蟾蜍坐骨神经复合动作电位相对不应期特点的分析

82

200222(1)

文章编号:100126325(2002) 0120082202

蟾蜍坐骨神经复合动作电位相对不应期特点的分析

郭 华, 曲瑞瑶, 童学红

(首都医科大学生理教研室, 北京100054)

  中图分类号:R33818  文献标识码:A

  神经细胞在相对不应期发生动作电位(AP ) 幅度减小, 阈

值(50%的概率可爆发AP 的刺激强度) 升高, 且AP 均为“全或

[1,2]

无”的。而蟾蜍坐骨神经复合AP 相对不应期产生AP 的状态如何, 及其与刺激强度的关系虽然在生理学实验指导中有所涉及[3], 但并不全面, 尚有待实验加以证实, 且其与单个神经纤维相对不应期AP 的关系如何, 亦无文献报道。本实验详细地观察了相对不应期发生复合AP 的阈值与幅度的关系, 并阐明了其与单个神经纤维相对不应期A 宾区别与联系。

1 材料与方法

室温17℃左右, 取蟾蜍6只, , , JL 2B 型电刺激器给予双脉冲刺激:刺激1(S1) 为阈刺激, 即神经干中A 类神经纤维全部兴奋而使AP 幅度达到最大值的最小刺激((波宽011ms , 幅度112V 左右, 频率≤1H z ) ; 刺激2(S2) 为跟随在S1之后, 且与S1间隔时间逐渐减小的方波脉冲, 分别为阈刺激(011ms , 112V 左右,1H z ) 和3倍阈刺激(011ms , 316V 左右, 1HZ ) 。采用南京隆海科技实业公司的NS A 2Ⅲ医学信号处理系统记录不同刺激间隔的刺激产生的AP 。

2 结果

211 S2=S1均为阈刺激时, 第二个AP 于S1-S2间隔10ms

时开始逐渐减小, 至2112±0131ms (x ±s ) ) 时完全消失(表1

和图1) 。

表1 相对不应期发生的动作电位刚刚完全  消失的刺激间隔

T able 1 The interval betw een S1and S2when the AP    occurred in relative refractory period    began to disappear(unit ,

ms)

toad 123456

—x ±s

图1 不同强度有间隔的双脉冲刺激在同一神经

  干上引起的动作电位

Fig 1 AP of one sciatic stem , which w as caused by   couple of stimulation pulses with different   amplitude and interval

A. S1=S2=112V , which was just strong enough to excite all A categ ory nerve fibers ; B. S2=3S1=3. 6V

另外, 在不同S1~S2间隔处, 每处给予多次相同刺激, 同一处产生的第二个AP 幅度变化不明显。212 S2=3S1,S1为阈刺激时, 第二个AP 于S1-S2间隔10

ms 时开始逐渐减小, 至1150±0125mS (x ±s ) 时完全消失(表1和图1) , 且同一时间间隔处AP 幅度均较“211”大(图1) 。

S1=S[***********]1002112±0131

S2=3S[***********]1701107115±0125

3 讨论

本实验观察到神经干相对不应期同一时间间隔处的复合AP 幅度随刺激强度的增大而增大, 此现象与神经细胞的

[1]

AP 在相对不应期为“全或无”的特点不同。由于神经细胞相对不应期发生AP 阈值可达静息期的3~4倍[2], 故当S2

S1was the weakest stimulation which could cause all the A categ ory nerves ex 2citing 1

收稿日期:2001-05-24  修回日期:2001-10-25

() 83

  结果表明S2=S1均为最大刺激时, 在相对不应期的同一时间位点处多次S2刺激发生的AP 幅度均相同, 由于相对

不应期阈值升高,S2不能引起所有神经纤维同时兴奋, 而阈刺激可引起50%概率次的单个神经细胞兴奋, 说明接近阈刺激强度的S2在相对不应期产生的不同纤维的AP 概率性叠加, 相互补充形成稳定的复合AP 。

另外, 由于神经细胞相对不应期发生的AP 阈值最高可达静息期的3~4倍[2], 且阈值达3倍以上的相对不应期均已非常接近绝对不应期, 故可利用S2=3S1,S1为阈刺激(引起所有某类神经纤维兴奋) 的方法测定神经干中某类神经纤维的最短绝对不应期。因此, 本实验第二个AP 开始消失的最短S1~S2间隔为115±0125ms 左右(S2=3S1) 的结果可得出

结论为蟾蜍神经干A 类神经纤维中最短的绝对不应期为115±0125ms 。

参考文献:

[1]Johan H M. Frijnd JM , Jaap H , et al . A quantitative approach

to m odeling mamalian myelinated nerve fibers for electrical prosthesis design[J]1Ieee transactions on biomedical engineer 2

ing , 1994,41(6) :556-566.

[2]S tephen A. E ffects of nerve impulses on threshold of frog sciatic

nerve fibres[J]1Physiol ,1979,290:273-3031

[3]朱思明. 生理学实验指导[M].北京:人民卫生出版社,

1997. 42-43.

(上接81页)

in intrapulm onary arteries of rats with

chronic hypoxic pulm onary hypertension

SHI Y un ,DU Jun 2bao , ZE NG Chao 2mei , et al

(Department of Pediatrics , First H ospital , Peking University , Beijing 100034,China )

) in the intrapulm onary arteries of rats with hypoxic pulm onary Abstract :T o investigate the alteration of urotensin Ⅱ(u Ⅱ

hypertension and pulm onary vascular structural rem odeling , expression and localization of u Ⅱin the different segments of intrapulm onary arteries of hypoxic pulm onary hypertension rats were studied by immunohistochemistry 1The mean pulm o 2nary artery pressure (mPAP ) , right ventricular hypertrophy index , RM A and RMT were significantly increased in 1and 2weeks hypoxic group com pared with those in normal controls (P

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文章编号:100126325(2002) 0120082202

蟾蜍坐骨神经复合动作电位相对不应期特点的分析

郭 华, 曲瑞瑶, 童学红

(首都医科大学生理教研室, 北京100054)

  中图分类号:R33818  文献标识码:A

  神经细胞在相对不应期发生动作电位(AP ) 幅度减小, 阈

值(50%的概率可爆发AP 的刺激强度) 升高, 且AP 均为“全或

[1,2]

无”的。而蟾蜍坐骨神经复合AP 相对不应期产生AP 的状态如何, 及其与刺激强度的关系虽然在生理学实验指导中有所涉及[3], 但并不全面, 尚有待实验加以证实, 且其与单个神经纤维相对不应期AP 的关系如何, 亦无文献报道。本实验详细地观察了相对不应期发生复合AP 的阈值与幅度的关系, 并阐明了其与单个神经纤维相对不应期A 宾区别与联系。

1 材料与方法

室温17℃左右, 取蟾蜍6只, , , JL 2B 型电刺激器给予双脉冲刺激:刺激1(S1) 为阈刺激, 即神经干中A 类神经纤维全部兴奋而使AP 幅度达到最大值的最小刺激((波宽011ms , 幅度112V 左右, 频率≤1H z ) ; 刺激2(S2) 为跟随在S1之后, 且与S1间隔时间逐渐减小的方波脉冲, 分别为阈刺激(011ms , 112V 左右,1H z ) 和3倍阈刺激(011ms , 316V 左右, 1HZ ) 。采用南京隆海科技实业公司的NS A 2Ⅲ医学信号处理系统记录不同刺激间隔的刺激产生的AP 。

2 结果

211 S2=S1均为阈刺激时, 第二个AP 于S1-S2间隔10ms

时开始逐渐减小, 至2112±0131ms (x ±s ) ) 时完全消失(表1

和图1) 。

表1 相对不应期发生的动作电位刚刚完全  消失的刺激间隔

T able 1 The interval betw een S1and S2when the AP    occurred in relative refractory period    began to disappear(unit ,

ms)

toad 123456

—x ±s

图1 不同强度有间隔的双脉冲刺激在同一神经

  干上引起的动作电位

Fig 1 AP of one sciatic stem , which w as caused by   couple of stimulation pulses with different   amplitude and interval

A. S1=S2=112V , which was just strong enough to excite all A categ ory nerve fibers ; B. S2=3S1=3. 6V

另外, 在不同S1~S2间隔处, 每处给予多次相同刺激, 同一处产生的第二个AP 幅度变化不明显。212 S2=3S1,S1为阈刺激时, 第二个AP 于S1-S2间隔10

ms 时开始逐渐减小, 至1150±0125mS (x ±s ) 时完全消失(表1和图1) , 且同一时间间隔处AP 幅度均较“211”大(图1) 。

S1=S[***********]1002112±0131

S2=3S[***********]1701107115±0125

3 讨论

本实验观察到神经干相对不应期同一时间间隔处的复合AP 幅度随刺激强度的增大而增大, 此现象与神经细胞的

[1]

AP 在相对不应期为“全或无”的特点不同。由于神经细胞相对不应期发生AP 阈值可达静息期的3~4倍[2], 故当S2

S1was the weakest stimulation which could cause all the A categ ory nerves ex 2citing 1

收稿日期:2001-05-24  修回日期:2001-10-25

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  结果表明S2=S1均为最大刺激时, 在相对不应期的同一时间位点处多次S2刺激发生的AP 幅度均相同, 由于相对

不应期阈值升高,S2不能引起所有神经纤维同时兴奋, 而阈刺激可引起50%概率次的单个神经细胞兴奋, 说明接近阈刺激强度的S2在相对不应期产生的不同纤维的AP 概率性叠加, 相互补充形成稳定的复合AP 。

另外, 由于神经细胞相对不应期发生的AP 阈值最高可达静息期的3~4倍[2], 且阈值达3倍以上的相对不应期均已非常接近绝对不应期, 故可利用S2=3S1,S1为阈刺激(引起所有某类神经纤维兴奋) 的方法测定神经干中某类神经纤维的最短绝对不应期。因此, 本实验第二个AP 开始消失的最短S1~S2间隔为115±0125ms 左右(S2=3S1) 的结果可得出

结论为蟾蜍神经干A 类神经纤维中最短的绝对不应期为115±0125ms 。

参考文献:

[1]Johan H M. Frijnd JM , Jaap H , et al . A quantitative approach

to m odeling mamalian myelinated nerve fibers for electrical prosthesis design[J]1Ieee transactions on biomedical engineer 2

ing , 1994,41(6) :556-566.

[2]S tephen A. E ffects of nerve impulses on threshold of frog sciatic

nerve fibres[J]1Physiol ,1979,290:273-3031

[3]朱思明. 生理学实验指导[M].北京:人民卫生出版社,

1997. 42-43.

(上接81页)

in intrapulm onary arteries of rats with

chronic hypoxic pulm onary hypertension

SHI Y un ,DU Jun 2bao , ZE NG Chao 2mei , et al

(Department of Pediatrics , First H ospital , Peking University , Beijing 100034,China )

) in the intrapulm onary arteries of rats with hypoxic pulm onary Abstract :T o investigate the alteration of urotensin Ⅱ(u Ⅱ

hypertension and pulm onary vascular structural rem odeling , expression and localization of u Ⅱin the different segments of intrapulm onary arteries of hypoxic pulm onary hypertension rats were studied by immunohistochemistry 1The mean pulm o 2nary artery pressure (mPAP ) , right ventricular hypertrophy index , RM A and RMT were significantly increased in 1and 2weeks hypoxic group com pared with those in normal controls (P


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