关于电刺激参数对坐骨神经干兴奋性的影响

论文代写网： 【摘要】 目的 研究电刺激对坐骨神经干兴奋性的影响。方法 用不同的电刺激参数刺激坐骨神经干，测定引起的动作电位的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。结果 随着刺激强度、频率和波宽的增大，动作电位的幅度和传导速度衰减20％以及潜伏期延长20％时所需的时间明显缩短。结论 高强度、长时间、快速反复的电刺激将使神经纤维兴奋性降低。
【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（action potential，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-1A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100 g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。
　　1.2.4 AP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Prism 4.0统计软件。多组间的比较采用单因素方差分析，两组间的比较采用t检验。P＜0.05为差异有显著性。
　　2 结 果
　　2.1 A、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100 Hz、波宽为0.5 ms、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2 V、波宽为0.5 ms、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2 V、频率为 100 Hz、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 　　3 讨 论
　　电刺激强度由1 V增加到2 V时，所产生的动作电位幅度和传导速度分别衰减20％以及潜伏期延长20％时所需的时间变化不明显；当强度由2 V增加到3 V时，该时间缩短；当强度由3 V增加到6 V时，该时间明显缩短。这是因为随着电刺激强度的增大，电刺激引起神经干（特别是粗纤维）的电化学损伤增大，兴奋性降低［5］。
　　电刺激频率由50 Hz增加到100 Hz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100 Hz增加到500 Hz时，该时间缩短； 当频率由500 Hz增加到2 000 Hz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1 ms。随着电刺激频率的增加，特别是当频率超过1 000 Hz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≥3 V）、长时间（波宽 ≥ 2 ms）和高频率（频率≥500 Hz）的刺激，以保护其兴奋性。
【参考文献】
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