实验 11 终板电位的测定

【目的要求】 1.学习测定骨骼肌终板电位的实验方法。

2.观察终板电位和微终板电位的波形。

【基本原理】

在神经-肌肉接点的传递过程中,既有化学因素也有电学因素参与。当神经冲动(动作电位)到达运动神经末梢时,细胞膜去极化,通透性发生变化, 细胞外液中的 Ca2+进入神经末梢,促使大量突触小泡同时向突触间隙释放乙酰胆碱,与终膜外表面的蛋白质受体相结合,出现许多小终板电位(minuteend

-platepotential,简写 MEPP)。这些小终板电位综合起来,形成了终板电位(end-PlatePotential,简写 EPP)。当终板电位达到约 40mV 时,肌膜便产生可扩布的动作电位,最后引起肌肉收缩。

实验采用电生理学方法,将玻璃微电极插入终板区的肌肉纤维内,观察终板电位。但在正常情况下,由于肌肉纤维动作电位的干扰,终板电位不易观察。如用箭毒处理肌肉标本,由于箭毒能与乙酰胆碱争夺终膜上的受体, 使乙酰胆碱失去传递兴奋的能力,从而阻滞神经-肌肉接点处的兴奋传递作用,这就可以在没有动作电位干扰的条件下观察终板电位。

【动物与器材】

除同实验 10 外,另需配制 5×10-6mol/L 管箭毒碱(d-tubo-curarine)。

【方法与步骤】

  1. 按实验 2 制备坐骨神经-缝匠肌标本。用锌铜弓检查后置于任氏液内5min。

  2. 按实验 10 安装、连接、调试仪器装置。刺激器采用手控单脉冲或双脉冲信号,波宽 0.1-0.2ms。示波器采用“DC”双端输入,外触发扫描,“灵敏度”为 10—20mV/cm,时基 5ms/cm。

  3. 微终板电位的观察借助解剖显微镜,找到在缝匠肌内表面走行的神经分支。调节微操纵器的水平和垂直位移旋钮,将微电极插入神经末梢刚刚消失的部位,即可看到缝匠肌的静息电位(约-90mV)。提高示波器的灵敏度(约为 0.5—1mV/cm),可看到在静息电位的基础上出现微小的电位变化,这就是自发的微终板电位。在此基础上,反复移动微电极的位置,直至得到振幅最大的微终板电位。

  4. 终板电位的观察开启电子刺激器,刺激神经,示波器即显示终板电位。反复移动微

电极的插入部位,找到振幅最大的终板电位。注意:在电位的上升支上有一个转折,转折下部为终板电位,转折上部为肌纤维的锋电位。

  1. 箭毒的阻滞作用向肌槽中灌流 5×10-6mol/L 管箭毒碱,开启刺激器, 刺激神经,借助解剖显微镜观察肌肉的收缩反应,可以看到肌肉收缩的强度逐渐减弱,最后消失。但为了避免箭毒的作用过深,影响实验观察,当刺激神经仅仅引起肌肉极微弱的收缩时,即可停止管箭毒碱的灌流,并用任氏液冲洗。在整个实验过程中,注意观察电位变化,直至得到单纯的终板电位(图2-18)。

【思考题】 1.终板电位有什么生理特征?试设计几个实验加以证明。

2.如加入胆碱酯酶抑制剂,如依色林、新斯的明等,终板电位会发生什么变化?为什么?