Question

【題目】【加試題】某研究小組欲研究影響神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)速度的因素，請根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料，提出實(shí)驗(yàn)思路，并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)材料：蟾蜍坐骨神經(jīng)、3%KCl、5%NaCl、2%普魯卡因、任氏液、信號(hào)釆集處理系統(tǒng)等。

（要求與說明：蟾蜍坐骨神經(jīng)的制備和測定神經(jīng)傳導(dǎo)速度的具體操作不作要求；實(shí)驗(yàn)過程中神經(jīng)放在有任氏液的培養(yǎng)盟；普魯卡因可阻滯Na+內(nèi)流；傳導(dǎo)速度v=m/S，其中m為兩電極間距離，s為兩電極間傳導(dǎo)時(shí)間）

請回答：

（1）實(shí)驗(yàn)思路：

①準(zhǔn)備若干培養(yǎng)皿，分別加入適量等量任氏液，編號(hào)A、B、C……。

②將坐骨神經(jīng)放在A培養(yǎng)皿中，保持恒溫10-15min，然后測定此時(shí)的神經(jīng)傳導(dǎo)速度。__________

（2）預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果（設(shè)計(jì)一個(gè)坐標(biāo)，用曲線圖表示檢測結(jié)果）: __________

（3）請分析滴加5%NaCl溶液使動(dòng)作電位傳導(dǎo)速度改變的原因。__________

Answer 1

【答案】 ③將坐骨神經(jīng)取出放在B培養(yǎng)皿中2-3min，再滴加適量3%KC1溶液，測量坐骨神經(jīng)傳導(dǎo)速度。

④將坐骨神經(jīng)取出用任氏液沖洗幾次后，再放在C培養(yǎng)皿中2-3min，再滴加5%NaCl溶液2-3滴，測量坐骨神經(jīng)傳導(dǎo)速度。

⑤將坐骨祌經(jīng)取出用任氏液沖洗幾次后，再放在D培養(yǎng)皿中2-3min，再滴加2%普魯卡因溶液3-4滴，測量坐骨神經(jīng)傳導(dǎo)速度。

⑥統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 說明：加3%KC1和5%NaCl的二條曲線位罝可以換 Na+在膜內(nèi)外存在巨大的濃度梯度，細(xì)胞外Na+迅速向膜內(nèi)擴(kuò)散，使膜兩側(cè)電位差急劇減小為零，進(jìn)而反轉(zhuǎn)為膜外電位為負(fù)、膜內(nèi)電位為正。在內(nèi)正外負(fù)的電位差使Na+通道受到抑制，神經(jīng)傳導(dǎo)速度降低。

【解析】試題分析：神經(jīng)興奮的發(fā)生和傳導(dǎo)有賴于細(xì)胞膜上Na離子內(nèi)流。其觀察指標(biāo)是神經(jīng)興奮時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)作電位。普魯卡因等局麻醉藥可阻滯Na離子內(nèi)流，從而抵制神經(jīng)沖動(dòng)的發(fā)生與傳導(dǎo)速度的減慢。神經(jīng)纖維的靜息電位接近K離子的平衡電位，故細(xì)胞外液K離子濃度升高可使細(xì)胞膜內(nèi)外濃度差減小，K離子平衡電位減小，膜發(fā)生去極化。在此基礎(chǔ)上，由于Na離子通道受到抑制，神經(jīng)傳導(dǎo)速度降低；當(dāng)細(xì)胞外夜Na離子內(nèi)流減弱，也可以使神經(jīng)傳導(dǎo)速度減慢。

（1）題干中給出的一些藥品用于對蟾蜍坐骨神經(jīng)進(jìn)行處理，本實(shí)驗(yàn)給出了前兩步，第②步是將坐骨神經(jīng)放在A培養(yǎng)皿中，不加任何藥品，只有任氏液，因此第③④⑤分別是用所給的3%KC1、5%NaCl、2%普魯卡因分別加入到任氏液中，觀察坐骨神經(jīng)中神經(jīng)傳導(dǎo)速度的變化，所以后三步分別是③將坐骨神經(jīng)取出放在B培養(yǎng)皿中2-3min，再滴加適量3%KC1溶液，測量坐骨神經(jīng)傳導(dǎo)速度④將坐骨神經(jīng)取出用任氏液沖洗幾次后，再放在C培養(yǎng)皿中2-3min，再滴加5%NaCI溶液2-3滴，測量坐骨神經(jīng)傳導(dǎo)速度。⑤將坐骨祌經(jīng)取出用任氏液沖洗幾次后，再放在D培養(yǎng)皿中2-3min，再滴加2%普魯卡因溶液3-4滴，測量坐骨神經(jīng)傳導(dǎo)速度。最后一步是⑥統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示

（3）高滲氯化鈉溶液使動(dòng)作電位傳導(dǎo)速度降低。其作用機(jī)理是由于鈉離子在膜內(nèi)外存在巨大的濃度梯度，細(xì)胞外鈉離子迅速向膜內(nèi)擴(kuò)散，使膜兩側(cè)電位差急劇減小為零，進(jìn)而出現(xiàn)膜電位的倒轉(zhuǎn)，即反轉(zhuǎn)為膜外電位為負(fù)、膜內(nèi)電位為正。內(nèi)正外負(fù)的電位差使鈉離子通道受到抑制，神經(jīng)傳導(dǎo)速度降低。