机能学实验中对坐骨神经动作电位引导方法的改进应用

薛 娣

南阳医学高等专科学校,河南省南阳市 473061

坐骨神经动作电位(action potential,AP)的引导在机能学实验中已开展多年,此实验是以蛙坐骨神经干标本的制作、动作电位的引导为目的。经过新一轮机能实验教学改革,许多医学院校将生理学、药理学、病理生理学三门学科的实验进行整合,删除了一些不必要的、重复的、简单的验证性实验,形成了一门独立的、完整的、系统的机能学实验课程。而“坐骨神经动作电位的引导”作为经典的神经电生理学实验在许多医学院校的机能实验教学中得以保留。通过实验,学生可以直接观察到复合动作电位的波形、潜伏期、时程、幅值及与刺激强度之间的关系,加深对生物电现象的理解,从而提高学生理论知识水平及实践动手能力。

目前,在各种版本的机能学实验教材中,如由胡还忠主编的《医学机能学实验教程》,李玲主编的《机能学实验教程》,关宿东主编的《机能实验学教程》等,有关坐骨神经动作电位的引导方法基本是一致的。具体方法如下。

1 实验步骤

1.1 制备坐骨神经标本 (1)破坏脑和脊髓。(2)剪去蟾蜍或蛙躯干上部及内脏。(3)剥去全部皮肤,分离左右两腿。(4)游离坐骨神经。

1.2 连接实验装置 将坐骨神经标本置于神经屏蔽盒内的电极上,将近中枢端置于刺激电极上,远中枢端置于引导电极上,盖好神经屏蔽盒盒盖,并与生物信号采集系统相连。

1.3 调试仪器

1.4 实验观察

2 此实验方法的缺点

2.1 操作麻烦 手术操作比较麻烦,需用时间较长,易使神经标本兴奋性降低。

2.2 易受外界因素干扰 实验过程中各种影响因素如:(1)学生初次操作,因方法掌握不准确,用力不均,易拉伤神经。(2)游离神经时,易发生机械损伤。(3)附着在神经干上的结缔组织和血管去除不干净,影响动作电位的引导。(4)神经干标本易干燥、失去活性等。

2.3 种族差异较大 蟾蜍或蛙属两栖类动物,而医学生学习的生理学是人体生理学,研究的对象是人体的各种生命活动,用两栖类动物研究人体活动,存在较大的种族差异。

2.4 动物浪费大,成本高 针对这种传统的神经干动作电位引导方法的弊端,笔者经过多次多组实验对照、探索和经验积累,把实验动物由原来的两栖类动物蟾蜍(或蛙)改换为哺乳类动物大白鼠;由原来的游离坐骨神经标本测定动作电位,改为在体坐骨神经体表测定动作电位。

3 具体方法

(1)将大白鼠用10%的乌拉坦,按1.5m l/100g体重的剂量腹腔注射,麻醉后,仰卧固定在手术台上。(2)用手术剪去除大白鼠大腿内侧至膝关节处皮肤上的毛发,涂上导电膏或生理盐水,增加其导电性。(3)把两个刺激电极从大白鼠腹股沟靠近坐骨神经处刺入皮下(刺激电极可用银制针灸针代替,两刺激电极之间的距离在0.5cm之内),并与生物信号采集实验系统刺激输出端相连。(4)在距刺激电极大约2cm处,将两根引导电极置于大腿皮肤表面(引导电极可使用触面积较大的银片,也可使用有两个接触点的环形电极),两引导电极之间距离大约1cm,并将引导电极与生物信号采集系统的输入端相连。(5)公共地线接在去毛干净的皮肤处。(6)调试仪器。(7)观察:在生物信号采集实验系统上可观察到清晰的皮肤表面引导出的动作电位图形。

4 改进后实验方法的优点

(1)操作简单、易掌握。把原来复杂的制备坐骨神经标本的方法改为大白鼠注射麻醉的方法后,坐骨神经不受损伤,神经兴奋性正常,学生实验成功率高。(2)把实验动物由原来的两栖类动物蟾蜍(或蛙)改为哺乳类动物大白鼠,接近实体客观,适合人体生理学的研究。(3)动物可反复多次使用,克服了动物来源不足,可降低实验成本,节约了能源,有效的保护实验动物,符合动物保护法,为开发新实验奠定经济基础。笔者认为这种从皮肤表面引导坐骨神经动作电位的操作方法,操作技术简便可靠、易掌握、成本低,具有可重复性,因而可作为某些实验所需技术指标的检测手段,也可用于某些药物作用在体内进行验证的途径,甚至对人体某些疾病的诊断亦有一定的参考意义。在全国医学院校推广,可取得良好的社会和经济效益 。

[1] 胡还忠.医学机能学实验教程〔M〕.北京:科学出版社,2005:337.

[2] 李玲.机能学实验教程〔M〕.上海:第二军医大学出版社,2007:77.

[3] 关宿东,张根葆,等.机能实验学教程〔M〕.合肥:安徽科技出版社,2003:86.

[4] 刘利兵.实验基础医学〔M〕.西安:第四军医大学出版社,2009:256.