电刺激参数对坐骨神经干兴奋性的影响

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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。【