实验十一家兔动脉血压的神经、体液调节.docx

生理学实验报告 中山大学生命科学学院生理学实验报告实验内容：家兔动脉血压的神经体液调节课程名称：生理学实验实验人 ： 邓晓娟，张优（本次由邓晓娟执笔）院系专业： 生命科学学院生命科学学 号 ： 13941201 139412022013年12月6日实验目的1. 学习家兔颈部手术与分离主动脉神经的方法。2. 学习直接测定家兔动脉血压的急性实验的方法。3. 观察神经、体液因素对心血管活动的影响。实验原理动脉血压的相对恒定对于保持各组织、器官正常的血液供应和物质代谢是极其重要的。正常情况下，人和高等动物的心血管活动在神经、体液因素的调节控制下，保持相对稳定，动脉血压相对恒定。改变神经、体液因素的影响，则可观察到动脉血压的相应变化。在动物实验中，可利用动脉插管直接测量动脉血压，通过液体导联系统和压力传感器，将动脉血压的变化在计算机采集系统中描记下来。实验材料和方法一、 实验材料1. 实验对象健康家兔1只2. 实验试剂25%氨基甲酸乙酯溶液，生理盐水，肝素（300 U/mL），手术器械兔箱，手术台，绳子，常用手术器械，止血钳，剪毛剪，眼科剪，支架，双凹夹，动脉插管，三通管，动脉夹，玻璃分针，手术灯，纱布，棉球，棉线，注射器（1 mL, 20 mL）3. 记录仪器RM6240多道生理参数记录仪，计算机采集系统，YP100血压换能器支架，三通管，保护电极二、 实验步骤1. 实验仪器的准备打开计算机采集系统RM6240，接通血压换能器从RM6240系统的“实验”中找出“循环实验”的“家兔血压的调节”，使显示器显示压力读数。2. 连接压力传感器和液体传递系统在血压换能器的直管与侧管上分别加接三通管，先用装有石蜡油的注射器从直管与侧管排空压力传感器腔内的空气，关闭直管与侧管的三通管。再在直管上连接动脉插管，从直管的三通管向连接动脉插管的导管内推注含有肝素的生理盐水，使之充满液体。3. 动物准备1) 术前准备A. 麻醉：取家兔一只，称重，耳缘静脉缓慢注射25%氨基甲酸乙酯(4mL/kg体重)进行麻醉。注射时速度要慢，并注意观察动物情况。当动物四肢松软，呼吸变深变慢，角膜反射迟钝时，表明动物已被麻醉，即可停止注射。B. 固定与剪毛：将动物背位固定于手术台上（如图-2），用剪毛剪将颈部手术区的被毛剪去，即可进行手术。2) 手术A. 切开皮肢：在紧靠喉头下缘，沿颈部正中线作一长约57cm的皮肤切口，用止血钳钝性分离皮下结缔组织后，夹住少许皮肤并向两侧分开创口。B. 分离颈部迷走、交感、减压神经和颈总动脉。迷走、交感、减压神经和颈总动脉都在气管两侧的颈动脉鞘内，因此分离前可先用手指按触气管旁的颈部组织，根据动脉搏动来确定颈总动脉的位置，沿此方向容易找到颈总动脉。在颈总动脉旁有束神经与其伴行，这束神经中包含有迷走、交感、减压神经。 在气管外侧，颈总动脉与三根粗细不同的神经在结缔组织的包绕下形成血管神经束。其中最粗者呈白色为迷走神经；较细者呈灰白色，为颈部交感神经干，交感神经干有到心脏去的分支；最细者为减压神经，属于传入性神经。其神经末稍分布在主动脉弓血管壁内。减压神经一般界于迷走和交感神经之间，但其位置常有变异，且变异率很大。用拇指和食指捏住一侧切口的皮肤和肌肉，其余三指从皮肤外面略向上顶颈部气管旁软组织外部，便可暴露出与气管平行的动脉鞘，鞘内包括有靠前的颈总动脉和紧贴在后的迷走神经、交感神经和减压神经。用玻璃分针轻轻地纵行分离开鞘膜，并将颈总动脉稍移向一旁，就可见到三条平行排列的神经：迷走神经最粗、明亮；交感神经较细，光泽较暗；减压神经最细，在颈中部水平移位于前二者之间并紧挨交感神经并行。用玻璃分针分离出减压神经的一段(约1-2cm)尽量清除掉神经外结缔组织、脂肪组织，但切勿损伤神经和伴行的小血管，以免影响神经的鉴别和实验观察。先分离减压神经和交感神经，然后分离颈总动脉及迷走神经，每条神经分离出23cm，在各条神经下穿一条生理盐水浸泡过的不同颜色的丝线以便区别。颈总动脉下亦穿一条线备用。本实验可分离左侧颈总动脉供插动脉套管用，神经则以分离右侧为好。右侧颈总动脉亦要分离，准备提拉(或夹闭)时用。在上述手术过程中必须注意及时止血，小血管破裂出血时，则用止血钳夹住出血点并用丝线结扎止血。 3) 实施动脉插管钝性分离左颈总动脉，靠动物头侧的部分尽可能多分离些，并在其远心端穿线结扎，用动脉夹夹住动脉的近端。在此段血管下穿一条线以备套管插入后结扎用。用眼科剪在尽可能靠远心端处作一斜形切口，约剪开管径的一半，然后把动脉套管经切口向心脏方向插入动脉，用已穿好的丝线扎紧插入动脉的套管前端部分，并以同一丝线在套管的上端（针头与塑料管交连处）缚紧固定，以防套管从插入处滑出。三通管的方向一定要正确 ,做好插管后，要先调对三通的开启方向，然后松开动脉夹。松开动脉夹时，要先用力使夹张开，同时观察无漏血现象和其他意外情况，这才在尽力张开动脉夹的情况下，小心翼翼地将其退出血管。4. 实验观察1) 观察正常血压曲线。调节扫描速度与增益，可以明显地观察到心室射血与主动脉回缩形成的压力变化与收缩压、舒张压的读数。有时可以观察到血压曲线随呼吸变化，心搏为一级波，呼吸波为二级波。然后将扫描速度调慢，观察正常血压曲线。2) 刺激迷走神经。使刺激输出端连接保护电极，轻轻提起迷走神经上的备用线，小心地将神经置于保护电极之上。记录对照血压曲线后，再用中等强度的连续电脉冲信号，通过保护电极，刺激神经。血压明显下降后即可停止刺激，并待血压恢复。如果血压并不下降，可调整刺激强度或刺激频率再行刺激。3) 刺激减压神经，方法同上。4) 刺激交感神经，方法同上。5）分别刺激减压神经的中枢端和外周端。用线在颈部分离出的减压神经全长的中部双结扎（相邻部位分别作两次结扎，务必扎紧）。双结扎神经后，从两结扎点之间剪断神经。记录一段血压曲线作为对照，再分别刺激神经的中枢端（靠动物头部的一端）和外周端（靠动物心脏的一端），观察并记录血压和心率的变化。6）分别刺激迷走神经的中枢端和外周端。方法同（5）。5. 处死动物做完实验，先结扎颈总动脉，然后注射空气针或关闭（结扎）气管，迅速处死动物。然后取下动物身上的所有器械，尤其是动脉夹！最后将死兔置于垃圾袋中。结果与分析一、 实验记录1.兔的正常心搏跳动方式强度（V ）波宽（ms）延时（ms）重复次数频率(Hz)扫描速度灵敏度连续单刺激2501302.5/div22.5mmHg一级波二级波一级波(心搏波)：乃由于心室舒缩所引起的血压波动，频率与心率一致，但由于记录系统有较大惯性，波动幅度不能真实反映收缩压与舒张压的高度。二级波(呼吸波)：乃由于呼吸运动所引起的血压波动。三级波：常不出现，可能由于血管运动中枢紧张性的周期性变化所致交感神经导致心搏有些微上升2. .夹闭颈总动脉表现方式强度（V ）波宽（ms）延时（ms）重复次数频率(Hz)扫描速度灵敏度连续单刺激2501302.5/div22.5mmHg我们可以看到当夹住劲动脉时，血压上升明显。这是因为当正常情况时：心脏射血经主动脉弓、颈总动脉而到达颈动脉窦。当血压升高时，该处动脉管壁受到机械牵张而扩张，从而使血管壁外膜上作为压力感受器的感觉神经末梢兴奋，引起降压反射，使血压下降。当夹闭颈总动脉时：心室射出的血液不能流经该侧颈动脉窦，使窦内压力降低，压力感受器受到刺激减弱，经窦神经上传中枢的冲动减少，降压反射活动减弱，因而心率加快、心缩力加强、回心血量增加(因容量血管收缩)、心输出量增加；阻力血管收缩，外周阻力增加。导致动脉血压升高。3. 刺激迷走神经表现方式强度（V ）波宽（ms）延时（ms）重复次数频率(Hz)扫描速度灵敏度连续单刺激4501302.5/div22.5mmHg我们可以看出，当刺激迷走神经时，血压下降，心率减慢。原理迷走神经含有感觉、运动和副交感神经纤维。这些纤维末梢释放的递质是乙酰胆碱(ACh)，ACh与心肌细胞膜上的M胆碱受体结合，可导致心率减慢，心房肌收缩力减弱，心房肌不应期缩短，房室传导速度减慢，甚至出现房室传导阻滞，即负性变时、变力和变传导效应。一般说，右侧迷走神经以支配窦房结为主，而左侧迷走神经则主要支配房室传导系统。在实验中，刺激外右侧迷走神经，其末梢释放的Ach：一方面使窦房结细胞在复极过程中K+外流增加，结果使最大复极电位绝对值增大；另一方面，使自动去极速度减慢。这两种因素均使窦房结自律性降低，心率因而减慢，血压降低。刺激强度加大时，甚至可出现窦性停搏，使血压迅速下降的情况。4. 刺激减压神经方式强度（V ）波宽（ms）延时（ms）重复次数频率(Hz)扫描速度灵敏度连续单刺激4501302.5/div22.5mmHg我们可以看到当刺激减压神经时，血压下降。原理主动脉神经是单纯的传入神经，具有稳定动脉血压的作用。当动脉血压升高或降低时，压力感受器的传入冲动也随之增多或减少，使减压反射相应地增加或减弱，以保持动脉血压相对稳定。当电刺激主动脉神经时：主动脉神经传入冲动增多，使心迷走中枢兴奋、心交感中枢抑制、缩血管中枢抑制，使迷走神经传出冲动增加，交感神经传出冲动减少，而至心率减慢、心缩力减弱、小静脉舒张回心血量减少，心输出量减少；小动脉舒张，外周阻力降低，最终导致血压下降。5. 刺激交感神经表现方式强度（V ）波宽（ms）延时（ms）重复次数频率(Hz)扫描速度灵敏度连续单刺激4.5501302.5/div22.5mmHg我们可以看出当刺激交感神经时，刺激强度加大并且刺激时间延长，但是血压上升不明显，只有些微上升。心交感神经及其作用：心交感神经的节前神经元位于脊髓第1-5胸段的中间外侧柱，其轴突末梢释放的递质为乙酰胆碱，后者能激活节后神经元膜上的N型胆碱能受体。心交感节后神经元末梢释放的递质为去甲肾上腺素，与心肌细胞膜上的型肾上腺素能受体结合，可导致心率加快，房室交界的传导加快，心房肌和心室肌的收缩能力加强。这些效应分别称为正性变时作用、正性变传导作用和正性变力作用。所以血压上升。6. 剪断迷走神经，刺激中枢端方式强度（V ）波宽（ms）延时（ms）重复次数频率(Hz)扫描速度灵敏度连续单刺激4.5501302.5/div22.5mmHg我们可以看到刺激强度相同，刺激时间延长，血压下降依然不明显，有些微的下降。7. 剪断迷走神经，刺激外周端方式强度（V ）波宽（ms）延时（ms）重复次数频率(Hz)扫描速度灵敏度连续单刺激4.5501302.5/div22.5mmHg刺激迷走神经使其兴奋，其神经末梢会释放更多的乙酰胆碱增多，乙酰胆碱与心肌细胞膜上的M受体结合，使细胞膜内cAMP降低，对钾离子通透性增加，增大最大复极电位负值与阈电位之间的差值，兴奋性降低；同时对钙离子的通透性降低，产生负性变力，负性变传导，负性变时作用。剪断神经后，与减压神经不同，迷走神经属于传出神经。从血压变化的波形来看，当刺激停止后，动脉血压迅速恢复，并且过程中出现一小的波峰。这是因为:迷走神经属混合神经，其中内脏运动神经纤维有分支分布于心肌，而内脏感觉神经纤维则终止于延髓的孤束核，而后者又有纤维与延髓腹内侧的“减压区”联系。当迷走神经的内脏运动神经纤维兴奋时，将导致心脏活动的抑制，具体表现为心肌兴奋性降低，心率减慢，心肌收缩力减弱，血压下降。故刺激迷走神经外周端时，动脉血压迅速下降，心率明显减慢，而当刺激停止时，上述抑制效应停止，血压也迅速恢复。当迷走神经内脏感觉神经纤维兴奋时，经孤束核使延髓的“减压区”兴奋，经“交互抑制”使延髓的“加压区”活动受到抑制，再由传出途径抑制心脏和外周血管的活动，故血压下降。因此，当刺激迷走神经中枢端时，动脉血压也应下降，但停止刺激后，由于延髓“减压区”和“加压区”的“交互抑制”现象的存在，所以动脉血压的恢复较缓慢。实验中刺激迷走神经后血压的变化正是由于迷走神经内脏运动、感觉神经纤维共同兴奋的结果，即刺激完整神经所得的波形应是剪断神经后刺激中枢端和外周端两波形的总和。家兔的减压神经为传入神经纤维，其上行至颅底后并入迷走神经。故刺激减压神经中枢端后，血压变化的波形与刺激迷走神经中枢端类似(但本实验中刺激中枢端所得到的波形并不理想)。而刺激减压神经外周端，血压不变。8. 剪断减压神经，刺激中枢端方式强度（V ）波宽（ms）延时（ms）重复次数频率(Hz)扫描速度灵敏度连续单刺激4.5501302.5/div22.5mmHg9. 剪断减压神经，刺激外周端方式强度（V ）波宽（ms）延时（ms）重复次数频率(Hz)扫描速度灵敏度连续单刺激4.5501302.5/div22.5mmHg从上面两个图可以看出，.刺激完整减压神经及其中枢端均可引起血压下降，而刺激该神经外周端基本不变：兔减压神经是传入神经，其作用是将主动脉弓感受器发出的冲动传入延髓心血管中枢，反射性引起血压降低。因此，刺激完整的减压神经或其中枢端，使传入中枢的冲动增加，致血压明显下降，而刺激其外周端虽又冲动传向外周，但不会引起血压变化。注意事项1. 在分离及穿线时，切勿伤及其下的神经；在颈动脉近甲状腺前动脉，分离时应稍靠其下，以免损伤。2. 一项实验完成后，须待血压基本恢复后再进行下一项实验。3. 随时注意动脉套管的位置，特别是动物挣扎时，避免扭转而阻塞血流或戳穿血管。4. 随时注意动物麻醉深度，如实验时间过长，动物经常挣扎，可补注少量麻醉剂。5. 注意保温，实验所用照明灯有保温作用。深度麻醉可使外周血管扩张，保温不好引起动物死亡。6. 血液凝固的处理：一般凝血易发生在动脉套管的尖端，在轻度凝血时，关闭血压换能器的直管三通，切断动脉插管一端与换能器的联系，然后轻推三通管旁侧的装有肝素生理盐水的注射器，可将套管内的小血块压出。在凝血严重时，首先应用动脉夹夹闭动脉套管近心端的动脉，而后剪开结扎线，取下套管进行清洗。在补注少量肝素以后，再插入动脉套管。7. 整个手术过程必须注意及时止血，小血管破裂出血时，则用止血钳夹住出血点并用丝线结扎止血。 8. 实验过程中分离颈总动脉和神经时，切记要采用钝性分离，以防伤到血管和神经。松开动脉夹时，要先用力使夹张开，同时观察无漏血现象和其他意外情况，这才在尽力张开动脉夹的情况下，小心翼翼地将其退出血管思考题1. 刺激家兔心迷走神经外周端引起血压变化的机理是什么？答：刺激迷走神经外周端使心迷走神经传出冲动增多，迷走神经末梢释放乙酰胆碱增多,提高细胞膜对钾离子的通透性并降低细胞膜对钙离子的通透性，乙酰胆碱与心脏M受体结合导致了心率减慢，房室传导速度减慢及心房肌收缩力减弱，导致了心输出量减少，最终导致了血压降低。2. 静脉注射肾上腺素，血压常出现先升高，后降低，然后逐步恢复,其原因如何? 答：静脉注射肾上腺素，血压先升高后降低然后逐渐恢复。这是因为静脉注射肾上腺素后，开始浓度较高，对心脏和a受体占优势的血管发生作用，使心跳加快心肌收缩力加强，心输出量增多，皮肤