动作电位正相时程Dp1±sms显著短于负相时程Dp2±sms，两者有（或无）显著性差异（p0.05或p0.05)；刺激电压1.2V，刺激波宽0.1ms，引导电极等于10mm、20mm和30mm时，末梢端引导的动作电位正相振幅分别A110为7.85±2.11mV、A120为10.08±2.26mV、A130为10.60±2.52mV，、A120、A130大于A110，有高度显著性差异（p0.01)。负相振幅分别A210为4.87±1.58mV、A220为6.22±2.47mV、A230为4.79±2.12mV，、A220、A230于A110比无显著性差异（p0.05)…….结论在一定范围内神经干动作电位振幅与刺激强度呈正相关，神经损伤、3molKCl、procaine阻断神经的兴奋传导，兴奋可在神经纤维上双向传导，引导电极间距小于动作电位波长时，正相波和负相波叠加形成双相动作电位1.Materialsandmethods(材料和方法)1.1实验动物（laboratoryanimal)蟾蜍（中华蟾蜍指名亚种，ZhuoshanToad）1.2药品(drug)任氏液、2%普鲁卡因、3Mol氯化钾。1.3器材(Experimentalapparatus)RM6240生物信号处理系统(RM6240biolgicalsignalcollectingsystem)（成都仪器厂）、神经标本盒（nervechamber)。1.4制备坐骨神经干（preparationofsciaticnervetrunk）蟾蜍毁脑脊髓，去上肢和内脏，下肢剥皮浸于任氏液中。蟾蜍下肢背面向上置于蛙板上，剪去尾椎；标本腹面向上，用玻璃分针分离脊柱两侧神经丛，用线在近脊柱处结扎，剪断神经；将神经干从腹面移向背面。标本背面向上固定，从大腿至跟腱分离坐骨神经。坐骨神经标本置任氏液中备用。1.5仪器连接和参数(Apparatusjunctionandparameter)神经干标本盒两对引导电极分别接微机生物信号处理系统1、2通道。仪器参数：1、2通道时间常数0.02s、滤波频率1KHz、灵敏度5mV，采样频率：40KHz，扫描速度：0.5ms/div。单刺激激方式，刺激幅度1.2V，刺激波宽0.1ms，延迟5ms，同步触发1.6记录动作电位(Recordactionpotential)神经干标本置于标本盒的电极上，神经与电极接触良好，调节刺激电压，记录动作电位2.观察项目（observations)2.1测定中枢端引导的双相动作电位（biphasicactionpotential,BAP)用1.2V电压，波宽0.1ms的单个方波激刺激神经干末梢端，观察中枢端BAP正、负向振幅(amplitude，A)和时程(duration，D）2.2测定末梢端引导的双相动作电位用1.2V电压，波宽0.1ms的单个方波激刺激神经干中枢端，测定末梢端BAP正、负相振幅和时程。2.3兴奋传导速度的测定用1.2V电压，波宽0.1ms的单个方波激刺激神经干中枢端，测定第1和第2对引导电极引导CAP起点的时间差Δt，根据υ＝SR1-R2-/Δt计算出AP的传导速度。2.4引导电极间距离与动作电位振幅和时程的关系用1.2V电压，波宽0.1ms的单个方波激刺激神经干中枢端，测定第1对引导电极间距为10、20、30mm时的BAP正相振幅和时程。2.5测定单相动作电位（monophasicactionpotential，MAP）用镊子夹伤对1对引导电极间的神经干，然后用1.2V电压，波宽0.1ms的单个方波激刺激神经干中枢端，测定末梢端MAP振幅和时程。2.6观察刺激强度（U）与动作电位振幅的关系刺激波宽0.1ms，刺激电压