機能學實驗中對坐骨神經(jīng)動作電位引導方法的改進應用

薛 娣

南陽醫(yī)學高等專科學校,河南省南陽市 473061

坐骨神經(jīng)動作電位(action potential,AP)的引導在機能學實驗中已開展多年,此實驗是以蛙坐骨神經(jīng)干標本的制作、動作電位的引導為目的。經(jīng)過新一輪機能實驗教學改革,許多醫(yī)學院校將生理學、藥理學、病理生理學三門學科的實驗進行整合,刪除了一些不必要的、重復的、簡單的驗證性實驗,形成了一門獨立的、完整的、系統(tǒng)的機能學實驗課程。而“坐骨神經(jīng)動作電位的引導”作為經(jīng)典的神經(jīng)電生理學實驗在許多醫(yī)學院校的機能實驗教學中得以保留。通過實驗,學生可以直接觀察到復合動作電位的波形、潛伏期、時程、幅值及與刺激強度之間的關系,加深對生物電現(xiàn)象的理解,從而提高學生理論知識水平及實踐動手能力。

目前,在各種版本的機能學實驗教材中,如由胡還忠主編的《醫(yī)學機能學實驗教程》,李玲主編的《機能學實驗教程》,關宿東主編的《機能實驗學教程》等,有關坐骨神經(jīng)動作電位的引導方法基本是一致的。具體方法如下。

1 實驗步驟

1.1 制備坐骨神經(jīng)標本 (1)破壞腦和脊髓。(2)剪去蟾蜍或蛙軀干上部及內(nèi)臟。(3)剝?nèi)ト科つw,分離左右兩腿。(4)游離坐骨神經(jīng)。

1.2 連接實驗裝置 將坐骨神經(jīng)標本置于神經(jīng)屏蔽盒內(nèi)的電極上,將近中樞端置于刺激電極上,遠中樞端置于引導電極上,蓋好神經(jīng)屏蔽盒盒蓋,并與生物信號采集系統(tǒng)相連。

1.3 調(diào)試儀器

1.4 實驗觀察

2 此實驗方法的缺點

2.1 操作麻煩 手術操作比較麻煩,需用時間較長,易使神經(jīng)標本興奮性降低。

2.2 易受外界因素干擾 實驗過程中各種影響因素如:(1)學生初次操作,因方法掌握不準確,用力不均,易拉傷神經(jīng)。(2)游離神經(jīng)時,易發(fā)生機械損傷。(3)附著在神經(jīng)干上的結締組織和血管去除不干凈,影響動作電位的引導。(4)神經(jīng)干標本易干燥、失去活性等。

2.3 種族差異較大 蟾蜍或蛙屬兩棲類動物,而醫(yī)學生學習的生理學是人體生理學,研究的對象是人體的各種生命活動,用兩棲類動物研究人體活動,存在較大的種族差異。

2.4 動物浪費大,成本高 針對這種傳統(tǒng)的神經(jīng)干動作電位引導方法的弊端,筆者經(jīng)過多次多組實驗對照、探索和經(jīng)驗積累,把實驗動物由原來的兩棲類動物蟾蜍(或蛙)改換為哺乳類動物大白鼠;由原來的游離坐骨神經(jīng)標本測定動作電位,改為在體坐骨神經(jīng)體表測定動作電位。

3 具體方法

(1)將大白鼠用10%的烏拉坦,按1.5m l/100g體重的劑量腹腔注射,麻醉后,仰臥固定在手術臺上。(2)用手術剪去除大白鼠大腿內(nèi)側(cè)至膝關節(jié)處皮膚上的毛發(fā),涂上導電膏或生理鹽水,增加其導電性。(3)把兩個刺激電極從大白鼠腹股溝靠近坐骨神經(jīng)處刺入皮下(刺激電極可用銀制針灸針代替,兩刺激電極之間的距離在0.5cm之內(nèi)),并與生物信號采集實驗系統(tǒng)刺激輸出端相連。(4)在距刺激電極大約2cm處,將兩根引導電極置于大腿皮膚表面(引導電極可使用觸面積較大的銀片,也可使用有兩個接觸點的環(huán)形電極),兩引導電極之間距離大約1cm,并將引導電極與生物信號采集系統(tǒng)的輸入端相連。(5)公共地線接在去毛干凈的皮膚處。(6)調(diào)試儀器。(7)觀察:在生物信號采集實驗系統(tǒng)上可觀察到清晰的皮膚表面引導出的動作電位圖形。

4 改進后實驗方法的優(yōu)點

(1)操作簡單、易掌握。把原來復雜的制備坐骨神經(jīng)標本的方法改為大白鼠注射麻醉的方法后,坐骨神經(jīng)不受損傷,神經(jīng)興奮性正常,學生實驗成功率高。(2)把實驗動物由原來的兩棲類動物蟾蜍(或蛙)改為哺乳類動物大白鼠,接近實體客觀,適合人體生理學的研究。(3)動物可反復多次使用,克服了動物來源不足,可降低實驗成本,節(jié)約了能源,有效的保護實驗動物,符合動物保護法,為開發(fā)新實驗奠定經(jīng)濟基礎。筆者認為這種從皮膚表面引導坐骨神經(jīng)動作電位的操作方法,操作技術簡便可靠、易掌握、成本低,具有可重復性,因而可作為某些實驗所需技術指標的檢測手段,也可用于某些藥物作用在體內(nèi)進行驗證的途徑,甚至對人體某些疾病的診斷亦有一定的參考意義。在全國醫(yī)學院校推廣,可取得良好的社會和經(jīng)濟效益 。

[1] 胡還忠.醫(yī)學機能學實驗教程〔M〕.北京:科學出版社,2005:337.

[2] 李玲.機能學實驗教程〔M〕.上海:第二軍醫(yī)大學出版社,2007:77.

[3] 關宿東,張根葆,等.機能實驗學教程〔M〕.合肥:安徽科技出版社,2003:86.

[4] 劉利兵.實驗基礎醫(yī)學〔M〕.西安:第四軍醫(yī)大學出版社,2009:256.