《坐骨神經(jīng)干》PPT課件

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1、 Properties of Compound Action Potentials on Toad Sciatic Nerve Trunk陸 源浙 江 大 學 醫(yī) 學 院 目 的 (Objectives )： 1.應 用 微 機 生 物 信 號 采 集 處 理 系 統(tǒng) 測 定 蟾 蜍 坐骨 神 經(jīng) 干 復 合 動 作 電 位 參 數(shù) 、 刺 激 強 度 與 動作 電 位 振 幅 和 動 作 電 位 的 傳 導 速 度 2.觀 察 神 經(jīng) 損 傷 、 藥 物 對 神 經(jīng) 興 奮 傳 導 的 影 響 3.探 討 蟾 蜍 坐 骨 神 經(jīng) 干 的 生 理 特 性 及 復 合 動 作電 位 形 成 的

2、機 制 。 動 作 電 位 的 產(chǎn) 生 原 理Mechanism of Action Potential Genesis 單 相 動 作 電 位 (Monophasic Action Potential)損 傷 區(qū)興 奮 區(qū)細 胞 外 引 導 電 極 檢 流 計 雙 相 動 作 電 位 (Biphasic Action Potential)興 奮 區(qū)細 胞 外 引 導 電 極 檢 流 計（ 引 導 電 極 距 離 大 于 動 作 電 位 波 長 ） 雙 相 動 作 電 位 ( Biphasic Action Potential)興 奮 區(qū) 細 胞 外 引 導 電 極檢 流 計（ 引 導 電 極

3、 距 離 小 于 動 作 電 位 波 長 ） 動 作 電 位 的 傳 導 Conduction of AP 動 作 電 位 以 局 部 電 流 的 形 式 傳 導 局 部 電 流 動 作 電 位 傳 導 速 度 的 測 定 (Measurement of Conduction Velocity of AP)+ S t 傳 導 速 度 測 定 = SACt刺 激 器 輸 入 通 道R1- Rr1+ R2- R2+ 刺 激 偽 跡 (Stimulus artifact)刺 激 偽 跡 AP刺 激 器 放 大 器+ 地刺 激 電 流 i- i+ R+R-地刺 激 偽 跡 是 刺 激 電 流 通 過

4、導 電 介 質(zhì) 擴 散 至 兩 引 導 電 極 而 形成 的 電 位 差 信 號 。 影 響 神 經(jīng) 纖 維 興 奮 性 的 因 素(Factors Effecting Nerve Fibers Excitability) 神 經(jīng) 纖 維 的 直 徑 有 無 髓 鞘 物 種 溫 度 藥 物 （ 如 普 魯 卡 因 ） 、 離 子 （ K ） 等 的 影 響 影 響 神 經(jīng) 纖 維 興 奮 性 的 因 素Factors Effecting Nerve Fibers Excitability纖 維 分 類 A類 (有 髓 ) B類 (有 髓 ) C類 (無 髓 )A A A A sC drC來 源

5、 初 級 肌 梭傳 入 纖 維 、支 配 梭 外肌 的 傳 出纖 維 皮 膚 的 觸 、壓 覺 傳入 纖 維 支 配 梭 內(nèi)肌 的 傳 出 纖 維 皮 膚 痛 、溫 覺 傳 入纖 維 自 主 神經(jīng) 節(jié) 前纖 維 自 主 神經(jīng) 節(jié) 后纖 維 后 根 中傳 導 痛覺 的 傳入 纖 維纖 維 直 徑（ m） 13-22 8-13 4-8 1-4 1-3 0.3-1.3 0.4-1.2 傳 導 速 度(m/s) 70-120 30-70 15-30 12-30 3-15 0.7-2.3 0.4-2.0 1.材 料 和 方 法 (materials and methods)1.1實 驗 動 物 蟾 蜍

6、（ 中 華 蟾 蜍 指 名 亞 種 ， Zhuoshan Toad）目 的 應 用 微 機 生 物 信 號 采 集 處 理 系 統(tǒng) 記 錄 蟾 蜍 坐 骨 神 經(jīng) 干復 合 動 作 電 位 （ compound action potential， CAP） ， 觀 察刺 激 、 神 經(jīng) 損 傷 、 藥 物 對 神 經(jīng) 興 奮 性 、 興 奮 傳 導 的 影 響 并 探 討其 機 制 。 1.材 料 和 方 法 (materials and methods）1.2藥 品 任 氏 液 、 3 mol 氯 化 鉀1.3 器 材 RM6240微 機 生 物 信 號 處 理 系 統(tǒng) （ 成 都 儀 器

7、廠 ） 、 神 經(jīng) 干標 本 盒 。1.4 坐 骨 神 經(jīng) 干 制 備 蟾 蜍 毀 腦 脊 髓 ， 去 上 肢 和 內(nèi) 臟 ， 下 肢 剝 皮 浸 于 任氏 液 中 。 蟾 蜍 下 肢 背 面 向 上 置 于 蛙 板 上 ， 剪 去 尾 椎 ； 標 本 腹 面 向 上 ， 用 玻璃 分 針 分 離 脊 柱 兩 側(cè) 神 經(jīng) 叢 ， 用 線 在 近 脊 柱 處 結(jié) 扎 ， 剪 斷 神 經(jīng) ； 將 神 經(jīng) 干從 腹 面 移 向 背 面 。 標 本 背 面 向 上 固 定 ， 從 大 腿 至 跟 腱 分 離 坐 骨 神 經(jīng) 。 坐 骨神 經(jīng) 標 本 置 任 氏 液 中 備 用1.5儀 器 連 接 和

8、參 數(shù) 神 經(jīng) 干 標 本 盒 兩 對 引 導 電 極 分 別 接 微 機 生 物 信號 處 理 系 統(tǒng) 1、 2通 道 。 儀 器 參 數(shù) ： 1、 2通 道 時 間 常 數(shù) 0.02s、 濾 波 頻率 1KHz、 靈 敏 度 5mV， 采 樣 頻 率 ： 40KHz， 掃 描 速 度 ： 0.5ms/div。單 刺 激 激 方 式 ， 刺 激 幅 度 1.2V， 刺 激 波 寬 0.1ms， 延 遲 5ms， 同 步 觸發(fā) 。 1.6 動 作 電 位 引 導 神 經(jīng) 干 標 本 置 于 標 本 盒 的 電 極 上 ， 神 經(jīng) 與 電 極 接 觸良 好 ， 調(diào) 節(jié) 刺 激 電 壓 ， 記 錄

9、 動 作 電 位 。 2.觀 察 （ observations)2.1 觀 察 中 樞 端 CAP 用 1.0V電 壓 ， 波 寬 0.1ms的 單 個 方 波 激 刺 激 神 經(jīng) 干末 梢 端 ， 觀 察 中 樞 端 CAP正 、 負 向 振 幅 (amplitude， A)和 時 程 (duration，D)。 2.2 測 定 雙 相 動 作 電 位 （ biphasic action potential, BAP) 用 1.0V電 壓 ，波 寬 0.1ms的 單 個 方 波 激 刺 激 神 經(jīng) 干 中 樞 端 ， 測 定 末 梢 端 BAP正 、 負 相 振幅 和 時 程 。 2.3 傳

10、 導 速 度 測 定 用 1.0V電 壓 ， 波 寬 0.1ms的 單 個 方 波 激 刺 激 神 經(jīng)干 中 樞 端 ， 測 定 第 1和 第 2對 引 導 電 極 引 導 CAP起 點 的 時 間 差 t ， 根據(jù) S R1- R2- / t 計 算 出 AP的 傳 導 速 度 。 2.4 測 定 單 相 動 作 電 位 （ monophasic action potential， MAP） 用 鑷 子夾 傷 對 1對 引 導 電 極 間 的 神 經(jīng) 干 ， 然 后 用 1.0V電 壓 ， 波 寬 0.1ms的 單 個 方波 激 刺 激 神 經(jīng) 干 中 樞 端 ， 測 定 末 梢 端 MAP

11、振 幅 和 時 程 。2.5 觀 察 刺 激 強 度 （ U） 與 動 作 電 位 振 幅 的 關 系 刺 激 波 寬 0.1ms， 刺激 電 壓 從 0.1V開 始 ， 按 步 長 0.05V增 加 ， 刺 激 電 壓 每 增 加 一 次 刺 激 神 經(jīng)干 一 次 ， 并 記 錄 刺 激 電 壓 和 MAP振 幅 。 2.6 測 定 KCl處 理 前 后 MAP振 幅 刺 激 電 壓 1.0V， 刺 激 波 寬 0.1ms，記 錄 3 mol/L KCl 處 理 前 ， 處 理 后 5時 MAP的 振 幅 。 1.材 料 和 方 法 (materials and methods)1.1實 驗

12、 動 物 蟾 蜍 （ 中 華 蟾 蜍 指 名 亞 種 ， Zhuoshan Toad）目 的 應 用 微 機 生 物 信 號 采 集 處 理 系 統(tǒng) 記 錄 蟾 蜍 坐 骨 神 經(jīng) 干 復 合 動 作 電 位（ compound action potention， CAP） ， 觀 察 刺 激 、 神 經(jīng) 損 傷 、 藥 物 對神 經(jīng) 興 奮 性 、 興 奮 傳 導 的 影 響 并 探 討 其 機 制 。 蟾蜍坐骨神經(jīng)干復合動作電位特性張 某 某（ 浙 江 大 學 遠 程 學 院 護 理 浙 江 杭 州 310031）1.2藥 品 任 氏 液 、 3 mol 氯 化 鉀1.3 器 材 RM62

13、40微 機 生 物 信 號 處 理 系 統(tǒng) （ 成 都 儀 器 廠 ） 、 神 經(jīng) 干標 本 盒 。1.4 坐 骨 神 經(jīng) 干 制 備 蟾 蜍 毀 腦 脊 髓 ， 去 上 肢 和 內(nèi) 臟 ， 下 肢 剝 皮 浸于 任 氏 液 中 。 蟾 蜍 下 肢 背 面 向 上 置 于 蛙 板 上 ， 剪 去 尾 椎 ； 標 本 腹 面向 上 ， 用 玻 璃 分 針 分 離 脊 柱 兩 側(cè) 神 經(jīng) 叢 ， 用 線 在 近 脊 柱 處 結(jié) 扎 ， 剪斷 神 經(jīng) ； 將 神 經(jīng) 干 從 腹 面 移 向 背 面 。 標 本 背 面 向 上 固 定 ， 從 大 腿 至跟 腱 分 離 坐 骨 神 經(jīng) 。 坐 骨 神

14、經(jīng) 標 本 置 任 氏 液 中 備 用 1.5 儀 器 連 接 和 參 數(shù) 神 經(jīng) 干 標 本 盒 兩 對 引 導 電 極 分 別 接 微 機 生 物 信號 處 理 系 統(tǒng) 1、 2通 道 。 儀 器 參 數(shù) ： 1、 2通 道 時 間 常 數(shù) 0.02s、 濾 波 頻率 1KHz、 靈 敏 度 5mV， 采 樣 頻 率 ： 100KHz， 掃 描 速 度 ： 0.2ms/div。單 刺 激 激 方 式 ， 刺 激 幅 度 1.0V， 刺 激 波 寬 0.1ms， 延 遲 2ms， 同 步 觸發(fā) 。1.6 動 作 電 位 引 導 神 經(jīng) 干 標 本 置 于 標 本 盒 的 電 極 上 ， 神

15、經(jīng) 與 電 極 接觸 良 好 ， 調(diào) 節(jié) 刺 激 電 壓 ， 記 錄 動 作 電 位 。 2.觀 察 （ observations)2.1 觀 察 中 樞 端 CAP 用 1.0V電 壓 ， 波 寬 0.1ms的 單 個 方 波 激 刺 激 神 經(jīng) 干末 梢 端 ， 觀 察 中 樞 端 CAP正 、 負 向 振 幅 (amplitude， A)和 時 程 (duration，D)。 2.2 測 定 雙 相 動 作 電 位 （ biphasic action potential, BAP) 用 1.0V電 壓 ，波 寬 0.1ms的 單 個 方 波 激 刺 激 神 經(jīng) 干 中 樞 端 ， 測 定

16、 末 梢 端 BAP正 、 負 相 振幅 和 時 程 。 2.3 傳 導 速 度 測 定 用 1.2V電 壓 ， 波 寬 0.1ms的 單 個 方 波 激 刺 激 神 經(jīng)干 中 樞 端 ， 測 定 第 1和 第 2對 引 導 電 極 引 導 CAP起 點 的 時 間 差 t ， 根據(jù) S R1- R2- / t 計 算 出 AP的 傳 導 速 度 。 2.4 測 定 單 相 動 作 電 位 （ monophasic action potential， MAP） 用 鑷 子夾 傷 對 1對 引 導 電 極 間 的 神 經(jīng) 干 ， 然 后 用 1.2V電 壓 ， 波 寬 0.1ms的 單 個 方波

17、 激 刺 激 神 經(jīng) 干 中 樞 端 ， 測 定 末 梢 端 MAP振 幅 和 時 程 。2.5 觀 察 刺 激 強 度 （ U） 與 動 作 電 位 振 幅 的 關 系 刺 激 波 寬 0.1ms， 刺激 電 壓 從 0.1V開 始 ， 按 步 長 0.05V增 加 ， 刺 激 電 壓 每 增 加 一 次 刺 激 神 經(jīng)干 一 次 ， 并 記 錄 刺 激 電 壓 和 MAP振 幅 。2.6 測 定 KCl處 理 前 后 MAP振 幅 刺 激 電 壓 1.2V， 刺 激 波 寬 0.1ms，記 錄 3 mol/L KCl 處 理 前 ， 處 理 后 5時 MAP的 振 幅 。 3.結(jié) 果 (r

18、esults)3.2 刺 激 電 壓 1.2V， 波 寬 0.1ms時 ， 動 作 電 位 正 相 振 幅 A p1 s mV大于 負 相 振 幅 Ap2 s mV， 兩 者 有 顯 著 性 差 異 （ p0.05)； 動 作 電 位正 相 時 程 Dp1 s ms顯 著 短 于 負 相 時 程 Dp2 s ms， 兩 者 有 顯 著 性 差異 （ p0.05)； 單 相 動 作時 程 Dm s ms顯 著 長 于 雙 相 動 作 電 位 正 相 D p1 s ms， 兩 者 有 顯 著性 差 異 （ p0.05)。3.4 在 刺 激 電 壓 低 于 Uthreshold時 ， 測 不 到 動

19、 作 電 位 ； 刺 激 電 壓 從Uthreshold增 加 至 Umaximal， 動 作 電 位 振 幅 呈 曲 線 增 長 ， 刺 激 電 壓高 于 Umaximal動 作 電 位 振 幅 不 再 增 長 ， 見 圖 1。A（ mV) 圖 1 刺 激 強 度 與 動 作 電 位 振 幅 的 關 系U(V)0.5 1.0 1.52463.5 刺 激 電 壓 1.2V， 3mol KCl處 理 前 ， 動 作 電 位 振 幅 為 Ac1 s mV ， 處 理 后 5min， 動 作 電 位 振 幅 為 At1 s mV ， 與 處 理 前 比 有顯 著 性 差 異 （ p0.05) ， 見

20、 表 2。 表 2 3mol KCl 對 動 作 電 位 振 幅 的 影 響3Mol KCl處 理 前 Ac1 (mV) 處 理 后 At1 (mV)123456x s 4. 討 論 (discussion)4.4 在 兩 引 導 電 極 間 夾 傷 神 經(jīng) ， 神 經(jīng) 沖 動 傳 導 被 阻 斷 ， 雙 相 動 作 電 位負 相 波 消 失 ， 形 成 一 相 正 波 ， 于 此 可 見 ， 雙 相 動 作 電 位 是 神 經(jīng) 沖 動先 后 通 過 兩 個 引 導 電 極 形 成 的 ， 沖 動 通 過 第 1個 電 極 ， 形 成 動 作 電 位 的 正 相 波 ， 沖 動 通 過 第 2

21、個 電 極 ， 形 成 動 作 電 位 的 負 相 波 。4.1 刺 激 電 壓 從 Uth增 加 至 Umax， 神 經(jīng) 干 動 作 電 位 振 幅 隨 刺 激 電 壓 增 加而 增 高 。 神 經(jīng) 干 動 作 電 位 不 具 有 “ 全 或 無 ” 性 質(zhì) 。 坐 骨 神 經(jīng) 干 為 不 同類 型 的 神 經(jīng) 纖 維 組 成 ， 各 個 類 型 纖 維 的 興 奮 性 水 平 不 同 1， 在 一 個 有限 的 范 圍 內(nèi) 神 經(jīng) 干 動 作 電 位 的 大 小 與 刺 激 的 強 度 成 比 例 2 。4.2 蛙 神 經(jīng) 沖 動 的 傳 導 速 度 在 20 時 約 為 每 秒 30米

22、3 ， 本 實 驗 所 測 得的 蟾 蜍 坐 骨 神 經(jīng) 干 動 作 電 位 的 傳 導 速 度 為 .4.3 刺 激 蟾 蜍 坐 骨 神 經(jīng) 干 中 樞 端 ， 可 在 其 末 梢 端 引 導 出 動 作 電 位 ， 反之 也 然 ， 由 此 可 以 證 明 離 體 蟾 蜍 坐 骨 神 經(jīng) 具 有 雙 向 傳 導 興 奮 的 能 力 。 5. 參 考 文 獻 (references)1 Mary A.B.勃 雷 茲 爾 .神 經(jīng) 系 統(tǒng) 的 電 活 動 .1984.第 1.版 .科 學 出 版 社 .北 京 P452.DJAIDLEY.可 興 奮 細 胞 的 生 理 . 1983年 09月

23、第 1版 .學 科 學 出 版 社 .北 京 P613 Mary A.B.勃 雷 茲 爾 .神 經(jīng) 系 統(tǒng) 的 電 活 動 .1984.第 1.版 .科 學 出 版 社 .北 京 P354.5 在 兩 引 導 電 極 間 夾 傷 神 經(jīng) ， 神 經(jīng) 沖 動 傳 導 被 阻 斷 ， 雙 相 動 作 電位 負 相 波 消 失 ， 形 成 的 單 相 動 作 電 位 時 程 顯 著 長 于 雙 相 動 作 電 位 正 相時 程 ， 單 相 動 作 電 位 振 幅 大 于 等 于 雙 相 動 作 電 位 正 相 振 幅 。 即 負 相 波的 存 在 ， 使 雙 相 動 作 電 位 正 相 波 的 時

24、程 和 振 幅 減 小 ， 據(jù) 此 可 以 推 測 ，正 相 波 與 負 相 波 在 時 間 軸 上 重 疊 ， 正 相 波 和 負 相 波 疊 加 ， 疊 加 發(fā) 生 在正 相 波 去 極 后 期 或 復 極 早 期 ， 負 相 去 極 波 與 正 相 復 極 波 疊 加 ， 負 相 波振 幅 減 小 ， 正 相 波 時 程 縮 短 。 因 此 雙 相 動 作 電 位 正 相 波 大 于 負 相 振 幅 ，正 相 時 程 短 于 負 相 時 程 。4.6 3mol KCl 處 理 神 經(jīng) ， 動 作 電 位 消 失 ， 這 表 明 神 經(jīng) 沖 動 傳 導 被 阻 斷 。根 據(jù) 離 子 學 說

25、 ， 動 作 電 位 是 由 胞 外 鈉 離 子 通 過 鈉 通 道 內(nèi) 流 形 成 的 ， 細胞 外 高 鉀 使 膜 電 位 升 高 ， 膜 電 位 高 于 閾 電 位 時 ， 鈉 通 道 失 活 ， 產(chǎn) 生 去極 化 阻 滯 ， 神 經(jīng) 的 興 奮 性 喪 失 。 思 考 題 閾 電 位 引 起 鈉 通 道 大 量 開 放 時 的 臨 界 膜 電 位 。 閾 刺 激 保 持 刺 激 持 續(xù) 時 間 和 刺 激 強 度 變 化 率 不 變 ， 引 起 機 體 或 組 織細 胞 產(chǎn) 生 反 應 的 最 小 刺 激 強 度 。 最 大 刺 激 保 持 刺 激 持 續(xù) 時 間 和 刺 激 強 度

26、變 化 率 不 變 情 況 ， 引 起 機 體 或組 織 細 胞 產(chǎn) 生 最 大 反 應 的 最 小 刺 激 強 度 。 刺 激 偽 跡 ： 刺 激 偽 跡 是 否 是 生 物 電 ？ 引 導 神 經(jīng) 干 動 作 電 位 采 用 雙 端 輸 入 方 式 。 引 導 神 經(jīng) 干 動 作 電 位 采 用 交 流 耦 合 方 式 。 神 經(jīng) 干 動 作 電 位 是 否 具 有 “ 全 或 無 ” 性 質(zhì) ？ 為 什 么 敘 述 神 經(jīng) 干 動 作 電 位 傳 導 速 度 的 測 定 方 法 。 用 超 過 最 大 刺 激 的 刺 激 強 度 刺 激 神 經(jīng) 干 ， 神 經(jīng) 干 動 作 電 位 是 否 會 增 大 ？為 什 么 ？ 雙 相 動 作 電 位 是 如 何 形 成 的 。 采 用 什 么 實 驗 方 法 可 引 導 出 單 相 動 作 電位 。 神 經(jīng) 纖 維 的 動 作 電 位 有 何 作 用 ？ 高 濃 度 KCl作 用 于 神 經(jīng) 干 對 神 經(jīng) 的 興 奮 傳 導 有 何 影 響 ？ 為 什 么 ？