1、影响神经冲动传导速度的因素一、目的要求1、观察蟾蜍坐骨神经干复合动作电位的基本波形，并了解其产生的基本原理。2、学习测定蟾蜍离体神经干神经冲动传导速度的方法和原理3、观察温度（37） 、3%KCl、 5%NaCl、2%普鲁卡因对蟾蜍离体坐骨神经冲动传导速度的影响。二、基本原理神经干在受到有效刺激后可以产生复合动作电位，标志着神经发生了兴奋。如果在离体神经干的一端施加刺激，从另一端引导传来的兴奋，可以记录到双相动作电位。如果在引导的两个电极之间将神经干麻醉或损坏，阻断兴奋的传导，这时记录到的动作电位就是单相动作电位。单个神经细胞的动作电位是以“全或无”方式发生的，而神经干复合动作电位的幅值在一定
2、的刺激强度下是随刺激强度的增加而增大的。如果在原理刺激点的不同距离处分别引导离体神经干动作电位，两引导点之间的距离为 m，在两引导点分别引导出的动作电位的时差为 s，即可按照公式 v=m/s 来计算兴奋的传导速度。神经兴奋的发生和传导有赖于细胞膜上 Na内流。其客观指标是神经兴奋时产生的动作电位。普鲁卡因等局麻醉药可阻滞 Na 离子内流，从而抵制神经冲动的发生与传导速度的减慢。神经纤维的静息电位接近 K 离子的平衡电位，故细胞外液 K 离子浓度升高可使细胞膜内外浓度差减小，K 离子平衡电位减小，膜发生去极化。在此基础上，由于 Na 离子通道受到抑制，神经干传导速度降低；当细胞外夜 Na 离子内
3、流减弱，也可以使神经干传导速度减慢。三、材料、器材与药品1、材料：蟾蜍坐骨神经2、器材：剪刀、镊子、毁髓针、玻璃分针、粗棉线、恒温箱、PC 机、信号采集处理系统、电子刺激器、神经屏蔽盒、3、药品：Ringers 液、3%KCl 、5%NaCl 、2%普鲁卡因四、实验步骤1、蟾蜍坐骨神经干的的标本制备取蟾蜍 1 只，双毁髓后在尚难部用粗剪将脊柱剪短，撕下皮肤和内脏。将带有部分脊柱、后肢的标本用任氏液洗净，置于娃解剖盘上。在神经出脊柱处，用粗棉线结扎一侧坐骨神经，并于结扎点与脊柱之间将神经剪断。然后轻轻提起结扎线，沿坐骨神经的走向，用组织剪将包绕坐骨神经的肌肉一同剪至膝关节，并在此将坐骨神经和肌肉
4、剪断。如果蟾蜍较小，应该继续沿膝关节向下用上述方法把胫、腓神经及其周围组织与其他组织分离，至裸关节处剪断。将带有部分肌肉的坐骨神经放在盛有少量任氏液的培养皿中，一手用镊子夹住包绕神经的肌肉，另一只手提起结扎线轻轻一拉，神经与肌肉就可分离开来。然后用眼科剪剪掉较长的时间分支，用粗棉线结扎神经的外周端。如此，一条坐骨神经标本就制作完毕。实验装置的连接将神经屏蔽盒与信号采集处理系统连接，屏蔽盒的地线良好接触。仪器的操作和实验参数的设置(1)仪器的设定。“采集窗口”要把通道 2 和通道 4 均设置上。引导电极使用两对，同时引导两对引导电极下的动作电位图形，两对引导电极之间的间隔距离尽量大一些。近刺激端
5、的一对（R3 和 R4）输入生理信号采集系统的通道 2，原理刺激端的一对（R5 和 R6）输入生理信号采集系统的通道 4。(2)测定两对引导电极的动作电位时差。用鼠标点击“开始” ，然后再点击“刺激” ，这时，显示窗口的通道 2 就显示第一对引导电极引导出的动作电位图形，而通道 4 则显示第二对引导电极引导出的动作电位图形。调整好实验显示窗口动作电位的图形。由于第二队对引导电极距离刺激点更远，所以通道 4 中动作电位图形出现的比较靠后。用数遍点击“快捷工具栏”中的“观察” ，拖动鼠标分别测出通道 2 和通道 4 两个动作电位的起始点，即测出两个动作电位的时间差（ms） 。（3）测量两对引导电极
6、神经干的长度。使用毫米刻度尺准确量出量对引导电极的距离，即为神经干的长度。（4）按照公式 V=S/t，计算出蟾蜍神经干的兴奋传导速度（m/s） ，此项速度即为未做任何处理（室温）时的蟾蜍坐骨神经干冲动传导速度。4.将坐骨神经取下放在装有 37任氏液（10ml）的培养皿中，保持恒温 10-15min，然后按上述方法测定此时的神经传导速度。5.将坐骨神经干取下放在室温任氏液中 2-3min，再滴加 3%KCl 溶液 2-3 滴，按照同样的方法测量坐骨神经传导速度。6.将坐骨神经干取下放在室温任氏液中 2-3min，再滴加 5%NaCl 溶液 2-3 滴，按照同样的方法测量坐骨神经传导速度。7. 将
7、坐骨神经干取下放在室温任氏液中 2-3min，再滴加 2%普鲁卡因溶液 3-4 滴，按照同样的方法测量坐骨神经传导速度。8.打印实验数据并收拾实验桌面。五、预期实验结果及分析温度（37）蟾蜍离体坐骨神经冲动传导速度的测定5%NaCl 蟾蜍离体坐骨神经冲动传导速度的测定3%KCl 蟾蜍离体坐骨神经冲动传导速度的测定2%普鲁卡因对蟾蜍离体坐骨神经冲动传导速度的测定分析1 在温度上升到 37时，有利于神经冲动的传导。由于温度较高可增加 Na+的电导，从而加快去极化的进程。温度每上升 10（即温度从 25上升到 37）传导速度约增加 5（即增加 0.1 m/s 左右），几乎呈线性关系。蟾蜍坐骨神经对低
8、温、高温的耐受性是有限的，在环境温度为 O、100的条件下肯定侧不出动作电位，传导性为零。但具体原因是否由温度影响还要作进一步的考证。2 高渗氯化钠溶液使动作电位传导速度降低。其作用机理是由于钠离子在膜内外存在巨大的浓度梯度，细胞外钠离子迅速向膜内扩散，使膜两侧电位差急剧减小为零，进而出现膜极化状态的倒转，即反转为膜外电位为负、膜内电位为正。在内正外负的电位差使钠离子通道受到抑制，神经传导速度降低。3 3%KCl 使动作电位幅值减小、传导速度降低。其机理是细胞外钾离子浓度升高，那么从细胞内向细胞外扩散的钾离子就减少，膜内外两侧形成的电势差也就减小，因而静息电位也减小，其与阈值差距也就减小了，所
9、以动作电位幅度也减小了。 （2）膜外钾离子浓度升高后静息电位变小以致接近阈电位水平,细胞膜处于去极化阻滞状态,当静息电位过小时 ,钠离子通道失活,故动作电位的传导速度减慢。4 普 鲁 卡 因 能 够 抑 制 离 体 蟾 蜍 坐 骨 神 经 冲 动 传 导 。 其 依 靠 浓 度 梯 度 以 弥 散 方 式 穿 透神 经 细 胞 膜 ， 在 内 侧 阻 断 钠 离 子 通 道 ， 使 神 经 细 胞 兴 奋 阈 值 升 高 ， 丧 失 兴 奋 性 和 传 导性 ， 信 息 传 递 被 阻 断 。六、注意事项1、神经干不能太干也不能太湿，剥离完整后在任氏液体中稳定 15 分钟左右，取出用滤纸吸干周围的任氏液。2、神经干放置在引导电极上时，尽量拉直，勿使下垂或斜向放置，以免影响神经干长度测量测准确性。3、神经干要尽可能长，两个引导电极之间的距离越远，测量的传导速度就越准确。4、尽量减少动作电位的刺激伪迹，这样更加容易确定动作电位离开基线的起始点。5、每次测完之后要用室温任试液冲洗几次。七、思考题1、测定神经干冲动传导速度时，为何要求两对引导电极间距离越远越好？2、为什么远离刺激电极的引导电极引导出的动作电位幅值比靠近刺激电极的引导电极引导出的动作电位较小？3、加入 5%NaCl、3%KCl 会使冲动传导速度发生变化？其原因是什么？4、加入 2%普鲁卡因会抑制神经冲动传导速度？为什么？
