【方法和步骤】

1．制备坐骨神经-腓肠肌标本(见实验5 或实验7.1-1)。 2．仪器及标本的连接(见实验7.1-1、7.1-2)。 3. 实验项目

打开计算机，进人“LabTutor实验”，选择“蛙骨骼肌实验”，下拉菜单分别点击“实验3 肌肉收缩的总和”和“实验4 强直收缩”。按系统程序提示步骤进行实验操作及记录实验结果。

参考步骤：

4. 以波宽为1 ms，从最小刺激强度开始逐渐增加刺激强度对肌肉进行刺激，找到刚刚引起肌肉最大收缩的刺激强度，即为该标本的最适刺激强度，整个实验过程中均固定在此刺激强度上（一般为5-7.5 V )。

5．用单刺激作用于坐骨神经，可记录到肌肉的单收缩曲线。

6．用双刺激作用于坐骨神经，使两次刺激间隔时间为0.06—0.08 s，记录复合收缩曲线（纸速25-50 mm/s)（图7.2-1）。

完全强直收缩

复合收缩

不完全强直收缩

单收缩

刺激时间间隔 刺激频率

图7.2-1 刺激时间间隔、频率对骨骼肌收缩的影响

7．将刺激方式置于“连续”或“串刺激”，其余参数固定不变，用频率为1、6、10、15、20、30 Hz的连续刺激作用于坐骨神经，可记录到单收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩曲线（纸速2-10 mm/s)（图8.2-1）。

【注意事项】

1．经常给标本滴加任氏液，保持标本良好的兴奋性。

2．连续刺激时，每次刺激持续时间要保持一致，不得超过3-4 s（为什么？），每次刺激后要休息30s以免标本疲劳。

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3．若刺激神经引起的肌肉收缩不稳定时，可直接刺激肌肉。 4．可根据实际需要调整刺激频率。

【可能出现的问题与解释】

1．随着刺激频率增加，肌肉复合收缩的幅度不是逐渐升高，而是下降。这是由于标本保护不当，肌肉受损或疲劳，或刺激频率过高造成的。

2．其余的参见实验8.1。

【实验结果】

标记单收缩、收缩总和、不完全强直收缩和完全强直收缩曲线，然后进行剪辑、打印、分析。

【思考题】

1．何为单收缩？单收缩的潜伏期包括了哪些时间因素？对有神经和无神经的标本有何差异？

2．何为收缩总和、不完全强直收缩和完全强直收缩？它们是如何形成的？ 3．此次实验为什么要将刺激强度固定在最适刺激强度？ 4．为什么刺激频率增高，肌肉收缩的幅度也增高？

换能器 - 34 -

实验8 牛蛙坐骨神经干生理实验

【实验目的】

1. 观察蛙类坐骨神经干的单相、双相动作电位。识别、分析神经干动作电位的基本波形，测量其潜伏期、幅值以及时程。

2. 掌握测定坐骨神经干动作电位的绝对不应期和相对不应期的方法，并了解神经在兴奋过程中其兴奋性的规律性变化。

3. 掌握神经动作电位传导速度的测定方法以及低温对神经冲动传导速度的影响，理解兴奋传导的概念。

【实验原理】

1. 在有效刺激作用下，神经纤维膜内外产生去极化，当其极化达到阈电位时，能诱发膜产生一次在神经纤维上可传导的快速电位反转，此即为动作电位（AP)。神经干动作电位是神经兴奋的客观标志，处于兴奋状态的部位相对静止部位而言，膜外电位呈负电性质，二者之间出现一个电位差。当神经冲动通过以后，膜外电位又恢复到静止时水平。

如果两个引导电极置于正常完整的神经干表面，当神经干的一端兴奋之后，兴奋波先后通过两个电极处，便引导出两个方向相反的电位偏转，称为双相动作电位。如果两个引导电极之间神经组织有损伤，兴奋波只通过第一个引导电极，不能传至第二个引导电极，则只能引导出一个方向的电位偏转波形，称为单相动作电位。

坐骨神经干包括多种类型的神经纤维成分，因此记录到的动作电位是它们电位变化的总和，因此神经干动作电位是一种复合动作电位。由于各类神经纤维的兴奋阈值各不相同，所以记录到的动作电位幅值在一定范围内可随刺激强度的变化而改变，这一点不同于单根神经纤维的动作电位。能使动作电位幅值达到最大的刺激强度为顶强度。

2. 刺激器输出两个电脉冲，通过调节两刺激脉冲间隔，可测得坐骨神经的绝对不应期和相对不应期。将两刺激脉冲间隔由最小逐渐增大时，开始只有第一个刺激脉冲产生动作电位，第二个刺激脉冲不产生动作电位，当两刺激脉冲间隔达到一定值时，此时第二个刺激脉冲刚好能引起一极小的动作电位，这时两刺激脉冲间隔即为绝对不应期。继续增大刺激脉冲间隔，这时由第二个刺激脉冲产生的动作电位逐渐增大，当两刺激间隔达到某一值时，此时由第二个刺激脉冲产生的动作电位，其大小刚好和由第一个刺激产生的动作电位相同，这时

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两刺激脉冲间隔即为相对不应期。继续增大刺激间隔，此时由两刺激脉冲产生的动作电位将始终保持完全一致。

3. 动作电位在神经纤维上的传导有一定的速度。不同类型的神经纤维动作电位传导速度各不相同。神经纤维越粗则传导速度越快。蛙类坐骨神经干传导速度（V）大约为35-40 m/s。测定神经冲动在神经干上传导的距离（s)与通过这段距离所需的时间（t)，然后根据V=s/t可求出神经冲动的传导速度。

实验8.1 神经干动作电位的观察

【材料及设备】 牛蛙；蛙类手术器械；生物信号采集处理系统；神经标本屏蔽盒；蛙板；

刺激电极；蛙钉；张力换能器；滴管；任氏液；黑白细丝线

【方法和步骤】

1．坐骨-胫、腓神经标本的制备

制作方法基本同“坐骨神经-腓肠肌标本”的制备（见实验5.1)，但无需保留股骨和腓肠肌。坐骨神经干要求尽可能长些。在脊椎附近将神经主干结扎剪断。提起线头剪去神经干的所有分支和结缔组织，到达胭窝后，可继续分离出腓神经或胫神经，在靠近趾部剪断神经（见图 5.1-4 D)。将制备好的“坐骨-胫、腓神经标本”浸泡在任氏液中数分钟，待其兴奋性稳定后开始实验。

2. 仪器及标本的连接

(1) 用浸有任氏液的棉球擦拭神经标本屏蔽盒上的电极，标本盒内放置一块湿润的滤纸片，以防标本干燥。将两对记录电极分别连接到Powerlab 的 Input输入通道1和2，（通道1只在实验9.3中用）刺激电极连接到 Powerlab 的 Ouput刺激输出通道(图8.1-1)。

神经标本 神经标本屏蔽盒 Powerlab 图8.1-1 神经干动作电位观察的装置连接

(2) 将标本放在滤纸上片吸去过多的任氏液，然后平搭在屏蔽盒刺激电极、接地电极

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