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时间:2018-05-01
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1、电刺激参数对坐骨神经干兴奋性的影响【关键词】坐骨神经;动作电位;传导速度;兴奋性;潜伏期神经干动作电位(actionpotential,AP)的幅度、传导速度和潜伏期是反映神经干兴奋性的主要指标。电刺激是电生理实验中使用最多的刺激方式,选择合适的电刺激参数如强度、频率、波宽(持续刺激时间)对保持坐骨神经干的兴奋性尤为重要。本研究观察电刺激参数如强度、频率和波宽对坐骨神经干兴奋性主要指标动作电位的幅度、传导速度和潜伏期的影响。1材料和方法1.1仪器、试剂和实验动物SBR-1型双线示波器(汕头超声电子仪器厂),FZG-1
2、A型直流前置放大器(南京电生理仪器厂),JDC-Ⅱ多用隔离刺激器(开封市华中电子仪器厂),自制的屏蔽装置。试剂为按照SOP配制的任氏液。实验动物经检验为清洁健康的雄性、体重100g左右的蟾蜍,由徐州医学院实验动物中心提供。1.2方法1.2.1蟾蜍坐骨神经标本的制备按照周希平[1]、周华等[2]和高兴亚[3]介绍的方法制备蟾蜍坐骨神经标本。需要注意的是神经干应尽可能分离得长(上起脊椎处的主干,下沿腓总神经与胫神经一直分离至踝关节附近),腓总神经和胫神经均应保留;在制备蟾蜍坐骨神经标本过程中应尽量少损伤神经,以确保神经标
3、本的兴奋性。1.2.2实验过程利用上述电生理仪器和自制的屏蔽装置,通过改变电刺激的强度、频率和波宽,当神经干兴奋性的主要指标AP的幅度和传导速度分别衰减20%以及AP的潜伏期延长20%时,测定其所需的时间。1.2.3自制的屏蔽装置和连接见图1。1.2.4AP的传导速度测定[4]测量A、C之间的距离差S,再求出A通道和B通道2个AP起始点图1自制的屏蔽装置和连接示意图的时间差t,按公式V=S/t(m/s),计算出AP的传导速度V。1.3统计学处理实验数据采用±s表示,数据分析采用Prism4.0统计软件。多组间的比较采
4、用单因素方差分析,两组间的比较采用t检验。P<0.05为差异有显著性。2结果2.1A、B两个通道引导的神经干双相动作电位(AP)A通道引导的AP在前,B通道引导的AP滞后;APB的潜伏期大于APA的潜伏期;2个通道引导到的AP波形相似。2.2电刺激的强度对坐骨神经干兴奋性主要指标的影响在频率为100Hz、波宽为0.5ms、极性为正极性情况下,电刺激的强度对坐骨神经干兴奋性主要指标的影响见表1。2.3电刺激的频率对坐骨神经干兴奋性主要指标的影响在强度为2V、波宽为0.5ms、极性为正极性情况下,电刺激的频率对坐骨神经干
5、兴奋性主要指标的影响见表2。2.4电刺激的波宽对坐骨神经干兴奋性主要指标的影响在强度为2V、频率为100Hz、极性为正极性情况下,电刺激的频率对坐骨神经干兴奋性主要指标的影响见表3。表1电刺激的强度对兴奋性主要指标的影响表2电刺激的频率对兴奋性主要指标的影响表3电刺激的波宽对兴奋性主要指标的影响电刺激频率由50Hz增加到100Hz时,所产生的神经干动作电位幅度和传导速度分别衰减20%以及潜伏期延长20%时所需的时间无明显变化;在电刺激频率由100Hz增加到500Hz时,该时间缩短;当频率由500Hz增加到2000Hz
6、时,该时间明显缩短。理论上讲,神经纤维具有相对不疲劳性、AP的大小接近于Na+平衡电位、绝对不应期为1ms。随着电刺激频率的增加,特别是当频率超过1000Hz时,虽然产生的神经干动作电位的数量不再增多,但是反映坐骨神经干兴奋性的主要指标将发生明显地改变。这可能是因为相对离体坐骨神经干而言,由于坐骨神经干所处的外环境、能量供给等因素发生了改变,快速反复地刺激引起神经干疲劳,导致神经干的兴奋性降低[6]。随着电刺激波宽的增加,所产生的AP幅度和传导速度分别衰减20%以及潜伏期延长20%时所需的时间缩短明显。这是因为电化学
7、损伤与持续刺激时间成正比,较长时间的持续电刺激引起神经干的电化学损伤程度快速增加,使其兴奋性降低[7]。总之,在电刺激蟾蜍坐骨神经干时,应避免使用高强度(电压≥3V)、长时间(波宽≥2ms)和高频率(频率≥500Hz)的刺激,以保护其兴奋性。【
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