分析探討神經(jīng)干復(fù)合動(dòng)作

1、分析討論神經(jīng)干復(fù)合動(dòng)作【摘要】目的：討論分析蛙神經(jīng)干動(dòng)作電位，為電生理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)提供一些創(chuàng)新思路。方法：制備蛙的坐骨神經(jīng)標(biāo)本，在原有教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的根底上，就記錄間隔 、麻藥阻滯對(duì)神經(jīng)干復(fù)合動(dòng)作電位的波形、幅度、埋伏期及時(shí)程的影響，傳導(dǎo)速度的計(jì)算方法等問(wèn)題進(jìn)展深化分析。結(jié)果：增大兩記錄電極間隔 ，在一定范圍內(nèi)第一相峰值逐漸升高，持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)，第二相峰值逐漸減小，電位持續(xù)時(shí)間逐漸延長(zhǎng)；記錄兩點(diǎn)間滴加麻藥，動(dòng)作電位的波形第一相峰值逐步加大，第二相逐漸變小，直至消失形成單相動(dòng)作電位；利用頂點(diǎn)所測(cè)速度與起點(diǎn)法測(cè)量值不相等。結(jié)論：討論分析該實(shí)驗(yàn)結(jié)果能更好地使學(xué)生理解神經(jīng)干復(fù)合動(dòng)作電位的原理，結(jié)實(shí)掌握根本的

2、電生理知識(shí)?！娟P(guān)鍵詞】神經(jīng)干；動(dòng)作電位“神經(jīng)干動(dòng)作電位的引導(dǎo)，興奮傳導(dǎo)速度及興奮性的測(cè)定是生理機(jī)能實(shí)驗(yàn)中一項(xiàng)常規(guī)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。在操作過(guò)程中，學(xué)生往往按部就班，只是簡(jiǎn)單觀測(cè)神經(jīng)干的閾刺激、最適刺激、傳導(dǎo)速度及不應(yīng)期，無(wú)視了對(duì)神經(jīng)干復(fù)合動(dòng)作電位的波形、幅度、埋伏期及時(shí)程的測(cè)定和深化分析。例如，與單細(xì)胞動(dòng)作電位的比擬認(rèn)識(shí)神經(jīng)干復(fù)合動(dòng)作電位的形成原理，雙相動(dòng)作電位波形特點(diǎn)的分析，記錄電極間的神經(jīng)干長(zhǎng)度與雙相動(dòng)作電位波形的關(guān)系，動(dòng)作電位峰值測(cè)定傳導(dǎo)速度是否準(zhǔn)確，改變刺激電極的正負(fù)極和間隔 對(duì)神經(jīng)干動(dòng)作電位傳導(dǎo)的影響，利用麻藥阻滯引導(dǎo)單相動(dòng)作電位傳導(dǎo)的優(yōu)越性等，我們經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)展分析討論，提出一些根本

3、觀點(diǎn)和認(rèn)識(shí)，供大家討論。1材料和方法1.1實(shí)驗(yàn)對(duì)象和藥品實(shí)驗(yàn)對(duì)象采用別離完好的蟾蜍坐骨神經(jīng)標(biāo)本。實(shí)驗(yàn)藥品有任氏液、麻藥鹽酸普魯卡因注射液，產(chǎn)品批號(hào)07060002。1.2實(shí)驗(yàn)儀器和連接自制屏蔽盒，有7根可挪動(dòng)電極圖1，分別是2根刺激電極、1根接地電極、兩對(duì)可做雙通道的引導(dǎo)共用地線的引導(dǎo)電極。記錄采用r6240系統(tǒng)。a和b為刺激電極；為接地電極；d與e、f與g為兩對(duì)引導(dǎo)電極自制屏蔽盒示意圖圖1自制屏蔽盒示意圖1.3實(shí)驗(yàn)方法1.3.1設(shè)定實(shí)驗(yàn)條件記錄正常波形調(diào)整刺激電極a、b間間隔 為0.5，接地電極盡量靠近記錄電極，兩對(duì)引導(dǎo)電極d和e、f和g的間距均為1.0。調(diào)節(jié)刺激強(qiáng)度，測(cè)出神經(jīng)干的閾刺激為0

4、.1v，最適刺激為1.0v。以此為根底進(jìn)展實(shí)驗(yàn)。記錄正常波形時(shí)，將雙通道分別接兩對(duì)引導(dǎo)電極進(jìn)展記錄。1.3.2記錄間隔 對(duì)波形的影響放棄以往單通道記錄的方法，改良為雙通道記錄分析記錄間隔 對(duì)波形的影響。詳細(xì)方法為：兩個(gè)通道的負(fù)極都接于d點(diǎn)，一通道正極記錄電極1接于e點(diǎn)，二通道正極記錄電極2接于f點(diǎn)，挪動(dòng)f點(diǎn)改變記錄間隔 ，記錄動(dòng)作電位波形。分神經(jīng)干粗端記錄電極1到細(xì)端記錄電極2記錄和神經(jīng)干細(xì)端記錄電極1到粗端記錄電極2記錄兩種方式。1.3.3麻藥阻滯記錄單相動(dòng)作電位麻藥阻滯法代替常規(guī)的夾傷神經(jīng)干法，采用單通道記錄。記錄到正常對(duì)照波形后，保持其他條件不變，在記錄兩點(diǎn)間滴加麻藥(3普魯卡因注射液)

5、，觀察波形變化。1.3.4傳導(dǎo)速度的測(cè)定采用雙通道記錄，一通道接d、e，二通道接f、g。將雙通道的兩對(duì)記錄電極與神經(jīng)干親密接觸，調(diào)節(jié)刺激強(qiáng)度為1.0v以產(chǎn)生最大雙相動(dòng)作電位。根據(jù)v=d/t,d為d、f兩點(diǎn)間間隔 ，設(shè)定為1通過(guò)兩通道動(dòng)作電位起始點(diǎn)第一相動(dòng)作電位的間隔 差測(cè)出t1，算出傳導(dǎo)速度v1；通過(guò)兩通道動(dòng)作電位第一相頂點(diǎn)第一相峰值的間隔 差測(cè)出t2，算出傳導(dǎo)速度v2；比擬v1和v2。觀察通過(guò)起點(diǎn)法和頂點(diǎn)法測(cè)量傳導(dǎo)速度是否有差異。2結(jié)果2.1記錄間隔 對(duì)波形的影響調(diào)節(jié)刺激強(qiáng)度為1v，一通道d、e間間隔 為1.5，二通道d、f間間隔 為3.0，結(jié)果如圖2；保持通道間隔 不變，反向放置神經(jīng)干，即

6、記錄方向由細(xì)到粗，結(jié)果如圖3，將結(jié)果總結(jié)為表1。從結(jié)果中可以觀察到：復(fù)合動(dòng)作電位波形第一相峰值高于第二相，而第二相的持續(xù)時(shí)間大于第一相；無(wú)論刺激神經(jīng)干粗段中樞端記錄細(xì)端外周端和刺激神經(jīng)干細(xì)端記錄神經(jīng)干粗段，隨著兩記錄電極間隔 增大，在一定范圍內(nèi)第一相峰值逐漸升高，持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)，第二相峰值逐漸減小，電位持續(xù)時(shí)間逐漸延長(zhǎng)。表1記錄間隔 對(duì)波形的影響實(shí)驗(yàn)工程第一相第二相峰值v時(shí)程(s)峰值v時(shí)程(s)粗端至細(xì)端記錄一通道6.01.24.72.4二通道6.11.63.14.0細(xì)端至粗端記錄一通道2.81.42.32.6二通道2.91.62.03.02.2麻藥阻滯記錄單相動(dòng)作電位圖4是滴加麻藥前的波形；

7、圖5是滴加麻藥5in后的波形。將結(jié)果總結(jié)為表2，從結(jié)果中可以觀察到：在記錄兩點(diǎn)間滴加麻藥后，隨著麻藥發(fā)揮作用，第一相動(dòng)作電位峰值逐步加大，第二相逐漸變小，直至消失形成單相動(dòng)作電位。表2麻藥阻滯記錄單相動(dòng)作電位如圖6電極間隔 dd、f間距為1.0通過(guò)起點(diǎn)法測(cè)得傳導(dǎo)速度v1=11.76/s；假設(shè)用頂點(diǎn)法測(cè)量，測(cè)出傳導(dǎo)時(shí)間為800s，得出v2=12.50/s。v1與v2不相等。3討論對(duì)于單根神經(jīng)纖維，其興奮后產(chǎn)生負(fù)波。對(duì)于某一點(diǎn)，負(fù)波的產(chǎn)生和終止不是突然的，而需要一定的時(shí)間才能到達(dá)最高點(diǎn)，故記錄曲線的上升和下降都具有一定的斜率。神經(jīng)干受刺激后，由于不同神經(jīng)纖維興奮產(chǎn)生了不同的負(fù)波，它們波長(zhǎng)不等，傳導(dǎo)

8、速度也不相等，所以神經(jīng)干復(fù)合波隨著傳導(dǎo)間隔 的延長(zhǎng)而變化，我們用雙電極記錄到雙相動(dòng)作電位有以下特點(diǎn)：第一相峰值總高于第二相；第二相持續(xù)時(shí)間總大于第一相；每相的上升支與下降支都不對(duì)稱。我們可以引入“遷延效應(yīng)這一概念說(shuō)明以上特點(diǎn)，即神經(jīng)干興奮后，有一綜合波長(zhǎng)，當(dāng)傳導(dǎo)一定間隔 后，因各神經(jīng)纖維傳導(dǎo)速度不同，將拉長(zhǎng)，即與傳導(dǎo)間隔 有關(guān)。而以往在討論分析神經(jīng)干動(dòng)作電位時(shí)往往無(wú)視了記錄兩點(diǎn)的間隔 對(duì)雙相動(dòng)作電位的影響，因此，記錄點(diǎn)的間隔 對(duì)波形的影響值得深化討論。根據(jù)“遷延效應(yīng),當(dāng)興奮通過(guò)兩電極間這段間隔 時(shí)，第一記錄點(diǎn)神經(jīng)纖維同步興奮數(shù)目較多，因此記錄到的動(dòng)作電位第一相峰值較高。由于各纖維興奮傳導(dǎo)速度不

9、同，第二記錄點(diǎn)神經(jīng)纖維同步興奮數(shù)目較少，因此記錄到的動(dòng)作電位的第二相峰值較低但持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。第一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)正是證明此理論。從結(jié)果中可以看出：在間隔 增大初期約2以雙相電位的抵消作用為主，復(fù)合動(dòng)作電位雙相峰值增大。隨著間隔 繼續(xù)增大，抵消作用減弱，表現(xiàn)為“遷延效應(yīng)的現(xiàn)象，第二相峰值開(kāi)場(chǎng)減小，電位持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)。以往分析雙相動(dòng)作電位不對(duì)稱原因時(shí)，認(rèn)為兩記錄電極間剛好有神經(jīng)纖維分支，因此出現(xiàn)不對(duì)稱第一相高于第二相。也有人認(rèn)為從神經(jīng)干粗端到細(xì)端所含神經(jīng)纖維數(shù)目減少導(dǎo)致興奮性降低從而出現(xiàn)不對(duì)稱。實(shí)際上，我們通過(guò)刺激神經(jīng)干細(xì)端記錄粗端仍可得到與第一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)一樣的結(jié)果?？梢?jiàn)“遷延效應(yīng)是主要原因。傳統(tǒng)方法誘導(dǎo)單相動(dòng)作電

10、位時(shí)，多通過(guò)夾傷兩記錄點(diǎn)間的神經(jīng)干以阻斷其興奮傳導(dǎo)來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，這種不可逆的損傷操作破壞了標(biāo)本活性，只能放到最后一步進(jìn)展。我們嘗試采用麻藥阻滯的方法，利用興奮性的可恢復(fù)性，還可再進(jìn)展其他實(shí)驗(yàn)工程。從結(jié)果中也可以觀察到當(dāng)用麻藥阻滯兩記錄點(diǎn)間的神經(jīng)干興奮傳導(dǎo)時(shí)，隨著麻藥作用的發(fā)揮，發(fā)現(xiàn)第一相動(dòng)作電位峰值逐步加大，第二相逐漸變小，直至消失，充分驗(yàn)證了我們所述雙相動(dòng)作電位的互相消長(zhǎng)的理論。在傳導(dǎo)速度測(cè)定的實(shí)驗(yàn)中，以往學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)只是簡(jiǎn)單的測(cè)出速度。我們通過(guò)對(duì)起點(diǎn)法和頂點(diǎn)法測(cè)定結(jié)果的比擬，結(jié)合神經(jīng)干的特性進(jìn)展深化分析：動(dòng)作電位的起點(diǎn)本質(zhì)是神經(jīng)干中傳導(dǎo)速度最快的一類神經(jīng)纖維傳導(dǎo)興奮到達(dá)記錄點(diǎn)引起的，起點(diǎn)法測(cè)量的速度本質(zhì)是此類神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)速度。而頂點(diǎn)的形本錢質(zhì)是各種神經(jīng)纖維興奮互相疊加后最強(qiáng)的局部。假如采用頂點(diǎn)法測(cè)量，由于“遷延效應(yīng)代表的時(shí)間不夠準(zhǔn)確，不能代表神經(jīng)干的傳導(dǎo)速度，故應(yīng)該采用起點(diǎn)法測(cè)量才更準(zhǔn)確。本實(shí)驗(yàn)既需要根底的理論知識(shí)，又需要對(duì)實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題詳細(xì)分析，從而到達(dá)對(duì)知識(shí)的靈敏應(yīng)用和深化擴(kuò)展。相信學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上學(xué)習(xí)神經(jīng)干動(dòng)作電位時(shí)，假設(shè)增加以上內(nèi)容那么能更好地理