بسم الله الرحمن الرحیم
آزمایشگاه فیزیولوژی عصب
ثبت پتانسیل عمل مرکب از عصب سیاتیک قورباقه
پتانسیل عمل
مقدمه
چگونگی تحریک سلول
برای تحریک سلول به محرک کافی نیاز داریم (Adequate stimulus)
در آزمایشگاه برای تحریک سلول از الکترود تحریک (stimulating electrodes) که به دستگاه استیمولاتور وصل است استفاده میشود. دستگاه استیمولاتور جریان الکتریکی با مقدار قابل تنظیم (شدت محرک) را با فواصل زمانی قابل تنظیم به الکترودها وارد میکند.
برای ثبت پتانسیل عمل به الکترودهای ثبت (recording electrodes) نیاز میباشد این الکترودها مقاومت خیلی کمی دارند و اختلاف پتانسیل های ناچیز را به دستگاه آمپلی فایر منتقل میکنند. دستگاه آمپلی فایر این ولتاژهای کم را تقویت میکند و به اسیلوسکوپ منتقل میکند و اسیلوسکوپ آنرا نمایش میدهد.
ثبت پتانسیل عمل
روشهای ثبت پتانسیل عمل:
1) داخل سلولی : در این روش یک الکترود روی سطح و یکی در داخل سلول قرار داده میشود و پس از تحریک سلول با یک محرک کافی پتانسیل عمل در آن تولید میشود و اختلاف پتانسیل داخل نسبت به خارج ثبت میشود.
2) خارج سلولی : که دو حالت دارد
الف) دوفازی (Biphasic)
ب) تک فازی (Monophasic)
با عبور جریان الکتریکی حاصل از پتانسیل عمل از زیر منطقه هر یک از الکترودها ولت سنج اختلاف پتانسیل بین دوالکترود خارج سلولی را نسبت به هم نشان میدهد
با نزدیک کردن فاصله بین دوالکترود در ثبت دوفازی دو منحنی به هم نزدیک میشوند
ساختمان عصب سیاتیک که حاوی تعداد زیادی آکسون نورون حسی میباشد که شامل فیبرهای نوع Aآلفا، A بتا ، A گاما ، A دلتا و C میباشد و بنابراین هنگام ثبت پتانسیل از یک عصب مجموعه ای ازپتانسیل عمل کل این فیبرها یکجا ثبت میشود که به آن پتانسیل عمل مرکب میگویند(compound action potential) .
چون مجموعه متنوعی از آکسونها با قطر متفاوت در عصب وجود دارد بعضی آستانه تحریک پایین و بعضی بالا دارند و بنابراین بعضی برای تحریک شدن به محرک قویتری نیاز دارند. فیبرهای قطور با شدت محرک ضعیفتر و فیبرهای نازک با شدت محرک قویتری تحریک میشوند.
اگر فاصله الکترودهای تحریک تا ثبت به حد کافی زیاد باشد میتوان پتانسیل مرکب هر دسته از فیبرها را به طور مجزا مشاهده کرد
روش انجام آزمایش
جدا سازی عصب سیاتیک بعد از تخریب مغز قورباقه
قرار دادن عصب در محفظه عصب و ریختن محلول رینگر در کف محفظه
وصل کردن الکترودها
تنظیم اولیه پارامترهای دستگاه
شروع کار با افزایش شدت محرک و مشاهده اولین قله پتانسیل عمل مرکب
نکته: در طول آزمایش عصب را مرطوب نگاه دارید
در هنگام ثبت هیچکدام از الکترودها و همچنین عصب در تماس با محلول رینگر نباشد
از برخورداشیاء فلزی با عصب اجتناب شود
تنظیمات پارامترهای دستگاه
Pre amplifier:
Dc level: 0
HF cut : 4 KHZ
Gain : 1000
LF cut: 20 ms
Osciloscope:
Trace: central
Sensitivity: 2 v/cm
Speed: 1ms/cm
Input coupling: DC
Trigger: external+ve
Stimulator:
Frequency: 1HZ
Delay :0
Width: 500 us
Intensity: 0
Range: 0-2.5v
Output mode: 1+2
وسایل لازم
دستگاه CEPTU: این دستگاه ست کاملی از آمپلی فایر، استیمولاتور و اسیلوسکوپ در یکجا میباشد.
کالیبراتور جهت تنظیم سیگنال ورودی به آمپلی فایر و گرفتن نویز آن میباشد.
خط کش دقیق
محفظه نگهداری عصب Nerve Chamber مجهز به الکترودهای ثبت و تحریک.
وسایل جراحی, وسایل غیر فلزی برای جدا کردن عصب
محلول رینگرقورباقه
قورباقه
نحوه وصل کردن قسمتهای مختلف به هم
شروع آزمایش
بعد از قرار دادن عصب بین گیره ها طبق شکل قبل دستگاه را روشن کرده و ثبت پتانسیل را شروع میکنیم. در ابتدا چون شدت محرک صفر است عصب پاسخی نمیدهد به تدریج با بالا بردن شدت محرک تعدادی از فیبرهای قطور موجود در عصب پاسخ میدهند و یک قله کوتاه نمایانمیشود با افزایش شدت سیگنال تعدادبیشتری از فیبرهابه آستانه میرسند و موج پتانسیل عمل مرکب بزرگتری ایجاد میشود. مطابق شکل بعد.
تمرین ها
اندازه گیری شدت محرک یا آستانه (threshould) و شدت پاسخ عصب.
اندازه گیری زمان تاخیر (latency) و طول زمان منحنی پتانسیل عمل (duration)
تاثیر داروی بیهوشی بر تحریک پذیری عصب
مشاهده قله های مختلف بوجود آمده بر روی منحنی و مشخص نمودن اینکه هر قله مربوط به چه نوع آکسونهایی میباشد.
اثر افزایش فاصله دو الکترود ثبات بر روی شکل منحنی پتانسیل عمل مرکب
مشاهده مرحله تحریک ناپذیری نسبی ومطلق با کم کردن فاصله بین دو تحریک متوالی. محاسبه نسبت تحریک پذیری سلول (exitability) در حالت عادی و در زمان تحریک ناپذیری نسبی.
Excitability= amplitude of second response/ amplitude of first response
بر حسب فاصله زمانی بین دو استیمولوس پی در پی
اندازه گیری سرعت هدایت عصب NCV (Nerve Conduction Velocity)
1- پس از گرفتن ثبت به روش بالا وقفه زمانی تحریک تا پاسخ را با توجه به منحنی ثبت شده توسط مانیتور اندازه گیری میکنیم (t1).
2- با استفاده از خط کش فاصله بین الکترودهای ثبت و تحریک را از روی محفظه نگهداری عصب اندازه گیری میکنیم (d1).
3- حالا جای الکترودهای ثبت را تغییر میدهیم و چند سانتیمتر آنها را از محل قبلی خود تغییر مکان میدهیم و موارد 1و2 را مجددا برای طول جدید بدست می آوریم (t2, d2).
4- با قرار دادن اعداد بدست آمده در فرمول پایین سرعت بر حسب متر بر ثانیه بدست خواهد آمد.
ثبت پتانسیل عمل مرکب تک فازی
برای چند لحظه یک شی فلزی را با عصب در نزدیکی الکترود ثبت دوم تماس میدهیم تا عصب در آن منطقه قابلیت تحریک را از دست بدهد دراین صورت پتانسیل تک فازی خواهیم داشت.
پایان