ZL-620A集成化信息化信號采集處理系統(tǒng)觀察到各種生物機體內(nèi)或離體器官中探測到的生物電信號以及張力、壓力、溫度等生物非電信號的波形，從而對生物肌體在不同的生理或藥理實驗條件下所發(fā)生的機能變化加以記錄與分析。

該系統(tǒng)集成了可移動實驗平臺、醫(yī)學(xué)信號采集系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、測溫系統(tǒng)、照明系統(tǒng)以及同步演示系統(tǒng)。我們則著重介紹其中內(nèi)置的ZL-620U醫(yī)學(xué)信號采集處理系統(tǒng)如何測定神經(jīng)干動作電位及其傳導(dǎo)速度。

【目的】?應(yīng)用醫(yī)學(xué)信號采集處理系統(tǒng)和電生理實驗方法，測定蛙類坐骨神經(jīng)干雙相、單相動作電位，測定神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)速度。

用電刺激神經(jīng)，在負(fù)刺激電極下的神經(jīng)纖維膜內(nèi)外產(chǎn)生去極化，當(dāng)去極化達到閾電位時，膜產(chǎn)生一次在神經(jīng)纖維上可傳導(dǎo)的快速電位反轉(zhuǎn)，此即為動作電位（action potential，AP）。神經(jīng)纖維興奮部位膜外電位相對靜息部位呈負(fù)電性質(zhì)，當(dāng)神經(jīng)沖動通過以后，膜外電位又恢復(fù)到靜息時水平。

如果兩個引導(dǎo)電極置于興奮性正常的神經(jīng)干表面，興奮波先后通過兩個電極處，便引導(dǎo)出兩個方向相反的電位波形，稱為雙相動作電位。如果兩個引導(dǎo)電極之間的神經(jīng)纖維完全損傷，興奮波只通過第一個引導(dǎo)電極，不能傳至第二個引導(dǎo)電極，則只能引導(dǎo)出一個方向的電位偏轉(zhuǎn)波形，稱為單相動作電位。

神經(jīng)干由許多神經(jīng)纖維組成，故神經(jīng)干動作電位與單根神經(jīng)纖維的動作電位不同，神經(jīng)干動作電位是由許多不同直徑和類型的神經(jīng)纖維動作電位疊加而成的綜合性電位變化，稱復(fù)合動作電位，神經(jīng)干動作電位幅度在一定范圍內(nèi)可隨刺激強度的變化而變化。

動作電位在神經(jīng)干上傳導(dǎo)有一定的速度。不同類型的神經(jīng)纖維傳導(dǎo)速度不同，神經(jīng)纖維越粗則傳導(dǎo)速度越快。蛙類坐骨神經(jīng)干以Aa類纖維為主，傳導(dǎo)速度大約30~40m/s。測定神經(jīng)沖動在神經(jīng)干上傳導(dǎo)的距離（s）與通過這段距離所需時間（t），可根據(jù)v=s/t求出神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)速度。

1 材料

蟾蜍；任氏液；BB-3G標(biāo)本屏蔽盒，醫(yī)學(xué)信號采集處理系統(tǒng)。

2 方法

2.1 系統(tǒng)連接和參數(shù)設(shè)置 系統(tǒng)連接按下圖所示連接生物信號采集處理系統(tǒng)與標(biāo)本盒。啟動ZL-620U醫(yī)學(xué)信號采集處理系統(tǒng)軟件，設(shè)置儀器參數(shù)：

ZL-620U醫(yī)學(xué)信號采集處理系統(tǒng)：點擊“實驗”菜單，選擇“神經(jīng)干動作電位”項目。儀器參數(shù)：1、2通道時間常數(shù)0.02s、濾波頻率3kHz、靈敏度5mV，采樣頻率40～100kHz，掃描速度0.2ms／div。單刺激模式，刺激波寬0.1ms，延遲1ms，同步觸發(fā)。

2.2 制備蟾蜍坐骨神經(jīng)干標(biāo)本

2.2.1 制備毀腦脊髓和下肢標(biāo)本。

2.2.2 剝皮的下肢標(biāo)本俯臥位置于蛙板上，用尖頭鑷子夾住骶骨尾端稍向上提，使骶部向上隆起，用粗剪刀水平位剪除骶骨。標(biāo)本仰臥置于蛙板上，用玻璃分針分離脊柱兩側(cè)的坐骨神經(jīng)，穿線，緊靠脊柱根部結(jié)扎，近中樞端剪斷神經(jīng)干，用尖頭鑷子夾結(jié)扎線將神經(jīng)干從骶部剪口處穿出。

2.2.3 標(biāo)本俯臥位置于蛙板上，使其充分伸展呈人字形，用三根大頭針將標(biāo)本釘在蛙板上。然后再用玻璃分針循股二頭肌和半膜肌之間的坐骨神經(jīng)溝，縱向分離暴露坐骨神經(jīng)大腿部分，直至分離至腘窩脛腓神經(jīng)分叉處，用玻璃分針將脛神經(jīng)與脛前肌分離。

2.2.4 用手輕提一側(cè)結(jié)扎神經(jīng)的線頭，辨清坐骨神經(jīng)走向，置剪刀于神經(jīng)與組織之間，剪刀與下肢成30°角，緊貼股骨，腘窩，順神經(jīng)走向，剪切直至跟腱并剪斷跟腱和神經(jīng)，標(biāo)本須保留腓淺神經(jīng)和脛神經(jīng)。用手捏住結(jié)扎神經(jīng)的線頭，用鑷子剝離附著在神經(jīng)干上的組織，將剝離出來的坐骨神經(jīng)干標(biāo)本浸入盛有任氏液培養(yǎng)皿中待用。

2.3 實驗觀察

2.3.1?神經(jīng)干標(biāo)本興奮性?用鑷子夾持神經(jīng)干扎線，將神經(jīng)干移入標(biāo)本屏蔽盒內(nèi)，中樞端置于刺激電極處。使神經(jīng)干與刺激電極、接地電極、引導(dǎo)電極均接觸良好。蓋上標(biāo)本盒蓋子。在刺激器功能框，選中觸發(fā)選項，選擇單刺激方式，調(diào)節(jié)波寬0.1ms，刺激電壓1.0V，按“開始刺激”按鈕，觀察屏幕上是否有動作電位，如果沒有動作電位，且神經(jīng)干與電極的接觸良好，可能是神經(jīng)干標(biāo)本無興奮性，應(yīng)更換神經(jīng)干。神經(jīng)干標(biāo)本興奮性良好，繼續(xù)下一項目。

2.3.2?中樞端引導(dǎo)動作電位?神經(jīng)干末梢端置于刺激電極處，刺激電壓1.0V，波寬0.1ms，按“開始刺激”按鈕，測定第1對引導(dǎo)電極引導(dǎo)的雙相動作電位正相波和負(fù)相波的振幅和時程。

2.3.3?末梢端引導(dǎo)動作電位和測定動作電位傳導(dǎo)速度?神經(jīng)干中樞端置于刺激電極處，刺激電壓1.0V，波寬0.1ms，按“開始刺激”按鈕，測定第1對引導(dǎo)電極引導(dǎo)的雙相動作電位正相波和負(fù)相波的振幅和時程。分別測量兩個動作電位起始點的時間差和標(biāo)本盒中兩對引導(dǎo)電極之間的距離s（應(yīng)測R11-R21的間距），計算動作電位傳導(dǎo)速度。

2.3.4 單相動作電位引導(dǎo)用鑷子夾傷第1對引導(dǎo)電極之間的神經(jīng)，刺激電壓1.0V，波寬0.1ms，按“開始刺激”按鈕，使熒屏上的動作電位呈現(xiàn)一正相波（不能移動神經(jīng)干的位置，貼近后一電極處夾傷神經(jīng)）。測量單相動作電位的振幅和動作電位持續(xù)時間。

2.3.5 按一定步長，刺激強度從0V開始逐步增加，每改變一次刺激強度，按“開始刺激”按鈕一次，直至動作電位不再增大為止。測量與刺激電壓對應(yīng)的動作電位振幅（如采用自動強度遞增刺激，設(shè)定起始強度0.1V，結(jié)束強度2V，步長0.02～0.05V）。

3 結(jié)果

3.1 列閾強度、最大刺激強度、傳導(dǎo)速度原始數(shù)據(jù)表格。列雙相動作電位正相、負(fù)相振幅及持續(xù)時間、單相動作電位振幅及持續(xù)時間的原始數(shù)據(jù)表格。

3.2 繪制刺激強度與動作電位振幅的關(guān)系圖，標(biāo)注雙相、單相動作電位波形圖。

3.3 用文字和數(shù)據(jù)逐一描述實驗結(jié)果。

4 討論

論述雙相動作電位形成機制及各項處理引起動作電位參數(shù)變化的機制。

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