家兔动脉血压的神经体液调节实验报告.doc

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[目的与要求]
1 学习直接测定家兔动脉血压的急性实验的方法
2观察神经,体液因素对心血管活动的影响
[基本原理]
在正常人体内,任何高等动物的动脉血压时相对稳定的.这种相对稳定是通过神经和体液调节来实现的,其中以静动脉窦-主动脉弓压力感受性反射最为重要.此反射即可使升高的血压下降,又可使降低血压升高,故有血压缓冲反射之称.家兔的主动脉神经在解剖上独成一支,易于分离与观察起作用
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,动脉内的压力及其变化,可通过封闭的液导系统传导压力感受器,由计算机采集系统记录下来
[动物与器材]
家兔 ,手术台, 常用手术器械, 止血钳,眼科剪,支架,双凹管, 气管插管,动脉插管,三道管, 动脉夹,计算机采集系统 ,压力传感器,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%氨基甲酸已酯,肝素(200U/ml),肾上腺素(1:5000),已酰胆碱(1:10000)
【方法与步骤】
1、实验仪器的准备
打开计算机采集系统，接通压力传感器。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变化。当加压到120mmHg时既可关闭三通管。观察压力是否变化，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30~130mmHg的变化都能在显示器上明显的反映出来。将动脉插管端的导管内充满肝素溶液。
3、动物的准备
（1）按照实验4-9方法，麻醉家兔并进行颈部手术，插入气管插管、分离主动脉神经。同时分离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（一侧动脉用于插管侧压，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3条神经的解剖位置有些变异。主动脉神经的最后确认，蓄意对血压的影响为准。
（2）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。
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）轻轻提起对侧完好颈总动脉上的备用线，用动脉夹夹闭30s（于夹闭前记录动脉通畅时的血压曲线），观察并记录血压变化。出现变化后即取下动脉夹，记录血压的恢复过程。
（3）记录对照血压曲线后，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，需重新寻找按压位置）。
（4）刺激主动脉神经 使刺激输出端连接保护电极，轻轻提起主动脉神经上的备用线，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，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。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。
（5）分别刺激主动脉神经中枢端和外周端 双结扎主动脉神经后（务必结扎），从两扎线结之间剪断神经。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。
（6）刺激迷走神经 记录对照血压后，用同样的方法刺激迷走神经，观察血压下降曲线与（4）有何不同（如果血压下降很快、很低，应立即停止刺激）。
（7）结扎并剪断迷走神经 同时结扎双侧迷走神经后剪断，观察血压有何变化。
（8）刺激迷走神经外周端 分别刺激两侧迷走神经外周端，观察并记录血压变化有何不同。
（9）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。
（10）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。
（11）失血对血压的影响 从另一侧动脉插管后慢慢放血，观察放血量对血压的影响。
5、整理实验结果，并将实验结果填入下表
家兔血压实验记录表

实验前血压对照
实验时血压变化极值
恢复稳定值

夹闭另一侧颈总动脉
按压颈动脉窦
刺激主动脉神经
刺激主动脉神经中枢端
刺激主动脉神经外周端
剪断双侧迷走神经
刺激左侧迷走神经外周端
刺激右侧迷走神经外周端
注入肾上腺素溶液
注入乙酰胆碱溶液
失血1（ ml）
失血2（ ml）
失血3（ ml）

【思考题】
1、讨论各项实验结果，说明血压正常及发生变化的机理。
2、如何证明主动脉神经是传入神经？
3、如何证明迷走神经外周端对心脏有调节作用？
4、试分析主动脉神经放电与血压变化的关系。
5、根据实验结果，说明神经、药物对心率与呼吸的影响。
三、参数设置：
（一）RM6240系统：
点击“实验”菜单，选择“循环”或“自定义实验项目”菜单中的“兔动脉血压调节”。系统进入该实验信号记录状态。仪器参数：4通道时间常数为直流，滤波频率100Hz，灵敏度12Kpa，采样频率800Hz，扫描速度 500ms/div。连续单刺激方式，刺激强度5~10V，刺激波宽2ms，刺激频率30 Hz。
（二）实验内容
1.正常血压曲线。
2.夹闭右侧颈总动脉。
3.刺激减压神经：（1）刺激完整减压神经 （2）刺激减压神经中枢端  （3）刺激减压神经外周端。
4.刺激迷走神经外周端。
5.静脉注射NE 0.5ml。
（三）注意事项：
1.分离减压神经注意：减压神经要从向心端开始往头端分离，避免损伤神经，分离时不使神经上带有结缔组织膜分离后滴加生理盐水以防干燥，穿2根线备用。
2.连接仪器：注意避免动脉插管滑出。
3.夹闭颈总动脉时勿牵拉动脉（夹闭，血压增高；牵拉，血压下降）。
4.刺激减压神经，如神经损伤，向头端移动（与减压神经放电移动方向相反）。
5.刺激右侧迷走神经末梢端，血压.心率变化更为明显。
三、实验报告要求：（10分）
1.实验结果：    各种影响因素引起动脉血压变化曲线图。（不要求观察定量变化）

2.实验讨论：（各1分）
1）夹闭颈总动脉，血压升高：
夹闭颈总动脉→颈动脉窦血压下降→颈动脉窦压力感受器受到刺激减弱→窦神经传入冲动
   ↗心迷走中枢（抑制）→迷走神经传出冲动减少→心跳加快.加强→心输出量增多  ↘
                                                      ↑                 ↑
减少→心交感中枢（兴奋）    ↘                    ↗小静脉收缩→回心血量增多 → 血压升高
交感神经传出冲动增多                    
↘交感缩血管中枢（兴奋）↗                    ↘小动脉收缩→外周阻力增大 ↗
2）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
3）刺激迷走神经末梢外周端，引起血压下降
在实验中，多用刺激右迷走神经外周端，其中的副交感神经纤维兴奋，释放乙酰胆碱，乙酰胆碱与
心肌细胞膜上的M受体结合，产生负性变时，变力，变传导作用，出现心率减慢，心输出量下降，血压下
降。
4）静脉注射去甲肾上腺素后血压升高：
[实验结果]    各种影响因素引起动脉血压变化曲线图
[结果分析]
   1.夹闭一侧颈总动脉15s后，观察到兔动脉血压升高的现象：
     这是由于颈动脉窦管壁的外膜下分布有丰富的感觉神经末梢，是动脉张力感受器。这个感受器位于兔颈总动脉的远心端，颈内动脉与颈外动脉的分叉交界处。夹闭颈动脉后，远心端的颈动脉窦张力感受器感受到血压下降，传出神经冲动的频率减慢。信息沿窦神经上传至延髓孤束核心血管中枢。使心迷走紧张减弱，心交感和心缩血管紧张加强，作用于心脏，使心率加快，心输出量增加，血管收缩，血管外周阻力增加。从而血压恢复性升高。若血压下降过大，交感缩血管紧张还会扩展到静脉系统，是静脉收缩，促进血液回心，使每博输出量增加。
   2.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。
   3.刺激迷走神经后观察到，刺激迷走神经和迷走神经外周端都能引起明显的减压反应，而刺激迷走中枢端则没有减压反应，只是稍有轻微抬升变化：
    迷走神经中含从延髓下行的传出纤维，通向心脏。节前纤维末端释放Ach,节后纤维末端释放Ach,属于副交感神经纤维，能使cAMP浓度降低，心率减慢，心房收缩力减弱，传导性减弱。从而使心输出量变小，平均动脉压降低。此外，还有主动脉体化学感受器的上行纤维在迷走神经中并行，化学感受器受刺激的效应是血压升高。所以，刺激迷走中枢不能引起减压反应，却可以使血压轻微抬高。此外，若切断两侧迷走神经，迷走紧张消失，迷走吸气兴奋反射通路也断了，动物的吸气变深，周期变长，二级曲线周期性变得不明显。
4.加入0.2ml0.01%去甲肾上腺素后，观察到平均动脉压抬高。
    这是由于去甲肾上腺素与血管平滑肌上的α和β2甲肾上腺素能受体结合，使血管收缩，管径变小，外周阻力增加，从而使平均动脉压升高。此外，去甲肾上腺素还可以使心率增加，心收缩力变大。只是缩血管效应更明显。
5.加入0.2ml0.01%乙酰胆碱后，观察到一级曲线周期变慢，平均动脉压下降。
    Ach能使cAMP浓度降低，心率减慢，心房收缩力减弱，传导性减弱。心率变慢则流向外周的血量变多，舒张压更低。心房收缩力减弱则收缩压也有下降。平均动脉压降低。但是因为血回心时间变长，因此，回心血量较多，脉压增加。而大多数血管没有Ach受体，Ach对外周阻力影响不大。
兔动脉血压调节(ZT)
2008-07-29 17:53:27
   兔动脉血压调节
【实验目的】
观察神经和体液因素对血压和心率的影响；学习哺乳动物动脉血压（blood pressure）的直接描记方法。
【实验原理】
心血管活动主要受神经、体液和自身调节。神经调节一般是通过反射(reflex)的形式实现的，包括压力感受性反射 (baroreceptor reflex)、心肺容量感受性( cardiopulmonary receptor) 反射、化学感受性 (chemoreceptor) 反射等，通过改变交感及副交感传出神经的紧张性活动，调节心血管机能；体液调节则涉及肾素－血管紧张素系统（RAS）、肾上腺素和去甲肾上腺素、加压素、内皮缩血管因子（EDCF）、内皮舒血管因子（EDRF）、激肽、前列腺素（PGs）等多个方面。本实验将通过观察血压和心率来反映心血管活动的变化。血液充盈、心脏射血和外周阻力是形成血压的基本因素，上述调节机制可通过作用于上述3个方面，调节动脉血压。

【实验动物】
家兔
【实验器材和药品】
BL-420E生物机能实验系统，血压换能器，兔手术台，哺乳动物手术器械1套，注射器数支，小烧杯1个，丝线（黑色、白色粗线）若干。3％戊巴比妥钠，生理盐水，0.3％肝素，1：10,000去甲肾上腺素, 5：100，000肾上腺素， 1：100，000乙酰胆碱。
【实验方法和步骤】
1.动物称重、耳缘静脉注射3%戊巴比妥钠1ml/kg麻醉，固定。 2.手术：
(1)分离右侧减压神经、迷走神经和颈总动脉 作颈部正中切口6～7cm，分离皮下组织及肌肉，将颈部气管旁软组织外翻，可见与气管平行的一侧血管神经丛, 即为颈总动脉鞘，包括了颈总动脉和伴行的三条神经——最粗的迷走神经、最细的减压神经、交感神经。用玻璃分针分离出右侧减压神经、迷走神经和颈总动脉，各穿两根不同颜色的丝线备用。
(2)左侧颈总动脉分离、插管： 在气管左侧用玻璃分针分离出一段至少长3~4cm的颈总动脉，穿两根线备用。结扎远心端，在近心端夹上动脉夹（二者距2~3cm）。在近远心端稍下方用眼科剪剪一“V”字形小口，插入预先灌满肝素的动脉插管，用丝线固定。

3．仪器连接：将连接动脉插管的血压换能器及刺激电极通过相应插孔连接在BL-420E系统的前面板上。打开BL-420E系统，选择项目“循环实验－兔动脉血压调节”，记录血压。

4．观察项目
(1)正常血压曲线描计： 常见的正常血压波型有：一级波，为心搏波，伴随心脏收缩、舒张出现的血压波动，频率与心率一致；二级波，为呼吸波，伴随呼吸运动的血压波动，频率与呼吸频率一致。另外，偶尔还可见到三级波，为一种低频、缓慢波动，可能与血管运动中枢周期性的紧张性变化有关。
(2)神经体液因素对血压、心率的影响 ①牵拉颈总动脉： 手持左侧颈总动脉远心端结扎线，向心脏方向以2~5次/秒有节奏的往复牵拉，持续5~10秒，观察血压、心率变化。 ②夹闭颈总动脉： 用动脉夹夹闭右侧颈总动脉5~10秒，观察血压、心率变化。 ③刺激减压神经： 用双极保护电极刺激右侧减压神经，观察血压、心率的变化。再用双线结扎减压神经，在结扎线中间剪断神经，以相同刺激参数分别刺激其中枢端和外周端，观察血压、心率的变化。 ④刺激迷走神经： 结扎并剪断右侧的迷走神经，分别刺激其外周端和中枢端，观察血压、心率变化。 ⑤去甲肾上腺素 由耳缘静脉注射1∶10,000去甲肾上腺素0.2~0.3ml，观察血压、心率变化。 ⑥肾上腺素 由耳缘静脉注射5∶100,000肾上腺素0.2~0.4ml，观察血压、心率变化。 ⑦乙酰胆碱 由耳缘静脉注射1∶100,000去甲肾上腺素0.2~0.3ml，观察血压、心率变化。
【结果与分析】
1.正常血压

2.夹闭颈总动脉 血压升高

　3. 刺激减压神经 血压下降

4.刺激迷走神经 血压下降

刺激迷走神经的外周端，迷走神经的兴奋传导至心脏，抑制了心脏的搏动，心脏搏动减慢，血压下降。
5.静脉注射0.1g/L去甲肾上腺素0.3ml，血压升高

6.静脉注射10-2g/L乙酰胆碱（0.1ml/kg体重），血压下降 】【

乙酰胆碱与M受体结合心率、心缩力↓ 血管舒张血压下降
减压神经为传人神经,冲动在神经纤维中单向传导,故只有 刺激减压神经, 刺激减压神经中枢端会影起血压下降.
迷走神经为复合神经.故刺激迷走神经,迷走神经外周端,,迷走神经中枢端都会影起血压下降.
【实验结论】
1.支配心脏的传出神经为心交感神经和心迷走神经（1）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β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。 
（2心迷走神经及其作用
    支配心脏的副交感神经节前纤维行走于脑神经干中。心迷走神经节后纤维末梢释放的乙酰胆碱作用于心肌细胞膜的M型胆碱能受体，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，即具有负性变时、变力和变传导作用一般说来，心迷走神经和心交感神经对心脏的作用是相佶抗的。但当两者同时对心脏发生作用时，在多数情况下，心迷走神经的作用比交感神经的作用占有较大的优势。在动物实验中如刺激心迷走-交感神经干，常出现心率减慢效应。其机制比较复杂。
（3）动脉压力感受器：压力感受性反射的感受装置是位于颈动脉窦和主动脉弓血管外膜下的感觉神经末梢，称为动脉压力感受器。动脉压力感觉器并不是直接感觉血压的变化，而是感觉血管壁的机械牵张程度。当动脉血压升高时，动脉管壁被牵张的的程度就升高，压力感觉器发放的神经冲动也就增多。在一定范围内，压力感觉器的传入冲动频率与动脉管壁扩张程度成正比。在一个心动周期内，随着动脉血压的波动，窦神经的传入冲动频率也发生相应的变化。
（4）传入神经和中枢联系： 
     颈动脉窦压力感受器的传入神经纤维组成颈动脉窦神经。窦神经加入舌咽神经，进入延髓，和孤束核的神经元发生突触联系。主动脉弓压力感受器的传入神经纤维行走于迷走神经干内，然后进入延髓，到达孤束核。兔的主动脉弓压力感受器传入纤维自成一束，与迷走神经伴行，称为主动脉神经。压力感受器的传入神经冲动到达孤束核后，可通过延髓内的神经通路使延髓端腹外侧部的血管运动神经元抑制从而使交感神经紧张性活动减弱。
（5）反射效应（作用机制如下图）：动脉血压升高时，压力感受器传入冲动增多，通过中枢机制，使心迷走紧张加强，心交感紧张和交感缩血管紧张减弱，其效应为心率减慢，心输出量减少，外周血管阻力降低，故动脉血压下降。反之，当动脉血压降低时，压力感受器传入冲动减少，使迷走紧张减弱，交感紧张加强，于是心率加快，心输出量增加，外周血管阻力增高，血压回升。

压力感受性反射在心输出量、外周血管阻力、血量等发生突然变化的情况下，对动脉血压进行快速调节的过程中起重要的作用，使动脉血压不致发生过分的波动，因此在生理学中将动脉压力感受器的传入神经称为缓冲神经。在切除两侧缓冲神经的狗，血压经常出现很大的波动，其变动范围可超过平均动脉压上下各6.7kPa（50mmHg）。但是，在切除缓冲神经的动物，一天中血压的平均值并不明显高于正常，因此认为压力感受性反射在动脉血压的长期调节中并不起重要作用。
3. 心血管活动的体液调节是指血液和组织液中一些化学物质对心肌和血管平滑肌的活动发生影响，从而起调节作用。这些体液因素中，有些是通过血液携带的，可广泛作用于心血管系统；有些则在组织中形成，主要作用于局部的血管，对局部组织的血流起调节作用。
(1) 肾上腺素和去甲肾上腺素的作用：
在化学结构上都属于儿茶酚胺。循环血液中的肾上腺素和去甲肾上腺素主要来自肾上腺髓质的分泌。肾上腺素能神经末梢释放的递质去甲肾上腺素也有一小部分进入血液循环。肾上腺髓质释放的儿茶酚胺中，肾上腺素约占80%，去甲肾上腺素约占20%
血液中的肾上腺素和去甲肾上腺素对心脏和血管的作用有许多共同点，但并不完全相同，因为两者对不同的肾上腺素能受体的结合能力不同。肾上腺素可与α和β两类肾上腺素能受体结合。在心脏，肾上腺素与β肾上腺素能受体结合，产生正性变时和变力作用，使心输出量增加。在血管，肾上腺素的作用取决于血管平滑肌上α和β肾上腺素能受体分布的情况。在皮肤、肾、胃肠、血管平滑肌上α肾上腺素能受体在数量上占优势，肾上腺素的作用是使这些器官的血管收缩；在骨骼肌和肝的血管，β肾上腺素能受体占优势，小剂量的肾上腺素常以兴奋β肾上腺素能受体的效应为主，引起血管舒张，大剂量时也兴奋α肾上腺素能受体，引起血管收缩。
去甲肾上腺素主要与α肾上腺素能受体结合，也可与心肌的β1肾上腺素能受体结合，但和血管平滑肌的β2肾上腺素能受体结合的能力较弱。
静脉注射去甲肾上腺素，可使全身血管广泛收缩，动脉血压升高；血压升高又使压力感受性反射活动加强，压力感受性反射对心脏的效应超过去甲肾上腺素对心脏的直接效应，故心率减慢。
去甲肾上腺素与肾上腺素的比较见下表：

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