动物生理学实验报告实验3(Ⅰ)家兔动脉血压的神经、体液调节(Ⅱ)家兔离体肠段平滑肌的生理特征顾昕 2002302060 生物技术日期04/06/03目的要求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。
3.学习离体肠段平滑肌的实验方法;4.了解肠段平滑肌的生理特征。
基本原理在正常生理情况下,人和高等动物的动脉血压是相对稳定的。
这种相对稳定性是通过神经和体液因素的调节而实现的,其中以颈动脉窦-主动脉弓压力感受性反射尤为重要。
此反射既可使生高的血压下降,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,易于分离及观察其作用。
本实验是应用液导系统直接测定动脉血压。
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。
哺乳动物消化管平滑肌具有肌组织共有的特性,如兴奋性、传导性和收缩性等。
但消化管平滑肌又有其特点,即兴奋性较低,收缩缓慢,富有伸展性,具有紧张性、自动节律性,对化学、温度和机械牵张刺激较敏感等。
这些特性可维持消化管内一定的压力,保持胃肠等一定的形态和位置,适合于消化管内容物的理化变化,在体内受中枢神经系统和体液因素的调节。
将离体组织器官置于模拟体内环境的溶液中,可在一定时间内保持其功能。
本实验以台氏液作灌输液,在体外观察及记录哺乳动物离体肠段的一般生理特性。
动物与器材家兔、兔手术台、麦氏浴槽、常用手术器械、止血钳(4~6把)、眼科剪、支架、烧瓶夹、酒精灯(电炉)或恒温平滑肌槽、烧杯(500mL3个,100mL1个)、双凹夹、气管插管、动脉插管、三通管、动脉夹、计算机采集系统、压力传感器、张力传感器、二联球、温度计(2支)、台氏液、保护电极、照明灯、纱布、棉球、丝线、注射器(1ml、5ml、20ml)、生理盐水、4%柠檬酸钠、20%~25%氨基甲酸乙酯、肝素(200U/ml)、肾上腺素(1:5000)、乙酰胆碱(1:10000)、阿托品针剂(1支)等。
方法与步骤一. 家兔动脉血压的神经、体液调节1.实验仪器的准备打开计算机采集系统,接通张力传感器。
从显示器的“实验项目”中找出“循环实验”的“家兔血压的调节”条,使显示器显示压力读数。
2.连通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20mL4%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变化。
当加压到120mmHg时即可关闭三通管。
观察压力是否发生变化,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30~130mmHg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溶液。
3.动物的准备(1) 麻醉动物取家兔一只,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%(或25%)氨基甲酸乙酯(1g/kg体重)进行麻醉。
注射时注意:先从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、角膜反射迟钝时,表明动物已被麻醉,即可停止注射。
(2) 固定与剪毛将动物背位固定与手术台上,用剪毛剪将颈部手术野的被毛剪去,即可进行手术。
(3) 切开皮肤术者一手的拇指和食指按住家兔颈部两侧,另一手持手术刀,在紧靠喉头下缘,沿颈部正中线作一长约5~7cm的皮肤切口。
然后用止血钳或手术剪分离皮下结缔组织后,夹住少许皮肤并向两侧分开创口。
(4) 分层分离肌肉术者与助手分别持止血钳轻轻提起少许气管正上方的肌肉(距离要尽可能近),然后用手术剪在两止血钳夹住的肌肉之间,纵向(沿肌肉纤维走向)将肌肉层剪开一个小口(亦可用止血钳创开口)。
用剪刀或止血钳将创口纵向扩大,再用止血钳夹住少许肌肉,向两侧分开肌层。
继续用两把止血钳夹住下层气管上方的少许肌肉,轻轻提起,同法剪开并扩大肌肉创口。
如此层层分离肌肉,直至看见肌肉层下方的气管(如果创口不够大,亦可用两手食指深入创口再向前后方撕裂肌膜,使创口扩大)。
用止血钳向气管两侧拉开最后一层肌肉,暴露出气管。
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。
如果发现肌肉或血管有少量出血,可用浸过温热生理盐水的纱布(不可过湿)轻轻按压止血;如果出血不止,应立即用止血钳夹住出血部位,然后用棉线结扎止血。
(5) 气管插管一般用麻醉动物实验时,需行气管插管术,以免分泌物堵塞气管致死。
气管插管的方法是:先用止血钳在甲状腺后方的气管背面穿过一条粗棉线(切勿损伤甲状腺及其血管,否则会出血不止),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(不可插入过深,以免伤及气管)并扎紧备用线,将余线固定于气管插管的分岔处,以防气管插管松脱。
本实验不需使用气管插管。
(6) 分离迷走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,其腹面被胸骨舌骨肌和胸骨甲状肌所覆盖。
术者用拇指和食指轻轻捏住分离的肌肉和皮肤,使食指向上顶而拇指向外翻,即可将血管神经束翻于食指之上。
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,一般位于外侧;交感神经较细,略呈灰色,一般位于内侧;主动脉神经最细,一般位于两神经之间。
由于神经纤细,离开神经、动脉束的包膜后则难以分辨,所以应在原自然位置首先找到,并用玻璃分针沿纵向轻轻划动,分离出2cm左右(由于神经韧性较差,易于拉断,分离时需十分小心)。
用玻璃分针轻轻挑起分离后的神经,再用弯头眼科镊由神经下方穿过,将一浸过生理盐水的彩色丝线放于镊子内,轻轻收回夹住丝线的眼科镊,穿好线并打一活结备用。
如果不能辨认出3条神经,则可先在颈总动脉下方穿过一条粗棉线(方法同上,但只分离很小一段动脉,需保留起前后的结缔组织束膜)。
当轻轻提起动脉时即可看清3条神经,同法分离主动脉神经、迷走神经并穿线备用。
再将止血钳从颈总动脉下方穿过,轻轻张开止血钳,分离出2~3cm长的颈总动脉。
分离出的颈总动脉外壁应该十分光洁,外面并无结缔组织及脂肪等物。
在动脉上穿两条备用棉线,分别打上活结。
将两线分别拉至分离出的动脉两端备用。
同样方法分离另一侧血管与神经(一侧动脉用于插管测压,另侧动脉实验用)。
由于家兔的品种不同,个体之间也有差异,常发现三条神经的解剖位置有些变异。
迷走神经的最后确认,需以对血压的影响为准。
(7) 动脉插管首先用5ml注射器从耳缘静脉注入肝素(200U/kg体重)以防凝血。
然后在一侧动脉行动脉插管术以记录血压。
其方法如下:将动脉头端的备用线尽可能靠头端结扎(务必扎紧,以防渗血),然后在另一备用线的向心侧(尽可能近心端),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(注意:不可只剪开血管外膜,也切勿剪断整个动脉,剪口大小约为管径的一半)。
一手持弯头眼科镊,将其一个弯头从剪口处插进动脉少许,轻轻挑起剪开的动脉上壁,另一手将准备好的动脉插管由开口处插入动脉管内。
如果插入较浅,可用一手轻轻捏住进入插管的动脉管壁,另一手拿住动脉插管,顺势轻轻推进至6~8mm左右(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),用备用线将动脉连同进入的插管扎紧(插管不可因扎线松动而滑出,亦不可漏液),并将余线系在插管的固定侧支上,以免滑脱。
注意:插管应与动脉血管的方向一致,以防插管尖端扎破动脉管壁。
轻轻取下向心端动脉夹,可见动脉血与插管内液体混合。
再取下通向压力传感器的止血钳,此时显示器上出现血压的波动曲线。
的最4.实验结果与分析(1) 观察正常血压曲线调节扫描速度与增益,可以明显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10~20s 。
血压出现明显下降后即可停止刺激,等待血压恢复。
如果血压并不下降,可调整刺激强度或刺激频率再行刺激。
任何刺激都无效时,则表示此神经并非主动脉神经。
需要重新辨认神经后再行实验。
曲线下降,因为迷走神经节后纤维末梢释放的递质作用于心肌,可导致心率减慢,心房肌收缩能力减弱,心房肌不应期缩短,房室传导速度减慢,血压降低。
(3) 肾上腺素对血压的影响记录对照血压曲线后,用1ml注射器,从耳缘静脉注入0.1~0.3ml肾上腺素溶液,观察并记录血压变化及恢复曲线。
曲线上升,因为肾上腺素可使血管收缩,可使血压上升。
(4) 乙酰胆碱对血压的影响同法注入0.1~0.2ml乙酰胆碱溶液,观察并记录注射前后血压变化。
曲线下降,因为乙酰胆碱可以促使血管舒张,使血压降低。
二. 离体肠段平滑肌的生理特征1.装好实验装置,麦氏浴槽外的水浴温度为37℃,浴槽内调温至37±0.5℃。
2.制备离体兔肠段剖开家兔腹腔,找到胃幽门与十二指肠交界处,在十二指肠起始端扎一线,剪取十二指肠、空肠,放入冷台氏液内。
先用20ml注射器冲洗肠内容物,冲洗干净后剪成若干约1.5cm长的小肠段,在其两端结扎,一端做一短线环固定在通气的L 管下方或浴皿内,另一端扎线与张力传感器相连。
将肠段完全浸浴在调好温度的麦氏浴槽中,并调整好台氏液充气量(小气泡连接不断)。
3.开启计算机采集系统,接通与张力传感器相连的通道。
固定L管并调节扎线于张力传感器,使肠段运动自如又能牵动传感器(注意:扎线不可贴壁或过松过紧)。
调节增益与扫描速度,使肠段的运动曲线清晰地显示在显示器上并记录肠段活动曲线。
4.实验观察(1) 记录对照肠段运动曲线。
(2) 记录对照曲线后,加入2滴肾上腺素(1:10000),观察并记录曲线变化。
曲线下降,因为肾上腺素可以使肠道舒缓,收缩减缓减慢。
(3) 同法加入1~2滴乙酰胆碱(1:10000),观察并记录曲线变化。