一、换能器
换能器又称传感器,是指将机体生理活动的非电信号转换成与之有确定函数关系的电信号的变换装置。换能器的种类繁多,生理学实验常用的主要有压力换能器和张力换能器两种。
1.压力换能器
压力换能器主要用于测量血压、心内压、颅内压、胸腔内压、胃肠内压、眼内压等。选用惠斯登电桥原理工作。当外界压力作用于换能器时,敏感元件的电阻值发生变化,引起电桥失衡,导致换能器产生电信号输出。
2.张力换能器
张力换能器主要用于记录肌肉收缩曲线,其工作原理与压力换能器相似。张力换能器把张力信号换成电信号输入。
二、刺激电极
刺激电极的种类很多,在生理实验中常用的有普通电极、保护电极、乏极化电极等。
1.普通电极
刺激离体的组织时常用,电极的金属丝装嵌在有机玻璃套内,前端裸露少许金属丝,用以接触组织。
2.保护电极
刺激在体深部组织时,避免电流刺激周围组织,常需用保护电极。电极的金属丝包埋在绝缘套内,前端仅有一侧槽露出电极丝作用于组织。
3.乏极化电极
当用直流电刺激组织时,上述电极不宜使用。因组织内外存在着电解质,当电流以恒定方向流过是地,阳极下将有Cl-积聚,阴极下将积聚Na+,此称为极化现象。离子积聚程度与通电时间呈正比,产生与原电动势极性相反的极化电动势,一方面衰减了刺激电流,另一方面在断电时则发生分极电流,从而影响实验结果。为了避免极化现象,用直流刺激时,应采用乏极化电极。常用的乏极化电极有银-氯化银电极、锌-硫酸锌电极和汞-氯化汞电极。现以银-氯化银电极为例,介绍工作原理和制作方法。银-氯化银电极通直流电后,在阳极下有Cl-集聚,但阳极电极的金属银不断失去电子成为Ag+,后者与集聚的Cl-结合形成AgCl,附着于电极表面,避免了Cl-的集聚;在阴极下,有Na+集聚,但由于阴极不断获得电子,使阴极表面的AgCl中的Ag 还原为Ag而放出Cl-,后才与Na 保持着电离平衡,从而消除了两极间的极化电动势。制作银-氯化银电极,可根据不同实验要求,选择不同形状和型号的银片或银丝,先用细砂纸擦去表面污物,用蒸馏水洗净后浸入盛有0.9%NaCl溶液的烧杯中,接至4~6V直流电源的阳极上;阴极用石墨棒,通电0.5~1小时。电路中搠1kΩ的可变电阻和10~25mA电流计,按每平方毫米(mm2)银电极表面积给电流0.01mA计算,这样可得到均匀而又牢固的氯化银层。做好的电极放在暗处保存,以免氯化银分解。使用时外绕一层脱脂棉,并在生理盐水中浸湿,通过棉层间接接触组织。不用时可浸在0.9%NaCl溶液中,并短路之,以减少极间电位差。
三、锌铜弓
锌铜弓常用以检查坐骨神经-腓肠肌标本功能是否良好。原理为锌的电极电位为-0.76V,铜的电极电位为+0.34V,当弓顶锌与铜连接时,电流按铜→锌方向流动。当锌铜弓与湿润的活性组织接触时,锌失去电子成为正极,使细胞膜超极化;而铜得到电子成为负极,使细胞膜去极化而兴奋,电流按锌→活体组织→铜的方向流动,形成刺激。注意用锌铜弓测试时,活体组织表面必须湿润。
四、肌动器
用以固定和刺激蛙类神经-肌肉标本。常用的有槽式和平板式等。装有刺激电极、固定标本的孔和螺丝、杠杆等。
上一篇:人体解剖生理学基本实验技能训练 下一篇:生理学实验常用盐溶液及配制方法