神经干动作电位实验

[实验目的]
① 学习坐骨神经干标本制备的一些基本操作技术。
② 观察蛙类坐骨神经干动作电位的基本波形。
③ 学习掌握神经动作电位传导速度的测定和计算方法。
④ 观察神经组织兴奋性的周期性变化。
⑤ 观察药物对动作电位的影响。

[实验原理]
神经纤维的动作电位是神经兴奋的客观标志；神经干由很多兴奋性不同的神经纤维组成。神经干动作电位是由许多这种兴奋性不同的单根神经纤维的动作电位综合成的复合性电位变化。因此，不同于单根神经纤维的动作电位，神经干动作电位的电位幅度在一定范围内可随刺激强度的增加而加大。
兴奋部位的膜外电位负于静息部位；当神经冲动通过后，该部位的膜外电位又恢复到静息水平。神经干兴奋过程所发生的这种膜电位变化称神经干动作电位。如果两引导电极置于正常完整的神经干表面，当神经干一端兴奋后，兴奋波先后通过两个引导电极处，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。如果两个引导电极之间的神经组织有损伤，兴奋波只通过第一个引导电极，不能传导至第二个引导电极，则只能记录到一个方向的电位偏转波形，称为单相动作电位。
动作电位在神经纤维上的传导有一定的速度。不同类型的神经纤维，其传导速度各不相同，取决于神经纤维的直径、有无髓鞘、环境温度等因素。蛙类坐骨神经干中以Aα类纤维为主，传导速度大约35～40m/s。测定神经冲动在神经干上传导的距离（d）与通过这一距离所需的时间(t)，即可根据V=d/t 求出神经冲动的传导速度。
可兴奋组织在接受一次刺激而兴奋后，其兴奋性会发生规律性的时相变化，依次经过绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期，然后再恢复到正常的兴奋性水平。为了测定神经一次兴奋之后兴奋性的变化，可先给神经施加一个条件性刺激，引起神经兴奋，然后在此兴奋过程的不同时相再给予一个检验性刺激，检查神经对检验性刺激的反应以及所引起的动作电位的幅度，来判定神经组织的兴奋性的变化。

[实验动物]
蟾蜍

[实验材料]
蛙类手术器械、培养皿、滴管、任氏液、神经标本盒、计算机生物信号实时记录分析系统MS2000（或BL-310）、刺激电极、引导电极、2%普鲁卡因溶液、1ml注射器。

[实验步骤]
一、制备蟾蜍坐骨神经干标本
1、 破坏蟾蜍脑脊髓： 取蟾蜍一只，用自来水冲洗干净。左手握蛙，用食指下压头部前端，拇指按压背部，使头前俯。中指与无名指夹其前肢，无名指与小指夹其后肢，使整个躯干做最大屈曲。把探针自枕骨大孔处垂直刺入，到达椎管，即将探针改变方向刺入颅腔，向各侧不断搅动，彻底捣毁脑组织；再将探针原路退出，刺向尾侧，捻动探针使其逐渐刺入整个椎管内，完全彻底捣毁脊髓。脊髓破坏完全的标志是：下颌呼吸运动消失，反射消失，四肢松软。
2、剪除躯干上部和内脏，去皮，制备下肢标本： 用粗剪刀在骶髂关节前1厘米处剪断脊柱，握住蟾蜍下肢， 沿躯干两侧（避开坐骨神经）剪开腹壁。此时躯干上部及内脏即全部下垂。剪除全部躯干及内脏组织。剪去肛周皮肤；用圆头镊子夹住脊柱，注意不要碰到坐骨神经，捏住皮肤边缘，逐步向下牵拉剥离皮肤。将全部皮肤剥除后，把标本置于盛有任氏液的培养皿中。
3、洗净双手和用过的全部手术器械。
4、分离两下肢： 避开坐骨神经，用粗剪刀从背侧剪去骶骨，然后沿中线将脊柱剪成左右两半，再从耻骨联合中央剪开，将已分离的标本浸入盛有任氏液的培养皿中。
5、坐骨神经干标本制备： 取出一下肢，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腹腔部，然后循股二头肌和半膜肌之间的坐骨神经沟，纵向分离暴露坐骨神经之大腿部分直至窝，下沿腓总神经与胫神经一直分离至踝关节附近止。在分离过程中，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。在游离出的神经两端各系一线，然后剪断。将制备出的神经标本放置于盛有任氏液的培养皿中备用。将另一下肢的坐骨神经也依此法分离出来。

二、 仪器 连接与参数设置
（一）MS2000系统
1.系统启动：打开计算机，自动进入MS2000系统。
2. 仪器 连接：将两对引导电极分别插入计算机的1B通道和2通道，刺激电极与刺激输出插座相连，电极另一端分别与标本屏蔽盒对应电极插座连接。
3.标本放置：将制备好的坐骨神经标本从任氏液中轻轻取出，放置于神经屏蔽盒的电极上，注意将神经的近中枢端置于刺激电极上，远中枢端置于引导电极上，放置过程中不要使神经牵拉、折叠、缠绕。
4.通道选择：用“←和→”键移动红色矩形块至“信号输入”按Enter键，1通道选择“动作电位”；2通道选择“动作电位”。
5. 参数设置：移动红色矩形块分别选择增益、刺激器、显速菜单项，并设置增益4mv/cm；刺激器为连续单次，强度1.02v，波宽0.05ms，延时1s；显速4000mm/s。如果动作电位伪迹较大，可用“0.5cm×0.5cm”的滤纸用任氏液浸湿后放在地线位置处的神经下，以减小伪迹。
6. 实验记录：按ESC键选择记录状态，计算机开始记录以后的实验数据，实验过程中，按F2作实验标记。
7.刺激器调节：选择实验模块下动作电位，按Enter键。测量“阈电位”时，调节“刺激强度1”由0v逐渐加大，待刚好引起一个很小的动作电位，此时的刺激强度即是阈电位。测量潜伏期时，按F1键将2通道图形显示在1通道，用F3测量即可。测量传导速度时，输入引导电极间的距离计算机自动显示速度数值。欲打印图形，设置打印通道及内容，按F9键打印结果。
8.实验结束时，用ESC返回系统主菜单，选择结束实验，即可存盘。