借[ZL-620A集成式医学信号采集处理系统]分析医学机能

ZL-620A集成化信息化信号采集处理系统观察到各种生物机体内或离体器官中探测到的生物电信号以及张力、压力、温度等生物非电信号的波形，从而对生物肌体在不同的生理或药理实验条件下所发生的机能变化加以记录与分析。

该系统集成了可移动实验平台、医学信号采集系统、呼吸系统、测温系统、照明系统以及同步演示系统。我们则着重介绍其中内置的ZL-620U医学信号采集处理系统如何测定神经干动作电位及其传导速度。

【目的】 应用医学信号采集处理系统和电生理实验方法，测定蛙类坐骨神经干双相、单相动作电位，测定神经冲动的传导速度。

用电刺激神经，在负刺激电极下的神经纤维膜内外产生去极化，当去极化达到阈电位时，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（action potential，AP）。神经纤维兴奋部位膜外电位相对静息部位呈负电性质，当神经冲动通过以后，膜外电位又恢复到静息时水平。

如果两个引导电极置于兴奋性正常的神经干表面，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波形，称为双相动作电位。如果两个引导电极之间的神经纤维完全损伤，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。

神经干由许多神经纤维组成，故神经干动作电位与单根神经纤维的动作电位不同，神经干动作电位是由许多不同直径和类型的神经纤维动作电位叠加而成的综合性电位变化，称复合动作电位，神经干动作电位幅度在一定范围内可随刺激强度的变化而变化。

动作电位在神经干上传导有一定的速度。不同类型的神经纤维传导速度不同，神经纤维越粗则传导速度越快。蛙类坐骨神经干以Aa类纤维为主，传导速度大约30~40m/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时间（t），可根据v=s/t求出神经冲动的传导速度。

1 材料

蟾蜍；任氏液；BB-3G标本屏蔽盒，医学信号采集处理系统。

2 方法

2.1 系统连接和参数设置 系统连接按下图所示连接生物信号采集处理系统与标本盒。启动ZL-620U医学信号采集处理系统软件，设置仪器参数：

ZL-620U医学信号采集处理系统：点击“实验”菜单，选择“神经干动作电位”项目。仪器参数：1、2通道时间常数0.02s、滤波频率3kHz、灵敏度5mV，采样频率40～100kHz，扫描速度0.2ms／div。单刺激模式，刺激波宽0.1ms，延迟1ms，同步触发。

2.2 制备蟾蜍坐骨神经干标本

2.2.1 制备毁脑脊髓和下肢标本。

2.2.2 剥皮的下肢标本俯卧位置于蛙板上，用尖头镊子夹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。标本仰卧置于蛙板上，用玻璃分针分离脊柱两侧的坐骨神经，穿线，紧靠脊柱根部结扎，近中枢端剪断神经干，用尖头镊子夹结扎线将神经干从骶部剪口处穿出。

2.2.3 标本俯卧位置于蛙板上，使其充分伸展呈人字形，用三根大头针将标本钉在蛙板上。然后再用玻璃分针循股二头肌和半膜肌之间的坐骨神经沟，纵向分离暴露坐骨神经大腿部分，直至分离至腘窝胫腓神经分叉处，用玻璃分针将胫神经与胫前肌分离。

2.2.4 用手轻提一侧结扎神经的线头，辨清坐骨神经走向，置剪刀于神经与组织之间，剪刀与下肢成30°角，紧贴股骨，腘窝，顺神经走向，剪切直至跟腱并剪断跟腱和神经，标本须保留腓浅神经和胫神经。用手捏住结扎神经的线头，用镊子剥离附着在神经干上的组织，将剥离出来的坐骨神经干标本浸入盛有任氏液培养皿中待用。

2.3 实验观察

2.3.1 神经干标本兴奋性 用镊子夹持神经干扎线，将神经干移入标本屏蔽盒内，中枢端置于刺激电极处。使神经干与刺激电极、接地电极、引导电极均接触良好。盖上标本盒盖子。在刺激器功能框，选中触发选项，选择单刺激方式，调节波宽0.1ms，刺激电压1.0V，按“开始刺激”按钮，观察屏幕上是否有动作电位，如果没有动作电位，且神经干与电极的接触良好，可能是神经干标本无兴奋性，应更换神经干。神经干标本兴奋性良好，继续下一项目。

2.3.2 中枢端引导动作电位 神经干末梢端置于刺激电极处，刺激电压1.0V，波宽0.1ms，按“开始刺激”按钮，测定第1对引导电极引导的双相动作电位正相波和负相波的振幅和时程。

2.3.3 末梢端引导动作电位和测定动作电位传导速度 神经干中枢端置于刺激电极处，刺激电压1.0V，波宽0.1ms，按“开始刺激”按钮，测定第1对引导电极引导的双相动作电位正相波和负相波的振幅和时程。分别测量两个动作电位起始点的时间差和标本盒中两对引导电极之间的距离s（应测R11-R21的间距），计算动作电位传导速度。

2.3.4 单相动作电位引导用镊子夹伤第1对引导电极之间的神经，刺激电压1.0V，波宽0.1ms，按“开始刺激”按钮，使荧屏上的动作电位呈现一正相波（不能移动神经干的位置，贴近后一电极处夹伤神经）。测量单相动作电位的振幅和动作电位持续时间。

2.3.5 按一定步长，刺激强度从0V开始逐步增加，每改变一次刺激强度，按“开始刺激”按钮一次，直至动作电位不再增大为止。测量与刺激电压对应的动作电位振幅（如采用自动强度递增刺激，设定起始强度0.1V，结束强度2V，步长0.02～0.05V）。

3 结果

3.1 列阈强度、最大刺激强度、传导速度原始数据表格。列双相动作电位正相、负相振幅及持续时间、单相动作电位振幅及持续时间的原始数据表格。

3.2 绘制刺激强度与动作电位振幅的关系图，标注双相、单相动作电位波形图。

3.3 用文字和数据逐一描述实验结果。

4 讨论

论述双相动作电位形成机制及各项处理引起动作电位参数变化的机制。

安徽耀坤生物科技有限公司专业从事基础医学实验设备的研发、生产及销售

包含有：生理类、药理类、电生理类、运动疲劳类、动物行为学、医学仿真教学软件和其他辅助类实验设备

公司官网：https://www.anhuiyaokun.com