1、 山东大学实验报告姓名 * 系年级 * 学号*科目 动物生理学实验 同组者 *、* 日期 * 家兔动脉血压的神经和体液调节【实验目的】1. 学习直接测定家兔动脉血压的急性实验方法。2. 观察神经、体液因素对心血管活动的影响。【实验原理】在正常生理状况下,人和高等动物的动脉血压(arterial blood pressure, ABP)是相对稳定的。这种相对稳定性是通过神经和体液因素的调节而实现的,其中以颈总动脉-主动脉弓压力感受性反射尤为重要。此反射既可使升高的血压下降,又可使降低的血压升高,故有血压缓冲反射之称谓。家兔的主动脉神经在解剖上独成一支,易于分离与观察其作用。本实验是应用液导系统直
2、接测定动脉血压。即由动脉插管与压力传感器连通,其内充满抗凝液体,构成液导系统,将动脉插管插入动脉内,动脉内的压力及其变化,可通过封闭的液导系统传递到压力传感器,并由计算机采集系统记录下来。【实验材料】1. 材料:家兔。2. 器具:兔体手术台,常用手术器械,剪毛剪,解剖刀,咬骨钳,止血钳,气管插管,动脉插管,三通管,动脉夹,压力传感器,计算机采集系统,照明灯,注射器,棉花,棉线,银丝电极(双电极)。3. 试剂:20氨基甲酸乙酯,4柠檬酸钠溶液,肝素钠溶液,生理盐水。【实验步骤】(一) 实验仪器的准备1. 打开计算机采集系统,接通压力传感器。从控制界面的菜单“实验项目”中选取“循环实验”的“家兔血
3、压的调节”条,或者直接将相应采集通道的模式调整为“压力”模式。使图线显示压力读数。2. 连接液导系统并制压 将压力传感器的下方支管,通过输液管连接三通管,再连接动脉插管。上侧管供制压时排除管内空气使用。先用装有20ml 4柠檬酸钠的注射器,通过三通管向连接动脉插管的输液管内推注,使之充满液体(不要使动脉插管高过压力传感器的上方支管)后,再用止血钳夹住动脉插管端的输液管。然后继续向三通管内推注,直至充满压力传感器的上方支管,并用塞子塞住(注意:液导系统内不可有气泡)。继续向三通管内推注,同时观察显示器上压力的变化。当加压到120mmHg(1mmHg=1.33102Pa)左右即可关闭三通管。观察压
4、力是否变化,如果压力下降,则需要检查液导系统的漏液原因,并重新制压。调节血压显示器的灵敏度,使30130mmHg的变化都能在显示器上明显地反映出来。将动脉插管端的导管内充满肝素钠溶液。(二) 动物准备1. 麻醉动物:取一只家兔,称重并剪去耳缘静脉上的被毛。用20ml注射器由耳缘静脉缓慢推注20氨基甲酸乙酯(5g/1kg体重)进行麻醉。2. 固定与剪毛:将动物背位固定于手术台上,用剪毛剪将颈部手术野的被毛剪去,即可进行手术。(三)手术1. 切开皮肤:一手的拇指和食指按住家兔颈部两侧,另一只手持手术刀,在紧靠喉咙下缘,沿颈部正中线作一长57cm的皮肤切口。2. 分层分离肌肉:持止血钳轻轻提起少许气
5、管正上方的肌肉,然后用止血钳将肌肉纵向打开一个小口,用止血钳将创口扩大,直至看见肌肉层下方的气管。用止血钳向两侧拉开肌肉,暴露气管。3. 气管插管:先在甲状腺后方的气管背面穿过一条棉线,并打一活结备用,然后在气管上方作一倒“T”型切口,将与气管口径相近的气管插管,沿向心方向插入气管,并扎紧备用线,将线固定于气管插管的分叉处,以防气管插管松脱。4. 分离颈总动脉、神经:家兔颈部的神经、颈总动脉被结缔组织膜包在一起,形成血管神经束,位于气管两侧。用弯头玻璃分针轻轻划开局部结缔组织束膜,仔细辨认3种神经与颈总动脉:颈总动脉呈红色,有波动,壁有较强的弹性;迷走神经最粗,有较好的韧性,色洁白,一般位于外
6、侧;交感神经较细,略呈灰色,一般位于内测;主动脉神经最细,一般位于两神经之间。在一侧颈总动脉下穿线,打一活结备用,分离同侧3根神经:用一玻璃分针将3根神经挑起,向外拉,使3根神经分开,用另一玻璃分针沿纵向先分开最细的2条神经(颈减压神经和颈交感神经),在分离最粗的神经(颈迷走神经),然后在3根神经下分别穿2条线分别打活结备用;在对侧分离出23cm长的颈总动脉,穿2条线,分别打活结,将2条线分别拉至分离出的动脉两端备用。5. 动脉插管:首先用注射器吸1-2ml生理盐水,再吸100ul肝素钠溶液,从耳缘静脉注入肝素钠溶液,以防凝血。然后在一侧动脉行动脉插管术以记录血压。方法如下:将动脉远心端的备用
7、线尽可能靠头端结扎(务必扎紧,以防漏血),然后在另一备用线的向心端,用动脉夹夹闭。轻轻提起动脉头端的结扎线,用锐利的眼科剪在靠近扎线的稍后方,沿向心方向斜向剪开动脉上壁。另一只手将准备好的动脉插管,顺势轻轻推进6-8mm,用备用线将动脉联通进入的插管扎紧,并将余线系在插管的固定侧支上,以免滑脱。轻轻取下向心端动脉夹,可见动脉血与插管内液体混合,血液在小管内搏动。再取下通向压力感受器的止血钳,此时显示器上出现血压的波动曲线。【实验观察及结果】实验中所用到的实验动物体重2.6公斤,注射麻醉剂的量为13ml。(1)观察正常血压曲线:调节扫描速度与增益,可明显地观察到心室射血与主动脉回缩形成的压力变化
8、与收缩、舒张压的度数。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。然后将扫面速度调慢,观察正常血压曲线。 心脏跳动 呼吸波 图1 正常血压曲线结果分析:此时观察到家兔血液波动的收缩压约为100mmHg,舒张压约为80mmHg。由于插管处血液轻微渗漏,可能会使血压的值略有降低。在血压曲线上,可清楚分辨心脏跳动波和呼吸波。(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。纪录对照血压曲线后,再用中等强度的连续电脉冲信号通过保护电极刺激神经。血压出现明显下降后即可停止刺激(如果血压下降很快、很低,应立即停止刺激),并待血压恢复
9、。图2 刺激迷走神经对血压的影响结果分析:刺激迷走神经后,血压迅速下降,且频率变慢,说明迷走神经具有减压以及降低心脏活动的作用。停止刺激后,血压渐渐恢复到初始值。(3)分别刺激迷走神经中枢端和外周端:双结扎迷走神经后(务必扎紧),从两结扎线之间剪断神经。记录对照血压后,同法分别刺激神经的中枢端和外周端,观察并记录血压变化。图3 刺激迷走神经中枢端对血压的影响图4 刺激迷走神经外周端对血压的影响结果分析:刺激迷走神经中枢端与外周端都能引起减压反射。是因为:迷走神经为自主神经,刺激外周端时,能够引起效应器官的反应,如血压降低、心率变慢;刺激中枢端时,也可以通过中枢神经系统后,传至外周端,产生效应。
10、(4)刺激交感神经:用同样的方法刺激交感神经,观察血压曲线是否有变化。结果分析:在实验过程中,无论如何刺激交感神经,血压曲线都无明显变化。原因:刺激交感神经使心脏的活动加强,血压应该有一定程度上升,然而交感神经对血压进行的是微调,变化并不明显,因此很难记录到血压曲线的变化。在实验中,并未剪断主动脉神经,分别刺激中枢端和外周端。(5)刺激主动脉神经(减压神经):用同样的方法刺激主动脉神经,观察血压曲线是否有变化。结果分析:在实验过程中,无论如何刺激主动脉神经,血压曲线都无明显变化,说明刺激的并非主动脉神经,或主动脉神经受到了损坏,神经冲动的传导受到阻断,失去了其生理活性。经查阅资料得知:刺激主动
11、脉神经会导致血压下降。原因: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、心收缩力减弱、小静脉舒张,回心血量减少,心输出量减少,外周阻力降低,最终导致血压下降。由于刺激完整的主动脉神经,血压曲线无明显变化,在实验中,并未剪断主动脉神经,分别刺激中枢端和外周端。后来得知:刺激整体主动脉神经,血压曲线无明显变化,并不代表分别刺激中枢端和外周端,血压曲线不会出现变化。很遗憾,实验结果缺少了部分实验结果。(6)闭气:纪录对照血压曲线后,用棉花堵住气管插管的两个开口,观察并记录血压曲线变化。当血
12、压明显上升时,打开气管插管的开口,并记录血压的恢复过程。 图5 O2含量减少对血压的影响结果分析:阻塞呼吸后,血压虽略有升高,且出现了血压的周期性搏动。分析出现这一现象的原因为:阻塞呼吸后,血液中O2的含量下降,CO2的含量增加,*导致血压升高。由于阻塞呼吸,家兔呼吸困难,身体出现规律性挣扎,因此对血压造成了周期性的影响。(7)生理盐水对血压的影响:纪录对照血压曲线后,用20ml注射器,从而缘静脉注入15-20ml生理盐水,观察并记录血压变化及恢复曲线。图6 注射生理盐水后血压的变化结果分析:注射生理盐水后血压有一定程度的升高,过一段时间后恢复到正常水平。原因为:注射大量生理盐水后,血管内液体
13、的量增加,循环血量增加,血压出现一定程度的上升,刺激压力感受器,引起减压反射,使血压最终恢复到正常水平。(8)按压颈动脉窦:纪录对照血压曲线后,用手指按压颈动脉窦(下颌下方内侧),观察并记录血压变化。当血压明显下降时,则停止按压,待血压恢复。(如果血压反而升高,说明按压的是血管,需要重新寻找按压位置)。图7 按压颈动脉窦后血压的变化结果分析:按压颈动脉窦后,血压由正常状态下的收缩压100mmHg,舒张压为80mmHg,下降到收缩压80mmHg以下,舒张压60mmHg以下。是因为:在外界压力刺激下,颈动脉窦压力感受器感受到压力的上升,并引起减压反射,致使血压降低。解除外在压力后血压逐渐恢复到正常
14、值。(9)夹闭对侧颈总动脉:轻轻提起对侧完好颈总动脉上的备用线,用棉线结扎(于结扎前纪录动脉通常时的血压曲线),观察并记录血压变化。 图8 结扎颈总动脉对血压的影响结果分析:结扎一侧颈总动脉后,动脉中的血量减少,血压降低,导致同侧的颈动脉窦压力感受器感受到的压力减小,引起增压反射,导致家兔血压升高:由正常状态下的收缩压100mmHg,舒张压80mmHg,升高到收缩压120mmHg,舒张压100mmHg。一段时间后,收缩压和舒张压都有所降低,但由于是对颈总动脉进行的不可回复性结扎,血压恢复稳定后,仍然略高于最初血压,在接下来的实验中,初始值会受到一定程度的影响。【注意事项】1. 注射时注意:先从
15、耳缘静脉尽可能远心端注射(第一次注射不成功时,可稍向近心一些注射。注射时速度要缓慢,并随时观察动物情况。当动物四肢松软、呼吸变深变慢、角膜反应迟钝时,表明动物已被麻醉,即可停止注射。2. 手术时,注意切口不可偏离气管上方,不可横向剪断肌肉,以免造成血管断裂而出血。切口也不要过于扩大,以免造成气胸。3. 气管插管时,切勿损伤甲状腺及其血管,否则会出血不止。4. 分离神经、颈总动脉时,要小心,避免将神经、血管弄断。5. 在动脉上壁剪开口时,不可只剪开血管外包膜,也切勿剪断整个动脉,剪口的大小约为管径的一半。6. 动脉插管时,插管应与动脉血管的方向一致,以防止插管尖端扎破动脉管壁。如果手感滞涩,说明插管并未进入动脉,必须退出插管,重新剪口再插。7. 动脉插管不可因扎线松动而滑出,亦不可漏液。8. 按压颈动脉窦时,如血压升高,说明按压的是血管,需重新寻找按压位置。参考文献1解景田,刘燕强,崔庚寅.家兔颈部动脉和神经的分离及减压神经放电的引导.生理学实验,96-982解景田,刘燕强,崔庚寅.家兔动脉血压的神经和体液调节.