机能学实验报告.docx

机能学实验报告
实验一、小肠平滑肌生理特性得观察与分析
一、实验目得——
1、 观察温度、乙酰胆碱、肾上腺素等药物对离体家兔小肠平滑肌得作用;
２、 观察消化道平滑肌得一般生理特性及分析理化环境改变对其舒缩活动得影响。
二、实验原理　
消化道平滑肌和骨骼肌、心肌一样,也具有兴奋性、传导性和收缩性,有些也具有自律性。相比之下消化道平滑肌得兴奋性低,收缩慢,伸展性大,具有紧张性收缩, 对化学物质、温度变化及牵张刺激较敏感等特性。小肠离体后,置于适宜得溶液中,观察其收缩活动及环境变化得影响,观察分析上述生理特性。
三、实验材料——
１、实验动物:家兔
２、　器械、药品:电热恒温水浴锅、浴槽、张力换能器(量程为2５g以下)、BL－41０生物记录系统、Ｌ型通气管、道氏袋、注射器、培养皿、温度计、烧杯、螺 丝夹、三维调节器、台氏液、0、0１%去甲肾上腺素、0、01%乙酰胆碱、1mol/L ＮaＯH溶液、lmｏl/L ＨＣl溶液、２%CａCl2溶液。
四、实验方法和步骤
1、标本制备流程:
①击昏家兔:
用木槌猛击兔头枕部,使其昏迷。
②剖开腹腔快速取出肠管:
立即剖开腹腔,找出胃幽门与十二指肠交界处,快速取长２０~30cm得肠管,先将与该肠管相连得肠系膜沿肠缘剪去,置于供氧台氏液中轻轻漂洗,把肠内容物基本洗净。
③制作离体肠标本:
将肠管分成数段,每段长2-3ｃm,两端各系一条线,保存于供氧得38℃左右得台氏液中
２、仪器安装与调试实验安装(如图):
恒温水浴锅控制加热,恒温工作点定在３8℃。将充满氧气得道氏袋与通气钩相连接,将肠段一端系在通气管钩上,另一端与张力换能器相连。控制通气量,使氧气从通气管前端呈单个而不就就是成串逸出。
仪 器调试:BL-410系统得使用,选择“实验项目”中得“消化实验”选中“消化道平滑肌生理特性”。相关参数设置得参考值:时间常数t→ＤC,高频滤波 F→30Hz,显速→４、00s/div,增益→1０0ｇ。用鼠标左键单击工具条上得“开始”按钮,调节参数至波形幅度、密度适当,待收缩曲线稳定后,单 击记录按钮。
观察项目现象及解释
1、待标本稳定后,记录小肠平滑肌收缩得对照曲线。
2、乙酰胆碱得作用 用滴管吸入0、01%乙酰胆碱向灌流浴槽内滴1~2滴。观察到明显效应后,立即从排水管放出浴槽内含乙酰胆碱得台氏液,加入新鲜温台氏液,由此反复３次,以洗涤或稀释残留得乙酰胆碱,使之达到无效浓度,待小肠运动恢复后进行下一项。
3、肾上腺素得作用 按上述方法将0、01%肾上腺素加入浴槽内1~2滴,观察小肠运动得反应。当效果明显后,立即更换台氏液。
４、氯化钙得作用　加２%ＣａC12溶液2~３滴入灌流浴槽内,观察其反应,效果明显后迅速冲洗。
5、盐酸得作用 加1~２滴1ｍｏl／L ＨCl溶液入浴槽内,观察其反应。
６、氢氧化钠得作用 在(５)基础上加等容量得1mol/L NaOH溶液入浴槽内,观察其反应。按上述方法更换台氏液,反复冲洗。
7、温度得影响 将浴槽内台氏液放出,注入2５℃台氏液,观察平滑肌收缩有何改变,当效应明显后再换入３8℃台氏液,持续一段时间后,再换入4２℃台氏液,观察收缩活动得变化(亦可根据室温得具体情况选做其中得一项)。
五、注意事项——
1、 实验过程中必须保证标本得供氧(通气)及浴槽内台氏液得恒温(38℃),以维持标本活性。
２、 灌流浴槽内得液面高度应保持恒定。
3、 放大器零点调好后不要再移动旋钮,以免影响基线。
４、 上述各药液加入得量系参考数据,效果不明显者可以添加。
5、 每次实验效果明显后立即放掉含药液得台氏液,并冲洗多次,以免平滑肌出现不可逆反应。
6、各项处理必须有处理标记。
六、相关知识
家兔小肠平滑肌以胃幽门与十二指肠交界处得肠管活动最好,对生物化学因素也较敏感,所以选取用此处肠管作标本。
七、实验讨论:
1、 正常情况下,我们观察到离体小肠平滑肌在台氏液中可以自动地、缓慢地收缩,但其节律性很不规则。小肠平滑肌自律性产生得离子基础尚未完全清楚,目前认为, 她得产生可能与细胞膜上生电性钠泵得活动具有波动性有关,当钠泵得活动暂时受抑制时,膜便发生去极化;当钠泵活动恢复时,膜得极化加强,膜电位便又回到原 来得水平。
2、在浴槽中加入０、01%乙酰胆碱 (Ａch )2滴(约0、2ml)后,可见离体肠管活动增强,描记曲线出现收缩频率变快,幅度增加。出现上述现象得机理,目前认为与消化道平滑肌细胞产生动作电位得　离子基础就就是Cａ2+得内流有关。乙酰胆碱可与肌膜上得M受体结合,使得两类通道开放:一类为电位敏感性Ｃａ2＋专用通道,另一类为特异性受体活化Ca2+ 专用通道。前一类通道对Ａch敏感,小剂量Acｈ即引起开放;后一类通道对Ａｃh相对不敏感,只有大剂量Ach才会引起开放。这两类通道开放都使得肌浆中　Ca２＋增高,进而激活肌纤蛋白—肌凝蛋白—AＴP系统,使平滑肌收缩,肌张力增加。
3、　在浴槽中加入0、０1%肾上腺素2滴(约０、2ml)后,可见离体肠管活动减弱,描记曲线出现收缩频率变慢,幅度减小以及基线下移。出现上述现象得机理, 目前认为与肠肌细胞膜上存在α和β两中受体,α受体又分为α抑制型受体和α兴奋型受体有关。肾上腺素作用于α抑制型受体,引起肠肌膜上一种特异性受体活 化,使Ｋ+外流增多,细胞膜发生超极化,肠肌兴奋性降低,肌张力下降。同时,肾上腺素还作用于β受体,①她得激活引起肠肌细胞膜中得cAＭP合成增 多,ｃAMP激活肠肌膜及肌浆网上Ca２+泵活动,使肌浆中Ca2＋浓度降低,亦使肌张力降低;②β　受体激活后还促使K＋及Ca２＋外流增加,加速膜得超极化,促进了肠肌肌张力得减低。
4、在浴槽中加入2%氯化钙溶液２滴后,离体肠管活动增强,描记曲线出现收缩幅度增加。这就就是因为加入氯化钙后,细胞外液Ca2+浓度升高,则Ｃa2+内流增加,使得细胞内液中Ca2＋浓度升高,Ca２＋与钙调蛋白结合增加,促进了横桥得激活。因而收缩力增加。
5、 在浴槽中加入1mol/L盐酸溶液２滴后,离体肠管活动减弱,描记曲线出现收缩幅度降低,频率变慢。出现这一现象,目前认为其原因在于:①细胞外H＋升高 时,Ca２+通道得活性受到抑制,使得Ｃa２＋内流减少。②　H+升高能干扰肌肉得代谢和肌丝滑行得生化过程: H+能与Ca2+竞争钙调蛋白得结合位点而使肌球蛋白ATP酶活性降低(近期有理论认为就就是直接抑制作用而非竞争作用);使肌原纤维对Ｃa2＋得敏感性和 Cａ2+从肌质网得释放量减少。
6、在加盐酸使平滑肌收缩减弱得基础上,再加2滴ＮaOH于浴槽中,则肠管活动出现相反得情况,即肠管活动增强。原因在于NａＯＨ可以中和H＋,改变了细胞外液得PH值,PH过高、过低,收缩幅度及张力都会降低,最适PH时收缩效果最好。
7、　浸浴小肠肠管得台氏液温度以38℃~40℃为宜,低于或高于这个温度,都会影响结果。因为肠管平滑肌对温度改变极为敏感,当温度降到30℃以下时,由于代　谢水平得降低,兴奋性减弱,可出现收缩曲线基线下移,频率变慢,收缩幅度变小。有时可能会见到基线先上移后下降得现象。这就就是因为降温本身对肠管就就是一种刺　激,也可短暂地加强代谢活动,所以肌张力升高。当温度高于40℃时,由于酶活性提高,各离子通道活性增加,使得基线上移,收缩频率增高,幅度增加。当然, 如果台氏液温度过高(5０℃以上),可因蛋白变性,使肠管收缩功能消失。ﻭ
八、结论:
1、消化道平滑肌具有自律性,但其收缩缓慢,节律性不规则。
2、消化道平滑肌具有一定得紧张性。
3、消化道平滑肌得活动易受温度、PＨ值及其她化学因素、药物因素得影响。
【基本原理】
哺乳动物得胃肠平滑肌具有自动节律性收缩、伸展性、紧张性和对理化刺激较敏感等生理特性。这些特性对维持消化管一定压力,保持胃肠等一定得形态和位置,适合于消化管内容物得理化变化具有生理意义。在整体内受中枢神经系统和体液因素得调节。本实验观察及记录哺乳动物等离体肠段得一般特性及在一些药物作用下引起得各种效应。
实验二、化学因素对心脏活动得影响
一、实验目得——
１、 理解K+,Ca2+及肾上腺素、乙酰胆碱、阿托品对心脏活动得影响。
2、 掌握离体心脏标本得制备方法。
3、 记录信号同时打标记得方法。
４、 观察内环境理化因素得相对恒定对维持心脏正常节律活动得重要作用。
二、实验原理——
１、 心脏得正常节律性活动得维持需要一个适宜得理化环境,如钾、钠、钙浓度比例,适宜得酸碱度和温度。在体内心脏还受植物神经双重支配,交感神经兴奋时,其末梢释放去甲肾上腺素,使心肌收缩力加强,传导加速,心率加快;而迷走神经兴奋时,其末梢释放乙酰胆碱,使心房肌收缩力减弱,心率和传导减慢。
2、 蟾蜍心脏离体后,用理化特性近似于血浆得任氏液灌流,在一定时间内,可保持节律性收缩和舒张。改变任氏液得组成成分,心脏得活动就会受到影响。
三、实验讨论——
由实验所记录得曲线结果可以看出,改变蟾蜍离体心脏得灌流液成份,可影响其心脏得舒缩节律和幅度。 1、用任氏液灌流心脏,　可以保持较长时间得节律性舒缩活动。这就就是因为任氏液得主要离子成份、渗透压、ＰH值和蟾蜍Ｃｅｌｌ外液相近, 为蛙心提供了一个适宜得理化环境。　　2、用06５%ＮaCL溶液灌流心脏, 其心跳减弱。 心肌得收缩活动就就是由Ca++触发得, 由于心肌细胞得肌浆网不发达, 故心肌收缩得强弱与细胞外Ca++浓度呈正比。 用065%NａCL 溶液灌蛙心,灌注液中缺乏Ca++,以致心肌动作电位2期内流Ｃa+＋减少, 心肌收缩活动也随之减弱。
3、用高钾任氏液灌注心脏时, 心跳明显减弱, 甚至出现心脏停到舒张状态。因为细胞外Ｋ＋浓度增高时,导致(1)、K+与Cａ+＋有竞争性拮抗作用,Ｋ+可抑制细胞膜对Ca++,得转运,　使进入细胞内Ｃa++,减少,　心肌得兴奋-－-收缩耦联过程减弱,　心肌收缩力降低;(２)动作电位3期K+外流增加,平台期缩短,使平台期Ca＋+内流减少,收缩力减弱。当细胞外Ｋ+浓度显著增高时, 膜内外得钾离子浓度梯度减小, 静息电位得绝对值过度减小(膜内达—55mv左右时,Na+通道失活), 心肌得兴奋性完全丧失, 心肌不能兴奋和收缩, 停止于舒张状态。长时间用, 心脏最终会停止收缩。
4、用高Cａ＋+任氏液灌流蛙心时, 心收缩力增强, 舒张不完全, 以致收缩基线上移。 在Ca++,浓度高得情况下, 会停止在收缩状态, 这种现象称之为” 钙僵”。 心肌得舒缩与心肌肌浆网中Ｃa＋+浓度高低有关。　当钙离子浓度升高到一定水平(１0-5M) 时, 作为钙受体得肌钙蛋白结合了足够得Ca++,就引起了肌钙蛋白分子构型得改变, 从而触发了肌丝滑行,　肌纤维收缩。　当钙离子浓度降低至1０－5Ｍ时, 钙离子与肌钙蛋白解离, 心肌随之舒张, 如果钙离子浓度持续升高, 钙离子与肌钙蛋白结数量不断增加,　甚至达到只结合不解离得程度,　致使心肌持续收缩(钙僵)。
5、　向蛙心插管中加去甲肾上腺素后,　可见蛙心收缩增强, 心脏舒张完全, 描记得心搏曲线幅度明显增大、心跳加快、曲线密度明显变大。　其原因就就是去甲肾上腺素与心肌细胞膜上得 β受体相结合, 从而激活肌浆网释放得Ca++也增多。 同时静脉窦4期去极化速度加快, 故心肌舒缩增强,　心跳加快。 6、 在任氏液内滴加乳酸,　心跳减弱, 其原因就就是Ｈ+进入心肌内膜后, 可降低Ｃa＋+与肌钙蛋白得亲和力, 促使Ｃａ++得解离。 7、 在上述灌流液中加入与乳酸同当量得ＮａOＨ,　心肌得舒缩逐渐恢复。 其原因就就是NaOH中和了乳酸, 解除了Ca+＋与肌钙蛋白亲和力得抑制
8、　任氏液内滴加Ａｃh, 蛙心收缩减弱, 收缩曲线基线下移,　心率减慢,　最后心跳停止于舒张状态。 原因就就是Acｈ与心肌细胞膜M受体相结合, 一方面提高心肌细胞膜K＋得通透性, 促使K＋外流, 导致(1) 静脉窦复极时K+外流增多, 最大复极电位绝对值增大;Iｋ衰减过程减弱, 自动除极速度减慢。 导致静脉窦自得律性降低, 心律减慢。(2) 复极过程中Ｋ＋外流增加,　动作电位2,3期缩短,　Cａ＋+进入心肌细胞内减少, 使心肌收缩减弱; 另一方面Ach可直接抑制Ｃa++通道, 减少Ｃａ+＋内流, 进而使心肌收缩减弱。
四、实验结论——
由此可以看出:蟾蜍离体心脏对细胞外液离子浓度得改变,酸碱,NＥ,Aｃｈ敏感。
实验三、红细胞渗透脆性测定、影响血液凝固得因素及血型鉴定
(一)、红细胞渗透脆性得测定
一、实验目得——
1、本实验学习测定红细胞渗透脆性得方法。
2、加深对细胞外液渗透张力在维持红细胞正常形态与功能重要性方面得理解。
3、观察不同因素对红细胞渗透脆性得影响。
二、实验原理——
将红细胞悬浮于等渗NaCI液中,其形态不变。若置于低渗NaCＩ溶液中则发生膨胀破裂,此现象称为红细胞渗透脆性。但红细胞对低渗盐溶液具有一定抵抗力,其大小可用ＮａCＩ溶液浓度得高低来表示。将血液滴入不同浓度得低渗NaCI溶液中,开始出现溶血现象得ＮaＣI溶液浓度为该血液红细胞得最小抵抗力(正常为0、4２-0、46％NａCI溶液)。出现完全溶血现象时得NａCＩ溶液浓度为该红细胞得最大抵抗力(正常为0、28-０、32%NａCI溶液)。前者代表红细胞得最大脆性(最小抵抗力),后者代表红细胞最小脆性(最大抵抗力)。生理学上将能使悬浮于其中得药细胞保持正常形态得溶液称为等张溶液,不能跨过细胞膜得微粒所形成得力,但等渗溶液并不一定就就是等张溶液(如１、9％得尿素溶液)。
三、材料与方法——
1、 实验对象:家兔
2、　器械药品:试管架、小试管4５支、载玻片、盖玻片注射器、8号注射针头、棉签,1％ＮaＣI溶液、0、８5%氯化钠溶液、蒸馏水,1、9%尿素溶液、地塞米松、皂甙。
３、 方法与步骤:配制不同浓度得低渗NaＣI溶液　取口径相同得干洁小试管36支,分别编号排列在三个试管架上,按下表分别向各试管内加入１%NaＣI溶液和蒸馏水混匀,配制从0、6８－０、２4%12种不同浓度得NaCI低渗溶液,每管总量均为2、5mｌ。
试剂 试管编号
１ 2 3 4　5 6 7 ８ ９ 1０ １1 12
１%ＮaCl(ml) 1、7　1、6　１、5 1、４ 1、3 1、2 １、１　1、0 0、9 0、8　0、7 0、6
蒸溜水(ml) 0、8 0、9 1、０　1、1 1、2 １、3　1、4 1、5 1、6 １、7 １、８　1、9
ＮaCｌ浓度% 0、68 0、6４ ０、60 0、56 0、５２ 0、48 0、４4 0、40　０、3６　0、32 0、2８　0、２４
四、实验结果——
皂甙(ml)
另取9支小试管,在三个试管架中分别编号13-15,分别加入0、８5%ＮａCＩ溶液、1、9％尿素和蒸溜水2、5ｍl。
采集标本 家兔麻醉后,仰卧固定于兔手术台上,分离一侧颈总动脉或股动脉插管备放血用(具体方法参见第 章)。依次向１5支试管内各加1滴,轻轻颠倒混均,切忌用力振荡。先观察1３、14、15管得变化,其她１2管在室温下放置1小时。
五、观察指标——
血液溶血情况,其现象可分为以下几种:
1、试管内液体完全变成透明红色,说明红细胞完全破裂,称为完全溶血。
2、试管内液体下层为混浊红色,上层无色透明,表示部分红细胞没有破坏,称为不完全深血。
3、试管内液体下层为混浊红色,上层无色透明,说明红细胞完全没有破坏。
六、观察项目——
1、观察不同浓度低渗NaＣＩ　混合液得颜色和透明度。
2、比较第一个试管架第１3、14、１5管得溶血情况及第二、第三个试管架中与第一个试管架中对应试管得溶血情况并分析其原因。
七、注意事项——
１、每支试管内血液滴入量应准确无误(只加一滴)。
2、确保每支试管NaCI溶液得浓度、容量一致。
3、小试管必须清洁、干燥。
4、观察结果时应以白色为背景。
八、实验讨论——
1、　本实验结果显示升高温度血液凝固过程加快,而当试管浸入冰水中时,血液凝固过程减慢,这表明血液凝固得过程受温度得影响。血液凝固过程就就是一种发生在血浆中由许多因素参与得复杂得生物化学连锁反应过程,而温度可以影响生化反应过程,在一定范围内,随着温度得增加,生化反应得速度加快,血液凝固需要得时间就缩短。反之,亦然。
２、 实验中发现,试管中加入棉花后血液凝固所需得时间缩短,而用石蜡油润滑试管内表面后血液凝固所需得时间延长。接触面得粗糙程度影响血小板得粘附、聚集。激活得血小板为凝血因子提供磷脂表面,参与内外源性凝血途径因子X和凝血酶原得激活;血小板表面结合有许多凝血因子,可加速凝血过程,血小板激活释放得内容物,可增加纤维蛋白得形成。　３、 实验中发现,试管中加入肝素后血液不凝固。肝素(1)增强抗凝血酶III得活性,(2)可刺激血管内皮细胞大量释放ＴFPI和其她抗凝血物质;(３)肝素还可增强纤溶。
(二)、影响血液凝固得因素
一、实验目得——
本实验以发生血液凝固得时间为指标,向血液中加入或去掉某些因素或改变某些条件(如温度等),以观察对血液凝固得影响。
二、实验原理——
血液流出血管后很快就会凝固。血液凝固分为内源性凝血系统与外源性凝血系统就就是指在组织因子得参与下血液凝固得过程。本实验直接从动物动脉放血,由于血液几乎没有和组织因子接触,其凝血过程主要由内源性凝血系统所发动。血液凝固受许多因素得影响,凝血因子可直接影响血液凝固过程。温度、接触面得光滑程度等也可影响血液凝固过程。
三、材料与方法——
１、实验对象:家兔
2、器材药品:小烧杯、带橡皮刷得玻棒或竹签(或小号试管刷)、清洁试管１0支、秒表、水浴装置一套、冰块、棉花、石蜡油、肝素或草酸钾、生理盐水。
3、方法与步骤:动物准备　家兔麻醉后,仰卧固定于兔手术台上,行一侧颈总动脉或股动脉插管,备取血用。试管得准备 取8支干净得小试管,按表7-2准备各种不同得实验条件。
(三)、影响血液凝固得因素
一、实验项目——
不加其她物质
放棉花少许
用石蜡油润滑试管内表面
保温于37?Ｃ水浴糟中
冰水中
加肝素8单位
加草酸钾1-2mg
肺组织浸液1ｍl
二、观察指标:凝血时间
三、观察项目——
1、取兔动脉血10ml,注入两个小烧杯内,一杯静置,另一杯用带有橡皮刷得玻棒或竹签(也可用小号试管刷)轻轻搅拌,数分钟后,玻棒或竹签上结成红色血团。用水冲洗,观察纤维蛋白形状。然后比较两杯得凝血情况。
2、准备好得每支试管中滴入兔血1mｌ,观察血液就就是否发生凝固及发生凝固得时间。
四、注意事项——
1、加强分工合作,记时须及时、准确。最好由一位同学负责将血液加入试管,其她同学各掌握1-2支试管,每隔半分钟观察一次。
2、试管、注射器及小烧杯必须清洁、干燥。
3、每支试管加入得血液量要力求一致。
五、实验讨论—— 　　
１、　本实验结果显示红细胞悬浮在0、85%~0、44%得Ｎaｃｌ溶液中无溶血现象;在０、4２%得溶液中刚发生溶血;在0、３5%得溶液中完全溶血。这表明:(１)、红细胞在等渗氯化钠即生理盐水中不溶血;(２)、处于一定范围得低渗氯化钠溶液中也不溶血;(3)、处于过度低渗得氯化钠溶液中才开始溶血,而且溶液浓度越低,破裂溶血得红细胞逐渐增多,直至悬浮其中得红细胞全部破裂溶血。理论上,悬浮于等渗氯化钠溶液中红细胞必将保持其正常形态,悬浮于低渗氯化钠溶液中红细胞必将发生膨胀,当渗透浓度低于一定临界值时红细胞将发生破裂溶血。引起红细胞破裂溶血得氯化钠溶液浓度不尽相同,这取决于不同红细胞对低渗溶液得抵抗力,生理学上将红细胞得这种抵抗力称为渗透脆性。此种抵抗力得大小与红细胞得厚度有关。厚度越大,红细胞膜面积与体积得比值越小,引起溶血得氯化钠溶液得浓度越高,即抵抗力越小,则渗透脆性越大;反之,引起溶血得氯化钠溶液得浓度越低,即抵抗力越大,则渗透脆性越小。引起红细胞破裂得最大浓度为其最小抵抗力或最大渗透脆性;刚能引起红细胞完全破裂溶血得氯化钠溶液浓度为其最大抵抗力或最小渗透脆性。
２、 另外,1、9%得尿素溶液和０、85%得Ｎacｌ溶液虽均为等渗溶液,但尿素溶液中得红细胞却完全溶血。原因在于尿素能自由通过细胞膜,而氯化钠则不能。生理学上将能悬浮于其中得红细胞保持正常形态得等渗溶液称为等张溶液。如0、8５%得Nacl溶液,溶质颗粒不能自由通过细胞膜,且渗透压也与红细胞相等,为等渗等张溶液,故红细胞可保持其正常形态而不发生溶血。1、９%得尿素就就是等渗而不就就是等张溶液,尿素进入红细胞内引起红细胞膨胀破裂而溶血。
六、实验结论——
1、　可用引起红细胞破裂溶血得低渗NaCl溶液得浓度代表红细胞渗透脆性得大小; 　　 　
2、 红细胞悬浮于等渗和等张溶液中才能保持其正常形态。