機能學實驗生理學部分

1、實驗十二心血管活動的神經體液調節(jié)【實驗目的】觀察神經體液因素及藥物對心血管活動的影響,學習哺乳動物動脈血壓的直接測量方法。【實驗原理】正常情況下,人和動物的動脈血壓是相對穩(wěn)定的,這是由于有關的神經反射性調節(jié)和體液因素調節(jié)經常起作用的結果。心臟受交感神經和副交感神經支配。心交感神經使心跳加快、房室傳導加速、收縮加強,從而使心輸出量增加、動脈血壓升高。支配心臟的副交感神經為心迷走神經,興奮時使心率減慢、房室傳導減慢、心室收縮力減弱,從而使心輸出量減少、動脈血壓下降。支配血管的神經為植物性神經,絕大多數(shù)屬于交感縮血管神經,興奮時使血管平滑肌收縮,血管口徑縮小,外周阻力增加;同時由于容量血管收縮,促進

2、靜脈回流,這些血管反應,導致動脈血壓升高。當交感縮血管神經的緊張性降低時,血管擴張、外周阻力增大,動脈血壓下降。神經反射性調節(jié)中最重要的是來自頸動脈竇和主動脈弓的壓力感受性反射,該反射的感受器頸動脈竇和主動脈弓壓力感受器感受血壓的變化,將信息傳入中樞,反射性地改變心臟的活動和外周血管的舒縮,從而影響心輸出量和外周阻力,調節(jié)動脈血壓。調節(jié)心血管活動的體液因素中有腎上腺素和去甲腎上腺素。腎上腺素對及受體均能激動,當心肌的受體被激動興奮時,使心跳加快加強,傳導加速,心收縮力增強,心輸出量增加(即強心作用。生理濃度的腎上腺素不僅可使以受體占優(yōu)勢的皮膚血管和內臟血管收縮,還能使以受體占優(yōu)勢的骨骼肌血管舒

3、張,因此對總的外周阻力的影響不明顯,去甲腎上腺素主要激活受體和1受體,因而使外周大多數(shù)血管收縮,外周阻力明顯增大,動脈血壓明顯升高(即升壓作用,去甲腎上腺素可作用于心肌1受體而使心跳加快加強,但在整體內由于它使動脈血壓明顯升高,通過降壓反射增強而引起心率減慢。異丙腎上腺素主要激動1和2受體,酚妥拉明為2受體阻斷劑,阿托品為M受體阻斷劑。【實驗對象】健康家兔,23 kg,雌雄不限。【實驗器材與藥品】BL-420E生物機能實驗系統(tǒng)、壓力換能器、哺乳動物手術器械、動脈插管、動脈夾、雙凹夾、鐵支架、三通管、保護電極、兔手術臺、照明燈、注射器(1ml兩副、20ml、有色絲線、紗布、棉球、20%氨基甲酸乙

4、酯、0.01%乙酰膽堿、0.01%去甲腎上腺素、0.01%腎上腺素、0.01%異丙腎上腺素、1%酚妥拉明、0.01%阿托品、生理鹽水等。【實驗方法與步驟】壓力換能器用試管夾固定于鐵支架上,換能器的位置應與實驗動物的心臟在同一水平面上。然后將換能器輸入至BL-420E生物實驗系統(tǒng)的“CH1”插座。壓力換能器的另一端與三通管相連。三通管的一個接頭與動脈插管相連。在將動脈插管插入頸總動脈前,先用盛有肝素(或檸檬酸鈉的注射器與三通管另一接頭相連,旋動三通管上的開關,使動脈插管與注射器相通,推動注射器,使動脈插管內充滿肝素(或檸檬酸鈉溶液,然后關閉三通管。2.儀器調試:(1按程序進入計算機操作系統(tǒng)。(2

5、從BL-420E生物實驗軟件主界面的菜單條“實驗項目”欄中選擇“循環(huán)實驗”,再從中選擇“兔動脈血壓調節(jié)”項,選定后監(jiān)視即開始。(3根據(jù)實驗要求選定各參數(shù)適當?shù)臄?shù)值。(1麻醉與固定及頸正中切口(見急性動物實驗常用手術方法(2分離頸部的神經和血管:用玻璃分針鈍性分離右側的神經和血管以供阻斷血流、刺激神經之用:一般先分離減壓神經,再分離頸交感神經,最后分離迷走神經和頸總動脈。在各神經和頸總動脈下分別穿過一不同顏色的絲線備用。再分離左側頸總動脈以插管測量血壓,左側頸總動脈至少要分離23cm,在左側頸總動脈下穿過兩根絲線,作結扎和固定動脈插管用。(3動脈插管:在左頸總動脈的近心端夾一動脈夾,然后結扎其遠

6、心端(保留此結扎線頭,在動脈夾與結扎之間一般應相距2cm以上。在結扎端的下方用眼科剪作一斜口,向心臟方向插入動脈插管(插入之前,動脈插管內必須灌滿抗凝劑,用已穿好的絲線扎緊插入管尖嘴部分(此處務必扎緊,并以同一絲線在插管的側管上縛緊固定,以防插管從插入處滑出(圖21-2。(4記錄血壓:一切準備完畢,便可旋動三通管的開關,使動脈插管與壓力換能器相通,并移去動脈夾,則可記錄出血壓曲線。(1正常血壓(2牽拉一側頸總動脈手持左頸總動脈遠心端上的結扎線向下牽拉510 s,觀察動脈血壓和心率的變化。(3夾閉一側頸總動脈用套有橡皮管的小止血鉗夾閉右側頸總動脈5 10s,觀察動脈血壓和心率的變化。(4刺激減壓

7、神經將右側減壓神經結扎,以中等強度的重復電脈沖刺激其中樞端,觀察動脈血壓和心率的變化。(5刺激迷走神經將右側迷走神經結扎、剪斷,以中等強度的重復電脈沖刺激其外周端15 s,觀察動脈血壓和心率的變化。(6靜脈注射去甲腎上腺素從耳緣靜脈注入0.01%的去甲腎上腺素0.3 ml,觀察動脈血壓和心率的變化。(7靜脈注射腎上腺素從耳緣靜脈注入0.01%的腎上腺素0.150.2 ml,觀察動脈血壓和心率的變化。(8靜脈注射異丙腎上腺素從耳緣靜脈注入0.01%的異丙腎上腺素0.150.2 ml,觀察動脈血壓和心率的變化。(9靜脈注射酚妥拉明從耳緣靜脈注入1%的酚妥拉明0.2 ml,觀察動脈血壓和心率的變化。

8、1分鐘后重復6、7、8,分別觀察血壓的變化程度,與前者有何不同?(10靜脈注射乙酰膽堿從耳緣靜脈注射0.01%的乙酰膽堿0.2 ml,觀察動脈血壓和心率的變化。(11靜脈注射阿托品從耳緣靜脈注射0.01%的阿托品0.1 ml,觀察動脈血壓和心率的變化。待血壓穩(wěn)定后,再重復(10,觀察血壓的變化程度,與前者有何不同?【實驗結果】將存盤的實驗結果反演,選擇較好的部分,根據(jù)實驗的要求,進行“波形橫向展寬”或“波形橫向壓縮”處理:觀察動脈血壓變化的曲線應進行“波形橫向壓縮”,以便于比較動脈血壓的升降變化;如要觀察心率快慢的變化,則進行“波形橫向展寬”。將圖形剪輯,加以適當?shù)淖⑨尯推渌畔①Y料,最后打印

9、?！咀⒁馐马棥?.在整個實驗過程中,注意保持動脈插管與頸總動脈于平行狀態(tài),防止動脈插管刺破動脈管壁。2.在進行動脈插管時確保三通管各通路都保持關閉狀態(tài)。3.每完成一個項目必須待血壓恢復后,才能進行下一項實驗;進行實驗結果處理時,每一項實驗項目前后,一定要有正常血壓曲線作為對照?！舅伎碱}】1.上述哪些項目所引起的血壓變化可以用頸動脈竇和主動脈弓壓力感受性反射來解釋,如何解釋?2.切斷和刺激頸交感神經會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么?3.比較擬腎上腺素藥作用的異同點。4.分析乙酰膽堿降壓的作用機制。能否作為降壓藥?5.酚妥拉明的降壓特點?！就猛孟盗?】機能學實驗講義及內容討論(生理部分實驗三影響紅細胞滲透脆

10、性及血液凝固的因素一、影響紅細胞滲透脆性的因素【實驗目的】1、本實驗學習測定紅細胞滲透脆性的方法。2、加深對細胞外液滲透張力在維持紅細胞正常形態(tài)與功能重要性方面的理解。3、觀察不同因素對紅細胞滲透脆性的影響。【實驗原理】將紅細胞懸浮于等滲NaCI液中,其形態(tài)不變。若置于低滲NaCI溶液中則發(fā)生膨脹破裂,此現(xiàn)象稱為紅細胞滲透脆性。但紅細胞對低滲鹽溶液具有一定抵抗力,其大小可用NaCI溶液濃度的高低來表示。將血液滴入不同濃度的低滲NaCI溶液中,開始出現(xiàn)溶血現(xiàn)象的NaCI 溶液濃度為該血液紅細胞的最小抵抗力(正常為0.42-0.46%NaCI溶液。出現(xiàn)完全溶血現(xiàn)象時的NaCI溶液濃度為該紅細胞的最

11、大抵抗力(正常為0.28-0.32%NaCI溶液。前者代表紅細胞的最大脆性(最小抵抗力,后者代表紅細胞最小脆性(最大抵抗力。生理學上將能使懸浮于其中的藥細胞保持正常形態(tài)的溶液稱為等張溶液,不能跨過細胞膜的微粒所形成的力,但等滲溶液并不一定是等張溶液(如1.9%的尿素溶液?！静牧吓c方法】一、實驗對象家兔二、器械藥品:試管架、小試管45支、載玻片、蓋玻片注射器、8號注射針頭、棉簽,1%NaCI 溶液、0.85%氯化鈉溶液、蒸餾水,1.9%尿素溶液、地塞米松、皂甙。三、方法與步驟(一配制不同濃度的低滲NaCI溶液取口徑相同的干潔小試管36支,分別編號排列在三個試管架上,按下表分別向各試管內加入1%N

12、aCI溶液和蒸餾水混勻,配制從0.68-0.24%12種不同濃度的NaCI低滲溶液,每管總量均為2.5ml。表7-1 不同濃度低滲氯化鈉溶液的配制試劑試管編號1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12實驗結果皂甙(ml另取9支小試管,在三個試管架中分別編號13-15,分別加入0.85%NaCI溶液、1.9%尿素和蒸溜水2.5ml。(二采集標本家兔麻醉后,仰臥固定于兔手術臺上,分離一側頸總動脈或股動脈插管備放血用(具體方法參見第章。依次向15支試管內各加1滴,輕輕顛倒混均,切忌用力振蕩。先觀察13、14、15管的變化,其他12管在室溫下放置1小時?！居^察指標】血液溶血情況,其現(xiàn)象可分為

13、以下幾種:1、試管內液體完全變成透明紅色,說明紅細胞完全破裂,稱為完全溶血。2、試管內液體下層為混濁紅色,上層無色透明,表示部分紅細胞沒有破壞,稱為不完全深血。3、試管內液體下層為混濁紅色,上層無色透明,說明紅細胞完全沒有破壞。【觀察項目】1、觀察不同濃度低滲NaCI 混合液的顏色和透明度。2、比較第一個試管架第13、14、15管的溶血情況及第二、第三個試管架中與第一個試管架中對應試管的溶血情況并分析其原因。【注意事項】1、每支試管內血液滴入量應準確無誤(只加一滴。2、確保每支試管NaCI溶液的濃度、容量一致。3、小試管必須清潔、干燥。4、觀察結果時應以白色為背景。【要求與思考】1、實驗前要預

14、習機能實驗指導與本實驗有關的內容。2、復習和掌握生理學教材有關血液、滲透壓的概念以及紅細胞的形態(tài)、可塑變形性等基本知識。3、要掌握等滲、等張、最大脆性、最小脆性、最大抵抗力和最小抵抗力等基本概念。【作業(yè)題】1、為什么紅細胞在等滲的尿素溶液中迅速發(fā)生溶血?2、測定紅細胞滲透脆性有何臨床意義?3、同一個體的紅細胞的滲透脆性不一樣,為什么?二、影響血液凝固的因素【實驗目的】本實驗以發(fā)生血液凝固的時間為指標,向血液中加入或去掉某些因素或改變某些條件(如溫度等,以觀察對血液凝固的影響?！緦嶒炘怼垦毫鞒鲅芎蠛芸炀蜁獭Ｑ耗谭譃閮仍葱阅到y(tǒng)與外源性凝血系統(tǒng)是指在組織因子的參與下血液凝固的過程。

15、本實驗直接從動物動脈放血,由于血液幾乎沒有和組織因子接觸,其凝血過程主要由內源性凝血系統(tǒng)所發(fā)動。血液凝固受許多因素的影響,凝血因子可直接影響血液凝固過程。溫度、接觸面的光滑程度等也可影響血液凝固過程?！静牧吓c方法】一、實驗對象家兔二、器材藥品小燒杯、帶橡皮刷的玻棒或竹簽(或小號試管刷、清潔試管10支、秒表、水浴裝置一套、冰塊、棉花、石蠟油、肝素或草酸鉀、生理鹽水。三、方法與步驟(一動物準備家兔麻醉后,仰臥固定于兔手術臺上,行一側頸總動脈或股動脈插管,備取血用。(二試管的準備取8支干凈的小試管,按表7-2準備各種不同的實驗條件。表7-2 影響血液凝固的因素實驗項目實驗結果(凝血時間不加其它物質放

16、棉花少許用石蠟油潤滑試管內表面C水浴糟中 保溫于37冰水中加肝素8單位加草酸鉀1-2mg肺組織浸液1ml(三觀察指標凝血時間【觀察項目】1、取兔動脈血10ml,注入兩個小燒杯內,一杯靜置,另一杯用帶有橡皮刷的玻棒或竹簽(也可用小號試管刷輕輕攪拌,數(shù)分鐘后,玻棒或竹簽上結成紅色血團。用水沖洗,觀察纖維蛋白形狀。然后比較兩杯的凝血情況。2、準備好的每支試管中滴入兔血1ml,觀察血液是否發(fā)生凝固及發(fā)生凝固的時間。【注意事項】1、加強分工合作,記時須及時、準確。最好由一位同學負責將血液加入試管,其它同學各掌握1-2支試管,每隔半分鐘觀察一次。2、試管、注射器及小燒杯必須清潔、干燥。3、每支試管加入的血

17、液量要力求一致。【要求與思考】1、復習生理學教科書有關血液凝固的基本理論知識。2、弄清楚血液凝固對機體的利弊關系。3、試分析在本實驗中有可能哪些因素影響實驗結果?如何克服這些因素?【作業(yè)題】1、肝素和草酸鉀皆能抗凝,其機理一樣嗎?為什么?2、如何加速或延緩血液凝固?試闡明機理。3、分析上述各因素影響凝固時間的機制。4、正常人體內血液為什么不發(fā)生凝固?5、如何認識纖維蛋白原在凝血過程中的作用?_第三次機能實驗教學集體備課教案日期:2002/3/8實驗內容:心血管活動的神經和體液因素調節(jié)實驗:備課內容:1、主講教師講課2、討論3、預習實驗實驗方法:直接進行左側頸總動脈插管,將動脈血壓的變化經壓力換

18、能器轉變?yōu)殡娦盘?在MS-302系統(tǒng)下記錄并觀察改變神經體液因素的情況下動脈血壓和心率的變化。實驗結果:如下:實驗項目血壓(kPa 心率(次/分實驗前實驗后實驗前實驗后1正常觀察.15.35 3002.牽拉左側頸總動脈15.36 13.57 300 2684.00 15.45 297 3304 刺激右側減壓N(完整 16.21 14.10 312 240刺激減壓N中摳端16.21 14.10 296 249刺激減壓N外周端16.21 16.21 286 2865.刺激右側頸迷走N外周端15.96 12.42 305 607.刺激左側頸迷走N外周端15.67 14.75 283 1978.i.v

19、.腎上腺素15.70 18.88 295 3608.i.v.腎上腺素15.70 18.88 295 3609 i.v.乙酰膽堿16.86 12.27 310 85實驗討論:由上述結果可看出;一級波;心搏波,二級波;呼吸波,三級波;血管運動波,牽拉左側頸總動脈,動納脈血壓下降,心率變慢,夾閉右側頸總動脈,動脈血壓升高,心率變快,刺激減壓神經,動脈血壓下降,心率變慢,刺激減壓種經外周端,無變化,刺激迷走神經外周端,動脈血壓下降,心率減慢,靜脈注射腎上腺素,動脈血壓先升后降,逐漸恢夏正常,心率增快,靜脈注射乙酷膽堿,動脈血壓下降,心率變慢至停搏。分析:正常動脈血壓波形曲線可見;一級波;心跳波,是心室

20、舒縮引起的血壓波動,心縮時上升,心舒下降。頻率與心率一致。二級被;呼吸時胸腔擴大與縮小引起的血壓波動呈現(xiàn)呼吸節(jié)律一致周期性變化。吸氣時先降后升,呼氣時先一口后降。一個二級波周期內可見多個與心率一級波,吸氣時,靜脈回流加速,但吸氣時,胸腔內大靜脈。肺血管擴張,容量增大,部分血滯留,故吸氣初由肺靜脈回左心血量暫時下降,左心搏出量暫時下降,動脈血壓暫時下降。吸氣后期,胸內壓更負,促進靜脈回流,左心搏出量增多,動脈血壓上升。呼氣時,反之亦然。其次,由于呼吸中樞對心中樞的影響,吸氣時心率稍快,呼氣時心率較慢,心率的變化也會引起血壓的改變。最后,呼吸中樞對縮血管中樞的影響,吸氣時,縮血管中樞興奮,引起小血

21、管收縮。,動脈血壓升高。反之亦然。三級波,可能系血管中樞的周期性緊張性活動有關。正常時,心臟射血經主動脈弓、頸總動脈而到達頸動脈竇。當血壓升高時,該處動脈管壁受到機械牽張而擴張,從而使血管壁外膜上作為壓力感受器的感覺神經末梢興奮,引起降壓反射,使血壓下降。當竇內壓降低,低于壓力感受器的閾值時,感受器無沖動上傳,降壓反射停止,血壓將升高。在實驗中夾閉一例頸總動脈后,心室射出的血液不能流經該側頸動脈竇,使竇內壓力降低,壓力感受器受到刺激減弱,經竇神經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、回心血量增加(因容量血管收縮、心輸出量增加;阻力血管收縮,外周阻力增加。導致動脈血壓升

22、高。在試驗中,牽拉左側頸總動脈后,竇內壓增加,頸動脈竇受到刺激增強,經竇神經傳入沖動增多,降壓反射活動增強,心率減慢,心縮力減弱,回心血量減少,外周阻力減小。導致動脈血壓下降。主動脈弓壓力感受器的傳入纖維一般均在迷走神經中上傳入中樞,但家兔主動脈弓壓力感受器的傳入纖維卻自成一束,在頸部與迷走神經及頸交感神經伴行,稱之為主動脈神經或減壓神經。所以,電刺激完整的減壓神經或切斷后的向中端,其傳入沖動相當于壓力感受器的興奮,可引起降壓反射而使動脈血壓下降。減壓神經是單純的傳入神經,故刺激其外周端對動脈血壓無影響。刺激心迷走神經外周端即刺激到心臟的迷走神經纖維,這些纖維末梢釋放的遞質是乙酰膽堿(ACh,

23、ACh與心肌細胞膜上的M膽堿受體結合,可導致心率減慢,心房肌收縮力減弱,心房肌不應期縮短,房室傳導速度減慢,甚至出現(xiàn)房室傳導阻滯,即負性變時、變力和變傳導效應。一般說,右側迷走神經以支配竇房結為主,而左側迷走神經則主要支配房室傳導系統(tǒng)。在實驗中,刺激外周端右側迷走神經,其末梢釋放的ACh一方面使竇房結細胞在復極過程中K外流增加,結果使最大復極電位絕對值增大;另一方面,其4期K通透性的增加使Ix衰減過程減弱,自動去極速度減慢。這兩種因素均使竇房結自律性降低,心率因而減慢。刺激強度加大時,可出現(xiàn)竇性停搏,使血壓迅速下降。刺激去除后,血壓回升。刺激左側迷走神經外周端也可使血壓下降,但主要是由于ACh

24、抑制房室交界區(qū)細胞膜上的Ca2通道,減少Ca2內流,使其動作電位幅度減小,興奮傳導速度減慢,出現(xiàn)房室傳導阻滯而減慢心率,進而使血壓下降。故刺激左側迷走神經出現(xiàn)的心率減慢及血壓下降的程度均不如刺激右側時明顯,因而實驗時多選用右側迷走神經。靜脈注射腎上腺素,血壓先升高后降低然后逐漸恢復。這是因為靜脈注射腎上腺素后,開始濃度較高,對心臟和a受體占優(yōu)勢的血管發(fā)生作用,使心跳加快心肌收縮力加強,心輸出量增多,皮膚、腎和胃腸等內臟血管收縮,所以血壓升高。隨著血中腎上腺素的代謝,其濃度逐漸降低,對a受體占優(yōu)勢的血管作用減弱,而對B受體占優(yōu)勢的骨胳肌.肝臟、冠脈血管發(fā)生作用,使之擴張,引起血壓下降,最后逐漸恢

25、復正常。靜脈注射乙酰膽堿,引起血壓下降。因為乙酰膽堿作用于心臟的M受體,引起心率減慢至停搏,心肌收縮力減弱,房室傳導減慢甚至阻滯,心輸出量明顯減少,血壓下降。其次,乙酰膽堿還作用于血管內皮的M受體,使血管內皮細胞釋放”松弛因子”,引起血管平滑肌舒張,外周阻力下降,這也血壓下降的機制之一。最后,ACH激活交感神經的突觸前M-R,產生突觸前調制效應,致交感神經末捎釋放去甲腎減少,從而減少交感縮血管緊張效應。這不但可降低外周阻力,減少心輸量,還可擴張容量血管而減少循環(huán)血量。因而血壓下降。綜上所述:減壓反射是動脈血壓調節(jié)的重要反射之一,心血管活動受自主神經及體液因素的調控。_實驗教學集體備課教案實驗內

26、容:刺激頻率與骨骼肌收縮的關系備課內容:1、主講教師講課2、討論3、預習實驗實驗目的:學會使用MS302生物信號記錄分析,系統(tǒng)觀察不同頻率的刺激對蟾蜍坐骨神經腓腸肌標本所引起的肌肉收縮形式。實驗對象:蟾蜍實驗方法:將蟾蜍的坐骨神經腓腸肌標本固定在張力換能器上,使用MS302系統(tǒng)調節(jié)不同的刺激頻率,記錄骨骼肌收縮曲線。實驗結果:注:每個波形所用實驗參數(shù)見下表波形編號刺激方式波寬(ms刺激強度(v波間隔(ms增益(mv/cm 顯速(mm/s 頻率(Hz1 單次0.1 2.0(閾上 2 250 2 單次0.1 2.0(閾上 8 25 4 連續(xù)雙次0.1 2.0(閾上 3.0 8 2討論與結論:由實驗

27、結果可以看出,給坐骨神經腓腸肌標本施加不同方式的電刺激,骨骼肌的收縮可表現(xiàn)出多種形式。給單個電刺激時,可以記錄到一個收縮舒張曲線(曲線1、2,這種收縮方式稱為單收縮,這種收縮曲線稱為單收縮曲線,從曲線1上可以看出單收縮曲線分為三個時相(ab、bc、cd,其中ab段為施加刺激到肌肉開始收縮縮短之前的一段時間即潛伏期,bc段為肌肉開始收縮縮短到收縮結束的一段時間即收縮期,cd段為肌肉開始舒張到舒張結束的一段時間即舒張期。給連續(xù)刺激時,有可能發(fā)生肌肉收縮波形的融合(如曲線5、6、7、8、9、,也有可能只引起一次單收縮而不發(fā)生波形融合(如曲線3、4,如果波形發(fā)生融合,肌肉的收縮形式就稱為復合收縮,復合

28、收縮以分為不完全性強直收縮和完全性強直收縮,從曲線7、8可以看出,第二次刺激落到了第一次刺激引起的肌肉收縮舒張曲線的下降支即舒張期內,這種復合收縮稱為不完全強直收縮,從曲線5、6、9可以看出第二次落到了第一次刺激引起的肌肉收縮舒張曲線的上升支即收縮期內,這種復合收縮稱為完全性強直收縮,而且從曲線圖上還可以看出復合收縮時,后一次肌肉收縮的幅度通常比前一次幅度大。本實驗將電刺激直接施加到神經干上,它引起肌肉收縮應該經歷以下過程:閾上刺激施加到坐骨神經干上,引起神經干興奮爆發(fā)動作電位,產生的動作電位沿神經傳導至神經纖維末稍接頭前膜,激活接頭前膜電壓門控式Ca2+通道并開放,Ca2+進入末稍內帶動含有

29、神經遞質的囊泡向接頭前膜移動、靠近,囊泡膜與接頭前膜融合,然后釋放出神經遞質乙酰膽堿,乙酰膽堿與接頭后膜上的受體結合,激活接頭后膜的化學門控式通道的活性,Na+內流,K+外流,其中以Na+內流為主,骨骼肌運動終板膜去極化,產生終板電位,終板電位經總和達到閾電位水平時爆發(fā)動作電位,動作電位將傳遍整個細胞膜,當動作電位傳到橫管,通過三聯(lián)管結構,終將影響到縱管膜對Ca2+的通透性,鈣通道開放,Ca2+從縱管向肌漿釋放,肌漿中Ca2+濃度迅速上升,Ca2+與肌鈣蛋白結合,啟動肌絲滑行過程,肌肉收縮張力不斷增大,當肌張力增大到等于后負荷(換能器彈簧片的反作用力時(等長收縮,肌肉長度開始縮短,從施加刺激至

30、神經干上到肌肉長度開始縮短之前,所發(fā)生的這些過程是潛伏期ab段產生的原因。肌肉長度開始縮短,收縮曲線離開基線開始上升直至收縮結束(曲線頂峰,即收縮期,肌張力不再增加,屬于等張收縮(曲線1的bc段。進入舒張期,由于肌漿網上鈣泵作用加強,肌漿中的Ca2+又被泵回肌漿網中,肌漿中的Ca2+濃度降低,Ca2+與肌鈣蛋白解離,肌鈣蛋白分子構型恢復到以前狀態(tài),導致原肌寧蛋白分子構型也恢復到以前狀態(tài)再次占據(jù)肌纖蛋白分子上的結合位點粗細肌絲解離,所有粗細肌絲全部解離,肌肉舒張曲線再次回到基線,此為舒張期(曲線1的cd段,舒張期歷時較收縮期稍長。本實驗在記錄曲線3、4、5、6、7時,采用連續(xù)雙次刺激,調節(jié)兩次刺

31、激的刺激間隔,使其由小到大,從本記錄結果可以看出,當兩次刺激的刺激間隔小于3ms時,連續(xù)雙次刺激記錄的肌肉收縮曲線與單收縮曲線完全一樣(曲線3、4,這說明標本對連續(xù)雙次刺激的第二次刺激未發(fā)生反應,其原因是第二次刺激落在第一次刺激產生的動作電位的不應期內,當刺激間隔大于3ms時,連續(xù)雙次刺激記錄的肌肉收縮曲線與單收縮曲線形態(tài)不再相同,從曲線5、6可以看出波形只有一個,但幅度較單收縮曲線高,其原因是發(fā)生了收縮期的復合收縮,由于第一次刺激引起的肌肉收縮還沒完成,第二次刺激又引起Ca2+從肌漿網向肌漿中釋放,使肌漿中Ca2+濃度進一步升高,這也是所有復合收縮曲線幅度逐漸升高的直接原因。從曲線7可以看出

32、,第二次刺激引起的肌肉收縮落在第一次刺激引起肌肉收縮的舒張期,出現(xiàn)一個鋸齒波。本實驗記錄曲線8、9采用連續(xù)多次刺激,記錄復合收縮曲線。曲線8用連續(xù)10次、刺激間隔為80ms的連續(xù)刺激,從曲線上可以看出逐漸增高的10個鋸齒波相互融合(舒張期融合,即不完全強直收縮,曲線9用連續(xù)50次、刺激間隔為20ms的連續(xù)刺激,從曲線上可以看出融合的波形平滑無鋸齒且收縮幅度上升最明顯,收縮張力最大(收縮期融合,此即完全性強直收縮。通過上述分析討論,我們可得出這樣的結論:使用不同的刺激方式,骨骼肌和收縮形式可分為單收縮和復合收縮,隨著刺激頻率的不斷增高,復合收縮又可分為不完全性強直收縮和完全性強直收縮,且以完全性

33、強直收縮的肌肉收縮張力最大,作功能力最強。注意事項:1. 保持坐骨神經腓腸肌標本活性(加任式液、不要用手和器械夾捏2. 刺激時間和強度一定按要求給予。3. 刺激后要讓標本恢復5分鐘。_實驗八化學因素及藥物對小腸活動的影響實驗目的:1、觀察哺乳動物動物胃腸平滑肌的一般特性及某些理化因素對它的影響。2、學習哺乳動物離體器官灌流方法。實驗原理:消化道平滑肌具有自動節(jié)律性、收縮性,對某些藥物、理化因素及牽拉敏感。小腸離體后置于適宜環(huán)境中,改變其所處環(huán)境的理化因素、某些藥物濃度,其收縮會發(fā)生相應改變。實驗對象:家兔器械藥品:見機能實驗學147頁。實驗方法:取一段家兔十二指腸,固定于離體器官恒溫灌流裝置,

34、用MS-302或BL-410系統(tǒng)記錄分析在藥物等因素影響下離體小腸平滑肌收縮情況。1、標本制備:擊昏家兔,從幽門與十二指腸交界處取腸管30厘米,洗凈;分成2-3厘米數(shù)段,兩端系線,保存于供氧的38臺氏液中備用。2、儀器連接與調試:標本連接MS-302或BL-410軟件使用3、觀察指標:小腸平滑肌收縮的節(jié)律性、幅度及張力。4、觀察項目:共七項,見機能實驗學148頁。注意事項:1、連接標本時,連線必須垂直,并且不得與周圍接觸。2、實驗中,腸管必須完全浸入臺氏液中,并且保證標本的供氧和恒溫38。3、每次加藥現(xiàn)象明顯后,應立即放掉臺氏液,多次沖洗后加入新的臺氏液。4、每項記錄結果前必須有對照記錄曲線。

35、實驗結果:暫缺實驗討論:1、正常情況下,我們觀察到離體小腸平滑肌在臺氏液中可以自動地、緩慢地收縮,但其節(jié)律性很不規(guī)則。小腸平滑肌自律性產生的離子基礎尚未完全清楚,目前認為,它的產生可能與細胞膜上生電性鈉泵的活動具有波動性有關,當鈉泵的活動暫時受抑制時,膜便發(fā)生去極化;當鈉泵活動恢復時,膜的極化加強,膜電位便又回到原來的水平。2、在浴槽中加入0.01%乙酰膽堿(Ach 2滴(約0.2ml后,可見離體腸管活動增強,描記曲線出現(xiàn)收縮頻率變快,幅度增加。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的機理,目前認為與消化道平滑肌細胞產生動作電位的離子基礎是Ca2+的內流有關。乙酰膽堿可與肌膜上的M受體結合,使得兩類通道開放:一類為電位

36、敏感性Ca2+專用通道,另一類為特異性受體活化Ca2+專用通道。前一類通道對Ach敏感,小劑量Ach即引起開放;后一類通道對Ach相對不敏感,只有大劑量Ach才會引起開放。這兩類通道開放都使得肌漿中Ca2+增高,進而激活肌纖蛋白肌凝蛋白A TP系統(tǒng),使平滑肌收縮,肌張力增加。3、在浴槽中加入0.01%腎上腺素2滴(約0.2ml后,可見離體腸管活動減弱,描記曲線出現(xiàn)收縮頻率變慢,幅度減少以及基線下移。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的機理,目前認為與腸肌細胞膜上存在和兩中受體,受體又分為抑制型受體和興奮型受體有關。腎上腺素作用于抑制型受體,引起腸肌膜上一種特異性受體活化,使K+外流增多,細胞膜發(fā)生超極化,腸肌興奮性

37、降低,肌張力下降。同時,腎上腺素還作用于受體,它的激活引起腸肌細胞膜中的cAMP合成增多,cAMP激活腸肌膜及肌漿網上Ca2+泵活動,使肌漿中Ca2+濃度降低,亦使肌張力降低;受體激活后還促使K+及Ca2+外流增加,加速膜的超極化,促進了腸肌肌張力的減低。4、在浴槽中加入2%氯化鈣溶液2滴后,離體腸管活動增強,描記曲線出現(xiàn)收縮幅度增加。這是因為加入氯化鈣后,細胞外液Ca2+濃度升高,則Ca2+內流增加,使得細胞內液中Ca2+濃度升高,Ca2+與鈣調蛋白結合增加,促進了橫橋的激活。因而收縮力增加。5、在浴槽中加入1mol/L鹽酸溶液2滴后,離體腸管活動減弱,描記曲線出現(xiàn)收縮幅度降低,頻率變慢。出

38、現(xiàn)這一現(xiàn)象,目前認為其原因在于:細胞外H+升高時,Ca2+通道的活性受到抑制,使得Ca2+內流減少。H+升高能干擾肌肉的代謝和肌絲滑行的生化過程:H+能與Ca2+競爭鈣調蛋白的結合位點而使肌球蛋白A TP酶活性降低(近期有理論認為是直接抑制作用而非競爭作用;使肌原纖維對Ca2+的敏感性和Ca2+從肌質網的釋放量減少。6、在加鹽酸使平滑肌收縮減弱的基礎上,再加2滴NaOH于浴槽中,則腸管活動出現(xiàn)相反的情況,即腸管活動增強。原因在于NaOH可以中和H+,改變了細胞外液的PH值,PH過高、過低,收縮幅度及張力都會降低,最適PH時收縮效果最好。7、浸浴小腸腸管的臺氏液溫度以3840為宜,低于或高于這個

39、溫度,都會影響結果。因為腸管平滑肌對溫度改變極為敏感,當溫度降到30以下時,由于代謝水平的降低,興奮性減弱,可出現(xiàn)收縮曲線基線下移,頻率變慢,收縮幅度變小。有時可能會見到基線先上移后下降的現(xiàn)象。這是因為降溫本身對腸管是一種刺激,也可短暫地加強代謝活動,所以肌張力升高。當溫度高于40時,由于酶活性提高,各離子通道活性增加,使得基線上移,收縮頻率增高。當然,如果臺氏液溫度過高(50以上,可因蛋白變性,使腸管收縮功能消失。結論:1、消化道平滑肌具有自律性,但其收縮緩慢,節(jié)律性不規(guī)則。2、消化道平滑肌具有一定的緊張性。3、消化道平滑肌的活動易受溫度、PH值及其它化學因素、藥物因素的影響。_第十三次實驗

40、集體備課教案實驗內容:遞質及化學因素對心臟活動的影響(蛙心灌流備課內容:1、教師講課2、討論3、預習實驗一、講解要求:1、學生預講2、板書下圖講解手術操作要點3、操作注意事項(1、將心臟離體時,為了確保實驗的成功率,手術中勿傷及靜脈竇。(2、在左主動脈剪口前,應根據(jù)蛙心插管尖端長短及蟾蜍心臟的大小來決定剪口的位置,不可過高或過低。(3、蛙心插管插入心室看見心室血液射出后,應立即用任氏液將血液及血凝塊置換,直到蛙心插管內溶液顏色呈無色透明后再結扎固定蛙心插管。(4、滴管專管專用,加入試劑后應立即用滴管輕輕攪勻。(5、每次換液時,蛙心插管內液面高度應保持一致。、換液時滴管勿碰撞蛙心插管,以免松動張

41、力換能器連接絲線。(7、每個處理項目出現(xiàn)效應后應立即更換任氏液數(shù)次,須待心跳恢復正常后,再進行下一項實驗。、經常向心臟表面滴加少量任氏液,以防標本干燥。4、儀器的連接與使用(參數(shù)設置二、實驗總結:1、扼要總結本次實驗課情況。2、課堂提問記分3、實驗報告書寫要求(以下內容僅供參考實驗目的:學習蛙心的灌流方法,觀察灌流液中幾種離子濃度的改變、酸堿、腎上腺素、Ach對心臟活動的影響。實驗對象:蟾蜍實驗方法:用MS302或BL410生物信號處理系統(tǒng),記錄蟾蜍離體心臟在幾種離子濃度改變、酸堿、腎上腺素、Ach作用時心臟活動曲線的幅度及頻率變化。實驗結果:討論與結論:由實驗所記錄的曲線結果可以看出,改變蟾

42、蜍離體心臟的灌流液成份,可影響其心臟的舒縮節(jié)律和幅度。1.用任氏液灌流心臟,可以保持較長時間的節(jié)律性舒縮活動。這是因為任氏液的主要離子成份、滲透壓、PH值和蟾蜍細胞外液相近,為蛙心提供了一個適宜的理化環(huán)境。2.用0.65%NaCl溶液灌流心臟,其心跳減弱。心肌的收縮活動是由Ca2+觸發(fā)的,由于心肌細胞的肌漿網不發(fā)達,故心肌收縮的強弱與細胞外Ca2+濃度呈正比。用0.65%NaCl 溶液灌流蛙心,灌注液中缺乏Ca2+,以致心肌動作電位2期內流Ca2+減少,心肌收縮活動也隨之減弱。3.用高鉀任氏液灌注心臟時,心跳明顯減弱,甚至出現(xiàn)心臟停到舒張狀態(tài)。因為:當細胞外K+濃度顯著增高時,膜內外的鉀離子濃

43、度梯度減小,靜息電位的絕對值過度減小(膜內達-55mv左右時,Na+通道失活,心肌的興奮性完全喪失,心肌不能興奮和收縮,停止于舒張狀態(tài)。長時間用,心臟最終會停止收縮。4.用高Ca2+任氏液灌流蛙心時,心收縮力增強,舒張不完全,以致收縮基線上移。在Ca2+濃度高的情況下,會停止在收縮狀態(tài),這種現(xiàn)象稱之為“鈣僵”。心肌的舒縮與心肌肌漿網中Ca2+濃度高低有關。當鈣離子濃度升高到一定水平(10-5M 時,作為鈣受體的肌鈣蛋白結合了足夠的Ca2+,就引起了肌鈣蛋白分子構型的改變,從而觸發(fā)了肌絲滑行,肌纖維收縮。當鈣離子濃度降低至10-5M時,鈣離子與肌鈣蛋白解離,心肌隨之舒張,如果鈣離子濃度持續(xù)升高,

44、鈣離子與肌鈣蛋白結合數(shù)量不斷增加,甚至達到只結合不解離的程度,致使心肌持續(xù)收縮(鈣僵。5. 向蛙心插管中加腎上腺素后,可見蟾蜍心肌收縮增強、心肌舒張完全,描記的心搏曲線幅度明顯增大、心跳加快、曲線密度明顯變大。其原因是去甲腎上腺素與心肌細胞膜上的1受體相結合,激活AC,c AMP生成增多,通過PKA途徑激活肌漿網釋放的Ca2+增多。同時靜脈竇4期If去極化速度加快,故心肌舒縮增強,心跳加快。6. 在任氏液內滴加乳酸,心跳減弱,其原因是H+進入心肌內膜后,可降低Ca2+與肌鈣蛋白的親和力,促使Ca2+的解離。7. 在上述灌流液中加入與乳酸同當量的NaHCO3,心肌的舒縮逐漸恢復。其原因是NaHC

45、O3中和了乳酸,解除了Ca2+與肌鈣蛋白親和力的抑制。8. 任氏液內滴加Ach,蛙心收縮減弱,收縮曲線基線下移,心率減慢,最后心跳停止于舒張狀態(tài)。原因是Ach與心肌細胞膜M受體相結合,一方面提高心肌細胞膜K+的通透性,促使K+外流,導致(1 靜脈竇復極時K+外流增多,最大復極電位絕對值增大; Ik衰減過程減弱,自動除極速度減慢。導致靜脈竇自律性降低,心律減慢。(2 復極過程中K+外流增加,動作電位2、3期縮短,Ca2+進入心肌細胞內減少,使心肌收縮減弱;另一方面Ach可通過抑制AC途徑,直接抑制Ca2+通道,減少Ca2+內流,進而使心肌收縮減弱。由此可以看出:蟾蜍離體心臟對細胞外液離子濃度的改

46、變、酸堿、Adr、Ach均敏感。_呼吸運動的調節(jié)實驗目的:1、觀察血液成分改變對呼吸運動的影響,迷走神經在呼吸運動調節(jié)中的作用;2、學習用電生理方法記錄膈肌放電。實驗方法:麻醉家兔并氣管插管后,用MS-302系統(tǒng)記錄家兔正常呼吸波形及改變吸入氣體成分后的呼吸波形,同步記錄膈肌放電。實驗結果:實驗討論:1、吸入氣體中CO2濃度增加,呼吸運動加強。CO2是調節(jié)呼吸運動最重要的生理性體液因素,它不但對呼吸有很強的刺激作用,并且是維持延髓呼吸中樞正常興奮活動所必須的。增加CO2濃度引起:+H2O吸入氣中CO2血中PCO2 CO2通過血腦屏障腦脊液PCO2H2CO3H+HCO3-碳酸酐酶主動脈體頸動脈體

47、+延髓呼吸中樞+延髓化學感受器興奮+膈肌、肋間外肌等呼吸肌+呼吸運動加深加快其中,中樞化學感受器對CO2變化的敏感性較高,只要CO2分壓升高0.4Kpa中樞化學感受器就發(fā)揮作用,而外周化學感受器要在CO2分壓升高1.3Kpa才發(fā)揮作用。2、吸入氮氣(缺氧使呼吸運動加強。吸入氮氣造成肺泡氣中氧分壓降低,而由于CO2擴散快,故肺泡PCO2基本不變,血液中氧分壓下降,使外周化學感受器興奮;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,呼吸運動加強。重度缺氧時抑制作用為主,出現(xiàn)呼吸抑制。3、增大無效腔可使呼吸運動加強。本實驗用橡膠管增大家兔解剖無效腔,減少

48、了肺泡通氣量,降低了氣體更新率,導致血液中CO2分壓增加、O2分壓下降,以前述機制引起呼吸運動加深加強。同時,增加解剖無效腔后,使氣道阻力增加,也可導致呼吸運動加強。4、靜脈注射乳酸后,改變了血液中的PH值,血液H+,H+是化學感受器的有效刺激物,它可以通過刺激外周化學感受器調節(jié)呼吸運動,也可以通過血腦屏障后刺激中樞化學感受器而起作用。但因為H+不易通過血腦屏障,故血中H+對中樞化學感受器直接刺激作用不大,主要還是刺激外周感受器。5、切斷雙側迷走神經后呼吸運動變的深而慢。迷走神經中含有肺牽張反射傳入纖維,當吸氣運動使肺擴張時,該神經纖維興奮,沖動傳入中樞后引起吸氣切斷機制,吸氣神經元活動抑制,

49、吸氣停止轉為呼氣運動,從而加速吸氣呼氣運動的交替。當切斷迷走神經后,中斷了肺擴張反射的傳入通路,反射作用減弱,出現(xiàn)“深大呼吸”。6、電刺激迷走神經中樞端,可產生呼吸暫停。肺的牽張反射包括肺擴張后引起吸氣活動的抑制,呼氣加強,和肺縮小后引起呼氣活動抑制,吸氣加強的過程。這兩種反射傳入神經纖維都經由迷走神經傳入中樞,調節(jié)呼吸運動。電刺激引起這兩種纖維成分都同時持續(xù)興奮,導致呼吸暫停。實驗結論:機體通過呼吸調節(jié)血液中的O2、CO2、H+水平,動脈血中O2、CO2、H+的變化又通過化學感受器調節(jié)呼吸,維持機體內環(huán)境的相對穩(wěn)定。實驗十三失血性休克及治療【實驗目的】復制家兔失血性休克的動物模型;觀察失血性

50、休克時動物的血液動力學改變和腸系膜微循環(huán)的變化;了解失血性休克的發(fā)病機制及各種急救治療的不同效果?！緦嶒炘怼啃菘说陌l(fā)生有多種學說。微循環(huán)障礙學說認為休克是以急性微循環(huán)障礙為主的綜合征,有效循環(huán)血量減少導致交感-腎上腺髓質系統(tǒng)強烈興奮,兒茶酚胺大量釋放,引起血管收縮,重要生命器官血液灌流不足和細胞功能紊亂。微循環(huán)是指微動脈和微靜脈之間的血液循環(huán)。典型的微循環(huán)由微動脈、后微動脈、毛細血管前括約肌、真毛細血管、直捷通路、動靜脈短路和微靜脈等部分組成。根據(jù)休克病情進展,微循環(huán)變化可分為三期:休克I 期(微循環(huán)缺血缺氧期、休克II期(微循環(huán)淤血性缺氧期、休克III期(微循環(huán)衰竭期。大量失血可引起失血性

51、休克,如外傷、胃潰瘍出血、食管靜脈曲張出血以及產后大出血等。休克的發(fā)生取決于失血量和失血速度,快速失血超過全身總血量的20%左右即可引起休克。失血性休克的臨床表現(xiàn)包括血壓明顯下降、四肢冰冷、皮膚蒼白、尿量減少、中心靜脈壓下降,以及心率、呼吸加快等。休克的微循環(huán)學說認為休克的發(fā)病關鍵不在于血壓,而在于血流,所以治療休克應該在改善微循環(huán)、保證組織有效灌流量的基礎上再應用血管活性藥物。【實驗對象】健康家兔,23 kg,雌雄不限。【實驗器材與藥品】兔手術臺、生物信號采集系統(tǒng)、壓力換能器、張力換能器、呼吸流量換能器、微循環(huán)觀測及分析系統(tǒng)1套(示教、哺乳動物手術器械1套、輸血輸液裝置、儲血瓶、頸總動脈插管

52、、動脈夾、靜脈插管、氣管套管、輸尿管插管、記滴器、20%烏拉坦、1%普魯卡因、0.3%肝素生理鹽水(體內抗凝、0. 03%肝素生理鹽水(體外及插管抗凝、生理鹽水、0.02%去甲腎上腺素、0.008% 654-2、灌流液(臺式液+1%明膠?！緦嶒灧椒ㄅc步驟】1.取家兔一只,稱重后,自耳緣靜脈緩慢注射20%烏拉坦1g/kg(5ml/kg。麻醉后仰臥位固定于兔手術臺上。頸部、腹部剪毛備用。頸部手術在甲狀軟骨下緣沿頸正中線縱行切開皮膚約57cm,鈍性分離頸部筋膜和肌肉。分離右側頸外靜脈、左側頸總動脈和氣管,穿線備用。自耳緣靜脈注入0.3%肝素生理鹽水0.003g/kg (1ml/kg,全身肝素化。氣管插管插管側管連接呼吸流量換能器,記錄呼吸。左側頸外靜脈插管建立輸血輸液通道以及測量中心靜脈壓。將事先充滿抗凝液的靜脈插管