蟾蜍坐骨神经干动作电位的研究

2026/1/27 13:09:21

?x?s ?x±s?1.53 1.47 1.43 1.44 1.28 1.17 1.39 1.42 1.36 0.13 1.36±0.13 2.88 3.43 3.21 2.5 3.5 2.3 3.33 2.54 2.89 0.51 2.89±0.51 1.94 1.71 1.68 1.74 1.62 1.3 1.81 1.84 1.64 0.22 1.64±0.22 3.1 3.4 3.7 2.81 3.99 2.53 3.4 3.24 3.17 0.51 3.17±0.51 2.32 1.86 1.72 1.92 1.91 1.73 2.79 2.03 1.94 0.38 1.94±0.38 3.91 4.15 3.72 3.77 4.7 2.24 3.36 3.17 3.58 0.69 3.58±0.69 3.3测定末梢端引导的双相动作电位

用1.0 V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。(表4数据)通过单相与双相动作电位的比较,我们发现单相的时程大于双相(p<0.01)而振幅则取决于正向波和负向波的相位差。这进一步证实了BAP是由不对称正相波和负相波叠加而成。

表4. 蟾蜍坐骨神经干双相和单相复合动作电位

sample Abp(mV) Abn(mV ) Dbp(ms ) Dbn(ms ) Am(mV) Dm(ms) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ?x?s ?x±s?8.33 5.11 6.31 7.82 6.69 5.45 6.14 8.38 10.64 2.92 6.78 2.14 6.78±2.14 4.69 2.86 3.24 4.08 2.64 2.27 3.22 0.93 4.29 1.05 2.93 1.27 2.93±1.27 1.05 1.2 1.56 1.52 1.26 1.44 1.28 1.17 1.5 1.42 1.34 0.17 1.34±0.17 2.93 1.9 2.94 2.75 3.04 2.5 3.5 2.3 3.96 2.54 2.84 0.59 2.84±0.59 9.12 5.63 6.25 7.06 7.95 4.08 5.45 9.36 10.43 2.61 6.79 2.47 6.79±2.47 2.28 3.54 2.55 2.31 2.4 2.33 2.64 3 3.42 2.41 2.69 0.47 2.69±0.47 3.4兴奋传导速度的测定

AP的传导速度为23.71±6.61(表6)

表6. 蟾蜍坐骨神经干阈刺激、最大刺激和传导速度

sample Uth(V) Umax(V) V(m/s ) 1 2 3 4 5 0.22 0.29 0.32 0.42 0.25 0.9 0.89 0.8 1 0.86 27.03 21.74 23.53 28.17 29.85 6 7 8 9 10 ?x?S ?x±s?0.23 0.22 0.3 0.28 0.48 0.30 0.09 0.30±0.09 0.67 0.9 0.73 0.58 0.96 0.83 0.13 0.83±0.13 19.05 17.86 35.71 13.07 21.05 23.71 6.61 23.71±6.61 3.5测定单相动作电位 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。夹伤神经后,测定得的末梢单相动作电位振幅与时程相较双相动作电位均有显著性差异(P<0.05)。(表4数据)

表4. 蟾蜍坐骨神经干双相和单相复合动作电位

sample Abp(mV) Abn(mV ) Dbp(ms ) Dbn(ms ) Am(mV) Dm(ms) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ?x?s ?x±s?8.33 5.11 6.31 7.82 6.69 5.45 6.14 8.38 10.64 2.92 6.78 2.14 6.78±2.14 4.69 2.86 3.24 4.08 2.64 2.27 3.22 0.93 4.29 1.05 2.93 1.27 2.93±1.27 1.05 1.2 1.56 1.52 1.26 1.44 1.28 1.17 1.5 1.42 1.34 0.17 1.34±0.17 2.93 1.9 2.94 2.75 3.04 2.5 3.5 2.3 3.96 2.54 2.84 0.59 2.84±0.59 9.12 5.63 6.25 7.06 7.95 4.08 5.45 9.36 10.43 2.61 6.79 2.47 6.79±2.47 2.28 3.54 2.55 2.31 2.4 2.33 2.64 3 3.42 2.41 2.69 0.47 2.69±0.47 3.6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0.01V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。(表5、图5)可见在一定范围内动作电位振幅随刺激电压的增大而增大,到达一定值后不再增大。阈刺激为0.3V,最大刺激为1.35V。

表5.

刺激强度与动作电位振幅的关系

U 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 A 0 0 0 0 0 0 0.17 0.53 1.58 2.48 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 1.45 3.33 4.05 4.57 5.13 5.37 5.62 5.94 6.18 6.42 6.67 6.84 6.92 7.05 7.11 7.21 7.24 7.25 7.34 7.36 7.38

图5. 刺激强度与动作电位振幅的关系

3.7测定 KCl 处理前后 AP振幅

刺激电压1.0 V,刺激波宽0.1 ms,记录 3 mol/L KCl 处理前,处理后2min时 BAP的振幅。(表7数据)正相振幅及负相振幅处理前处理后有显著差距。(p<0.05)

表7. 3mol KCl 对坐骨神经干动作电位振幅和时程的影响

sample AKp(mV) AKn(mV ) control 2min control 2min 1 4 6 8 ?x?S ?x±s?3.99 1.832 2.37 3.24 2.86 0.95 2.86±0.95 5.11 3.25 3.19 3.37 3.73 0.92 3.73±0.92 3 1.014 1.575 2.25 1.96 0.86 1.96±0.86 0.293 0.586 0 0.476 0.34 0.26 0.34±0.26 3.8 测定 procaine 处理前后BAP 振幅

刺激电压1.0 V,刺激波宽0.1 ms,记录4% procain 处理前,处理后5min时 BAP 的振幅。(表8数据)正相振幅及负相振幅处理前处理后有显著差距。(p<0.05)

表8. 4% procaine 对坐骨神经干动作电位振幅和时程的影响

sample App(mV) control 5min control Apn(mV ) 5min 1 3 4 6 7 9 10 ?x?s ?x±s?

8.4 11.72 6.38 5.31 2.41 8.49 5.34 6.86 2.98 6.86±2.98 9.04 13.09 6.74 7.17 4.18 9.05 5.62 7.84 2.90 7.84±2.90 5.09 7 2.17 2.56 1.29 4.05 2.04 3.46 2.03 3.46±2.03 3.44 4.67 1.185 2.39 0.94 0.476 1.099 2.03 1.54 2.03±1.54 4.讨论

4.1刺激伪迹是给与神经细胞刺激时由于刺激的机械作用引起的膜电势的变化。由于膜上离子通道的开放需要时间,因此刺激伪迹的起点到动作电位的起点显示了离子通道从接受刺激到开始开放的时间。一般第一个出现的波为伪迹,因为干扰因素不可能完全排除,所以伪迹也不能完全去除,而且第一个波较小,对整体波形影响不大,故可识别为伪迹。[1] 4.2蛙类坐骨神经干以Aα类纤维为主,传导速度大约30~40m/s。[2]

4.3神经纤维只有在其结构和功能都完整时才能传导兴奋;如果神经纤维受损或被切断,或局部应用麻醉剂时,兴奋受阻。[3]

4.4一根神经干内含有多条神经纤维,但多条神经纤维同时传导兴奋时基本互不干扰。其主要原因是细胞外液的存在时电流发生短路,微弱的局部电流流入大量的细胞外液后即迅速消失,相当于接地。[4]

4.5动作电位的形成过程中,去极化是由于膜上的Na离子通道开放,之后由于K离子外流

而复极化。[5] 用 3mol/LKCl 处理后一个电极处的神经干,BAP 的正相振幅和时程增加,负相振幅减小而时程延长。由此可见后一电极处的兴奋传导受到阻滞。细胞外高钾使膜电位升高,钠通道失活使去极化过程受到阻滞,无法产生AP,从而神经干AP 传导被阻断。[6] 4.6 刺激蟾蜍坐骨神经干中枢端,可在其末梢端引导出动作电位,反之亦然,可见离体蟾 蜍坐骨神经具有双向传导兴奋的能力,证明了神经元传导兴奋具有双向性。[7]

4.7用4% Procaine 溶液处理神经干得到与KCl 处理后相似的结果。Procaine 等局部麻醉药可以神经细胞膜上的电压门控的钠离子通道相互作用而抑制钠离子内流,从而阻止AP 的产生和神经冲动的传导[8] 参考文献

[1] 陆源,夏强等,生理科学实验教程(第二版).浙江:浙江大学出版社.2012.7.175 [2]陆源,夏强等,生理科学实验教程(第二版).浙江:浙江大学出版社.2012.7.173 [3]姚泰等,生理学.北京:人民卫生出版社.2008.390 [4]姚泰等,生理学.北京:人民卫生出版社.2008.390

[5]陈季强主编,基础医学教程 导论.北京:科学出版社.2004.8.44-45 [6]陈守良. 动物生理学.第2 版.北京:北京大学出版社,1996:48

[7] 陈季强,等,基础医学教程各论(下册). 杭州:浙江大学出版社,2004:180 [8] 陈季强,等,基础医学教程各论(下册). 杭州:浙江大学出版社,2004:307


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