实验3 神经干动作电位传导速度测定与神经损伤 实验3 神经干动作电位传导速度测定与神经损伤
临床背景 某患儿，5岁，半个月前曾臀部肌肉注射药物，现注射局部肿胀、疼痛、下肢麻木，屈伸受限，跛行、不能负重，患侧不能单腿站立，肌肉出现萎缩。神经电生理检查：患侧神经传导速度减慢，波幅下降；体感诱发电位(somatosensory evoked potential，SEP)潜伏期延长，波幅下降，波间期延长；坐骨神经支配肌肉的肌电图检查为失神经电位而健侧正常。诊断为肌肉注射导致的坐骨神经损伤。
分析与思考 1．什么是坐骨神经？ 2．神经损伤后为什么会出现肌肉萎缩？ 3．神经纤维的功能如何？ 4．神经纤维传导兴奋具有哪些特征？ 5．神经纤维动作电位有哪些重要特性？ 6．如何记录神经干动作电位？神经干动作电位波形有何特点？ 7．记录神经干动作电位时为什么有时只能记录到单向动作电位而记录不到双向动作电位呢？ 8．神经干动作电位是否也有“全或无”特性？ 9．在引导出的神经干双相动作电位中，上下两相幅值是否相同？为什么？ 10．如何测量神经干动作电位传播速度？ 11．神经纤维兴奋过程中其兴奋性发生了哪些变化？ 12．如何观察神经干动作电位的兴奋性的变化？
实验原理与目的 神经组织是可兴奋组织，当受到阈强度的刺激时，膜电位将发生一短暂的变化，即动作电位(action potential)。动作电位可沿神经纤维传导，是神经兴奋的客观标志。在神经细胞外表面，已兴奋的部位带负电，未兴奋部位带正电。如果将两个引导电极分别置于正常的神经干表面，当神经干一端兴奋，向另一端传导并依次通过两个记录电极时，可记录两个方向相反的电位偏转波形，此波形称为双向动作电位(biphasic action potential)。若在两个引导电极之间，夹伤神经使其失去传导兴奋的能力，神经兴奋不能通过损伤部位，因此，两个电极中只能记录到一个方向的电位偏转波形，而另一个电极则成为参考电极，此波形称为单向动作电位(monophasic action potential)。 神经干一端受到刺激而兴奋后，其动作电位可象波一样沿细胞膜传导至另一端，其传导的速度取决于神经干的粗细、内阻、有无髓鞘等因素。测定神经干上动作电位传导的距离（S）与通过这段距离所用的时间（t），即可根据V=S÷t求出动作电位的传导速度(conduction velocity)。 可兴奋组织在接受一次刺激而兴奋后，其兴奋性可发生周期性变化，依次经历绝对不应期(absolute refractory period)、相对不应期(relative refractory period)、超常期(supranormal period)和低常期(subnormal period)，然后再恢复到正常的兴奋性水平。兴奋性的高低或有无，可以通过阈值来衡量。采用前后两个刺激，第一个刺激称为“条件刺激”，用来引起神经的一次性兴奋；第二个刺激称为“测试刺激”，用来测定神经兴奋性的改变。通过调节条件刺激与测试刺激之间的时间间隔，来测定坐骨神经干的绝对不应期。由于刺激器的双脉冲不能分别调节其强度，因此只能用测试刺激所引起的动作电位的消失来测定其绝对不应期。但在调节两个脉冲之间的时间间隔过程中，也可观察到测试刺激所引起的动作电位幅值的改变。 本实验的目的是观察坐骨神经动作电位的基本波形和神经干动作电位兴奋性的周期性变化、学习神经干动作电位传导速度测定的基本原理和方法。
实验任务 请设计一个实验，利用坐骨神经-胫腓神经标本，观察神经干动作电位波形，测量神经干动作电位传导速度，并观察神经干动作电位的兴奋性的变化。 实验条件 蟾蜍或蛙；蛙类手术器械、任氏液、神经屏蔽盒、蛙板、刺激输出线、动作电位引导线、RM-6240B生物信号采集处理系统。
实验步骤 1．制备坐骨神经-胫腓神经标本 2．连接实验装置 3．实验项目 （1）观察神经干动作电位和神经冲动的双向传导 “神经干动作电位” （2）神经干动作电位传导速度测定 “神经干动作电位传导速度测定” （3）观察神经干动作电位兴奋性的变化 “神经干动作电位不应期测定”
注意事项 1．坐骨神经-胫腓神经标本越长越好，最好达到10cm以上。 2．手术过程中避免用手或金属器械接触神经。 3．标本在屏蔽盒内必须与各个电极良好接触，不能折叠，不能接触盒壁。
实验结果 1．打印动作电位波形，在相应波形下注明阈刺激和最大刺激的数值。 2．计算神经干动作电位传导速度：要求打印测量窗口的动作电位波形，在波形下注明刺激时间和各动作电位峰值出现的时间，计算出神经干动作电位传导速度。 3．神经干动作电位不应期测定：要求打印所观察到的动作电位2出现变化时的动作电位波形并标明刺激时间，写出该神经干动作电位的绝对不应期。