第五次動物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)報告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上廣州大學(xué)學(xué)生動物學(xué)實(shí)驗(yàn)報告開課學(xué)院及實(shí)驗(yàn)室：生科院生化樓603 2014年10月10日學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院年級、專業(yè)、班生科121姓名廖怡誠學(xué)號實(shí)驗(yàn)課程名稱動物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)成績實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)六 神經(jīng)體液因素對循環(huán)、呼吸的調(diào)節(jié)指導(dǎo)老師潘順波實(shí)驗(yàn)原理 動物機(jī)體總是以整體的形式存在,不僅以整體的形式與外環(huán)境保持密切的聯(lián)系,而且可通過神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)機(jī)制不斷改變和協(xié)調(diào)各器官系統(tǒng)（如循環(huán)、呼吸系統(tǒng)）的活動，以適應(yīng)內(nèi)環(huán)境的變化,維持新陳代謝正常進(jìn)行。在正常生理情況下，心血管活動受神經(jīng)、體液和自身機(jī)制的調(diào)節(jié)。心臟受交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的支配。心交感神經(jīng)興奮時，使心率加快、心肌收縮力加強(qiáng)，

2、心內(nèi)興奮傳導(dǎo)加快，心輸出量增加、動脈血壓升高。心迷走神經(jīng)興奮時，使心率減慢、心房肌收縮力減弱、房室傳導(dǎo)減慢，從而使心輸出量減少、動脈血壓下降。在神經(jīng)調(diào)節(jié)中以頸動脈竇-主動脈弓的減壓反射尤為重要，當(dāng)動脈血壓升高時,壓力感受器發(fā)放沖動增加,通過中樞反射性引起心率減慢、心肌收縮力減弱、心輸出量下降、血管舒張和外周阻力降低，使血壓降低。反之，當(dāng)動脈壓下降時，壓力感受器發(fā)放沖動減少，神經(jīng)調(diào)節(jié)過程又使血壓回升。支配血管的交感縮血管神經(jīng)興奮時，使血管收縮、外周阻力增加、動脈血壓升高。 家兔的壓力感受器的傳入神經(jīng)在頸部從迷走神經(jīng)分出,自成一支，稱為減壓神經(jīng)，其傳入沖動隨血壓變化而變化。心血管活動還受腎上腺素和

3、去甲腎上腺素等體液因素的調(diào)節(jié)。它們對心血管的作用既有共性，又有特殊性。關(guān)鍵取決于心、血管壁上哪一種受體占優(yōu)勢。腎上腺素對與受體均有激活作用，去甲腎上腺素主要激活受體而對受體作用很小，因而使外周阻力增加，動脈血壓升高，但對心臟的作用要比腎上腺素弱。呼吸運(yùn)動是呼吸中樞節(jié)律性活動的反映。呼吸中樞的活動受內(nèi)、外環(huán)境各種刺激的影響，可直接作用于呼吸中樞或通過不同的感受器反射性地影響呼吸運(yùn)動。其中較重要的有呼吸中樞、牽張反射和各種化學(xué)感受器的反射性調(diào)節(jié)。 實(shí)驗(yàn)對象  健康成年家兔1只實(shí)驗(yàn)藥品25氨基甲酸乙酯、4%檸檬酸鈉、15000去甲腎上腺素、110000乙酰膽堿、3%乳酸、5% N

4、aHCO3 、鈉石灰、CaCO3、HCl。儀器與器械 手術(shù)器械一套、兔手術(shù)臺、動脈夾、注射器（1ml、5ml、50ml）、計算機(jī)生物信號采集處理系統(tǒng)計滴器、刺激電極、壓力換能器、張力換能器、氣管插管、橡皮管，動脈插管、鐵支架、絲線。實(shí)驗(yàn)方法與步驟1.實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備    (1)麻醉固定：家兔稱重后，耳緣靜脈緩慢注射25氨基甲酸乙酯（4 ml·kg-1）進(jìn)行麻醉。當(dāng)動物四肢松軟，呼吸變深變慢，角膜反射遲鈍時，表明動物已被麻醉，即可停止注射。將麻醉的家兔仰臥位固定于兔手術(shù)臺上。(2)頸部手術(shù)：行常規(guī)氣管插管術(shù)；行右側(cè)頸總動脈插管術(shù)，并連接壓力換能器，記

5、錄血壓。分離頸部氣管、神經(jīng)、血管：頸部剪毛，沿頸部正中線切開皮膚5-7 cm，用止血鉗鈍性分離皮下組織及淺層肌肉，暴露和分離氣管；分離左、右兩側(cè)頸總動脈（左頸總動脈盡量分離長些，以做動脈插管用。）；分離右側(cè)的迷走神經(jīng)、交感神經(jīng)和減壓神經(jīng)。在分離的氣管、頸總動脈及神經(jīng)下方各穿一不同顏色的線備用。并在減壓神經(jīng)下放一鉤狀記錄電極，實(shí)驗(yàn)過程中將電極懸空（但不要拉得過緊）。插動脈插管：取適當(dāng)長度的塑料管，插入端剪一斜面，另一端連接于裝有抗凝溶液的血壓換能器上，讓導(dǎo)管內(nèi)充滿溶液。給動物靜脈注射肝素（300 U/kg），分離出一段頸總動脈，在其下穿兩根線備用。將動脈遠(yuǎn)心端的線結(jié)扎，用動脈夾夾住近心

6、端，兩端間的距離盡可能長。用眼科剪在靠遠(yuǎn)心端結(jié)扎線處的動脈上呈45º 度剪一小口，約為管徑的1/3，向心臟方向插入動脈導(dǎo)管，用近心端的備用線，在插入口處將導(dǎo)管與血管結(jié)扎在一起，其松緊以開放動脈夾后不致出血為度。小心緩慢放開動脈夾，如有出血，即將線再扎緊些，但仍以導(dǎo)管能抽動為宜。操作完畢后將血管放回原處。氣管插管：暴露、游離出氣管，并在氣管下穿一較粗的線。用剪刀于喉頭下23 cm處的兩軟骨環(huán)之間，橫向切開氣管前壁約1/3的氣管直徑，再于切口上緣向頭側(cè)剪開約0.5 cm長的縱向切口，整個切口呈” 。若氣管內(nèi)有分泌物或血液要用小干棉球拭凈。然后一手提起氣管下面的縛線，一手將一適當(dāng)

7、口徑的“Y”氣管插管斜口朝下,由切口向肺插入氣管腔內(nèi)，再轉(zhuǎn)動插管使其斜口面朝上，用線镈結(jié)于套管的分叉處,加以固定。2.連接實(shí)驗(yàn)裝置分別將壓力換能器、呼吸換能器和記滴器與計算機(jī)生物信號采集處理系統(tǒng)相連，選定各信號輸入的通道，調(diào)整好波寬、增益、刺激強(qiáng)度、時間常數(shù)等實(shí)驗(yàn)參數(shù)，調(diào)整動脈血壓波形、呼吸波形，以便獲得良好的觀察效果。 3.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：(1) 記錄一段正常的動脈血壓曲線、呼吸曲線(2) 吸入CO2氣體：用碳酸鈣和鹽酸制CO2，將管口對準(zhǔn)氣管插管，觀察血壓、呼吸的變化。(3) 缺氧： 將氣管插管的一側(cè)管與裝有鈉石灰的密封袋相連，動物呼出的CO2可被鈉石灰吸收，隨著呼

8、吸的進(jìn)行，氣囊里的O2逐漸減少，可造成缺氧。觀察血壓、呼吸的變化。(4) 改變血液的酸堿度：由耳緣靜脈較快的注入3% 乳酸2 ml觀察H+增多時對血壓、呼吸的影響。由耳緣靜脈較快的注入5% NaHCO3 6 ml觀察血壓、呼吸的變化。(5) 夾閉頸總動脈：待血壓穩(wěn)定后，用動脈夾夾住左側(cè)頸總動脈，觀察血壓、呼吸的變化。出現(xiàn)明顯變化后去除夾閉。(6) 電刺激迷走神經(jīng)和減壓神經(jīng)：將保護(hù)電極與刺激輸出線（通道）連結(jié)，待血壓恢復(fù)后，分別將右側(cè)迷走神經(jīng)、減壓神經(jīng)輕輕搭在保護(hù)電極上，選擇刺激強(qiáng)度6V，刺激頻率4050 次·s-1，刺激1520 s，觀察血壓、呼吸的變化

9、。 (7) 靜脈注射去甲腎上腺素（NE）： 待血壓恢復(fù)后，由耳緣靜脈注射15000去甲腎上腺素0.15 ml·kg-1，觀察血壓、呼吸的變化。 (8) 靜脈注射乙酰膽堿（ACh）： 待血壓恢復(fù)后，由耳緣靜脈注射110000乙酰膽堿0.15 ml·kg-1，觀察血壓、呼吸的變化。 (9) 動脈放血：待血壓恢復(fù)后，調(diào)節(jié)三通管使動脈插管與50ml注射器（內(nèi)有肝素）相通，放血30 ml (分3次，每次放10ml，放血后立即用肝素生理鹽水將插管內(nèi)血液沖回兔體內(nèi)，以防凝血)，觀察血壓、呼吸的變化。 (10)  回輸血液：于放血

10、后5 min，經(jīng)動脈插管將放出的血液分3次全部回輸入兔體內(nèi)，觀察血壓、呼吸的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果 實(shí)驗(yàn)因素收縮壓變化（%）舒張壓變化（%）呼吸頻率變化（%）呼吸幅度變化（%）吸入二氧化碳-5%-5%-+350%缺氧-5%-5%+20%+100%注射乳酸 -10%-10%+20%+100%注射碳酸氫鈉-10%-10%-10%-20%夾閉頸總動脈+30%+66%+10%10%刺激迷走神經(jīng)+5%+5%+10%-20%刺激減壓神經(jīng)-10%-14%-注射去甲腎上腺素+30%+30%+20%+66%注射乙酰膽堿-110%-80%-66%圖1 CO2對血壓、呼吸的變化分析：當(dāng)增加CO2的氣體后，呼吸幅度變化較大，

11、呼吸運(yùn)動加深加快。圖2 缺O(jiān)2對血壓、呼吸的變化分析：血壓變化不大，呼吸頻率和呼吸強(qiáng)度均有增加。減少吸入氧氣造成肺泡中氧分壓降低，低氧對呼吸中樞的直接作用是抑制性作用，但輕、中度缺氧時，興奮作用大于抑制作用使呼吸中樞興奮，呼吸運(yùn)動加強(qiáng)。重度缺氧時抑制作用為主，出現(xiàn)呼吸抑制。 圖3 注入3% 乳酸觀察H+增多時對血壓、呼吸及尿量的影響分析：處理后，收縮壓和舒張壓有所下降；呼吸頻率和幅度增加比較明顯。乳酸酸中毒（血液中H+增高）呼吸加深加快。 靜脈注射乳酸后，改變了血液中的PH值，血液H+，H+是化學(xué)感受器的有效刺激物，它可以通過刺激外周化學(xué)感受器調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動，也可以通過血腦屏

12、障后刺激中樞化學(xué)感受器而起作用。圖4注入5% NaHCO3 觀察血壓、呼吸的變化分析：血壓變化不大，呼吸幅度和呼吸頻率有所下降。注入5% NaHCO3中和了上一步所加的H，恢復(fù)NaHCO3H2CO3的正常比值。最終導(dǎo)致呼吸恢復(fù)正常。圖5 夾閉頸總動脈觀察血壓、呼吸的變化分析：處理后，血壓的收縮壓和舒張壓變化都比較大，呼吸頻率和幅度稍微有增加。實(shí)驗(yàn)中夾閉右頸總動脈血后血壓顯著升高，呼吸對照組相比差異不明顯。圖6 電刺激迷走神經(jīng)觀察血壓、呼吸的變化分析：血壓收縮壓和舒張壓有所上升，呼吸頻率稍微有上升，呼吸幅度下降明顯。然而，理論結(jié)果應(yīng)該是刺激迷走神經(jīng)后平均動脈血壓明顯下降，呼吸幅度加深、頻率變小。

13、造成該不準(zhǔn)確的結(jié)果尚不清楚。圖6 電刺激減壓神經(jīng)觀察血壓、呼吸的變化分析：電刺激減壓神經(jīng)過后，血壓收縮壓和舒張壓有所下降，呼吸方面變化不大。理論結(jié)果應(yīng)當(dāng)是，實(shí)驗(yàn)中刺激減壓神經(jīng)后平均動脈血壓明顯下降，呼吸與之前對相比差異不明顯。圖7注射去甲腎上腺素觀察血壓、呼吸的變化分析：注射過后，血壓收縮壓和舒張壓都有大幅度明顯的上升，呼吸幅度和頻率與之前比較也有增加。圖8注射乙酰膽堿觀察血壓、呼吸的變化(借用)分析：不幸的是，家兔在完成上一步NE注射過后，由于失血過多而死亡了，對此我深表遺憾。最后的Ach也未能完成，只能借用別的小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，盡請諒解。根據(jù)此圖的結(jié)果，注射乙酰膽堿過后，血壓的收縮壓和舒張壓

14、有著明顯的下降，呼吸幅度和頻率都有所上升。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 （1）吸入增加CO2觀察血壓、呼吸變化的分析：呼吸頻率加快是由于吸入空氣中CO2增加，使得血液中CO2增加，CO2通過血腦屏障進(jìn)入腦脊液中溶于水，在碳酸酐酶的作用下分解成HCO3- 和 H+ ， H+刺激延髓化學(xué)感受器，間接作用于呼吸中樞，通過呼吸肌的作用使呼吸加強(qiáng)。PCO2增加還刺激主動脈體和頸動脈體外周化學(xué)感受器，反射性的使呼吸加深加快。 （2）通過缺氧觀察血壓、呼吸變化的分析：吸入氧氣減少造成肺泡氣中氧分壓降低，而由于CO2擴(kuò)散快，故肺泡CO2基本不變，血液中氧分壓下降，使外周化學(xué)

15、感受器興奮；低氧對呼吸中樞的直接作用是抑制性作用，但輕、中度缺氧時，興奮作用大于抑制作用使呼吸中樞興奮，表現(xiàn)在呼吸運(yùn)動的頻率和幅度得到加強(qiáng)。重度缺氧時抑制作用為主，出現(xiàn)呼吸抑制。   （3）夾閉頸總動脈觀察血壓、呼吸變化的分析：是因?yàn)楫?dāng)夾閉右頸總動脈時，心室射出的血液不能流經(jīng)該側(cè)頸動脈竇，使竇內(nèi)壓力降低，壓力感受器受到刺激減弱，經(jīng)竇神經(jīng)上傳中樞的沖動減少，降壓反射活動減弱，因而心率加快、心縮力加強(qiáng)、回心血量增加、心輸出量增加，阻力血管收縮，外周阻力增加。（4）注射乳酸改變血液中pH的分析：靜脈注乳酸后，理論上可使呼吸運(yùn)動加深加快。因?yàn)槿樗岣淖兞搜?PH，提高了血

16、中 H+濃度。H+是化學(xué)感受器的有效刺激物 H+可通過刺激外周化學(xué)感受器來調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動，也可直接通過血腦屏障刺激中樞化學(xué)感受器，但因血中 H+不容易透過血腦屏障直接作用于中樞化學(xué)感受器，因此，血中 H+對中樞化學(xué)感受器的直接刺激作用不大，也較緩慢。代謝性酸中毒動物呼吸加深加快，是由血液內(nèi)H濃度增加，刺激頸動脈體和主動脈體外周化學(xué)感受器及延髓中樞化學(xué)感受器，反射性地興奮延髓呼吸中樞所致。注入5% NaHCO3中和了上一步所加的H，恢復(fù)NaHCO3H2CO3的正常比值，導(dǎo)致呼吸恢復(fù)正常。最終使呼吸頻率和呼吸強(qiáng)度恢復(fù)正常，借此便顯出了靜脈注射乳酸對循環(huán)、呼吸及泌尿的影響。（5）刺激減壓神經(jīng)對循環(huán)、呼

17、吸影響的分析： 這是因?yàn)闇p壓神經(jīng)是單純的傳入神經(jīng)，具有穩(wěn)定動脈血壓的作用。當(dāng)動脈血壓升高或降低時，壓力感受器的傳入沖動也隨之增多或減少，使減壓反射相應(yīng)地增加或減弱，以保持動脈血壓相對穩(wěn)定。當(dāng)電刺激減壓神經(jīng)時，減壓神經(jīng)傳入沖動增多，使心迷走中樞興奮、心交感中樞抑制、縮血管中樞抑制，使迷走神經(jīng)傳出沖動增加，交感神經(jīng)傳出沖動減少，而至心率減慢、心縮力減弱、小靜脈舒張回心血量減少，心輸出量減少，小動脈舒張，外周阻力降低，最終導(dǎo)致血壓下降。（6）刺激迷走神經(jīng)分析：迷走神經(jīng)含有感覺、運(yùn)動和副交感神經(jīng)纖維。這些纖維末梢釋放的遞質(zhì)是乙酰膽堿(ACh)，ACh 與心肌細(xì)胞膜上的 M 膽堿受體結(jié)合，可導(dǎo)致心率減慢

18、，心房肌收縮力減弱，心房肌不應(yīng)期縮短，房室傳導(dǎo)速度減慢，甚至出現(xiàn)房室傳導(dǎo)阻滯，即負(fù)性變時、變力和變傳導(dǎo)效應(yīng)。一般說，右側(cè)迷走神經(jīng)以支配竇房結(jié)為主，而左側(cè)迷走神經(jīng)則主要支配房室傳導(dǎo)系統(tǒng)。在實(shí)驗(yàn)中，刺激外右側(cè)迷走神經(jīng)，其末梢釋放的 ACh，一方面使竇房結(jié)細(xì)胞在復(fù)極過程中 K+外流增加，結(jié)果使最大復(fù)極電位絕對值增大；另一方面，使自動去極速度減慢。這兩種因素均使竇房結(jié)自律性降低，心率因而減慢，血壓降低。刺激強(qiáng)度加大時，甚至可出現(xiàn)竇性停搏，使血壓迅速下降的情況。迷走神經(jīng)是肺牽張反射的傳入纖維。連續(xù)電脈沖刺激迷走神引起肺牽張反射中的肺擴(kuò)張反射（亦稱吸氣抑制反射），其生理作用在于阻抑吸氣過長過深，促使吸氣及時轉(zhuǎn)入呼氣，從而加速了吸氣和呼氣活動的交替，調(diào)節(jié)呼吸的頻率和深度，迷走神經(jīng)屬于傳入神經(jīng)，刺激其時，使更多的沖動沿迷走神經(jīng)的傳入纖維到達(dá)延髓，在延髓內(nèi)通過一定的神經(jīng)聯(lián)系使吸氣切斷機(jī)制更加興奮，延長切斷吸氣和轉(zhuǎn)入呼氣的時間，使呼吸深度加深、頻率變小。（7）注射去甲腎上腺素觀察血壓、呼吸變化的分析： 注射 NE 對循環(huán)、呼吸及泌尿的影響。理論上去甲腎上腺素對受體具有強(qiáng)大激動作用，對心臟1 受體作用