神經(jīng)體液因素對(duì)循環(huán)和呼吸的調(diào)節(jié)

1、動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告神經(jīng)體液因素對(duì)循環(huán)和呼吸的調(diào)節(jié)姓名：*學(xué)號(hào)：1414*000*學(xué)院：生命科學(xué)學(xué)院專(zhuān)業(yè)：生物*班級(jí)：*組別：第*小組 實(shí)驗(yàn)五 神經(jīng)體液因素對(duì)循環(huán)、呼吸的調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?#160;   通過(guò)觀察動(dòng)物在整體情況下，各種理化刺激引起循環(huán)、呼吸功能的適應(yīng)性改變，加深對(duì)機(jī)體在整體狀態(tài)下的整合機(jī)制的認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)原理動(dòng)物機(jī)體總是以整體的形式存在,不僅以整體的形式與外環(huán)境保持密切的聯(lián)系,而且可通過(guò)神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)機(jī)制不斷改變和協(xié)調(diào)各器官系統(tǒng)（如循環(huán)、呼吸系統(tǒng)）的活動(dòng)，以適應(yīng)內(nèi)環(huán)境的變化,維持新陳代謝正常進(jìn)行。在正常生理情況下，心血管活動(dòng)受神經(jīng)、體液和自身機(jī)制的調(diào)節(jié)。心臟

2、受交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的支配。心交感神經(jīng)興奮時(shí)，使心率加快、心肌收縮力加強(qiáng)，心內(nèi)興奮傳導(dǎo)加快，心輸出量增加、動(dòng)脈血壓升高。心迷走神經(jīng)興奮時(shí)，使心率減慢、心房肌收縮力減弱、房室傳導(dǎo)減慢，從而使心輸出量減少、動(dòng)脈血壓下降。在神經(jīng)調(diào)節(jié)中以頸動(dòng)脈竇-主動(dòng)脈弓的減壓反射尤為重要，當(dāng)動(dòng)脈血壓升高時(shí),壓力感受器發(fā)放沖動(dòng)增加,通過(guò)中樞反射性引起心率減慢、心肌收縮力減弱、心輸出量下降、血管舒張和外周阻力降低，使血壓降低。反之，當(dāng)動(dòng)脈壓下降時(shí)，壓力感受器發(fā)放沖動(dòng)減少，神經(jīng)調(diào)節(jié)過(guò)程又使血壓回升。支配血管的交感縮血管神經(jīng)興奮時(shí)，使血管收縮、外周阻力增加、動(dòng)脈血壓升高。 家兔的壓力感受器的傳入神經(jīng)在頸部從迷走神經(jīng)分出,

3、自成一支，稱(chēng)為減壓神經(jīng)，其傳入沖動(dòng)隨血壓變化而變化。心血管活動(dòng)還受腎上腺素和去甲腎上腺素等體液因素的調(diào)節(jié)。它們對(duì)心血管的作用既有共性，又有特殊性。關(guān)鍵取決于心、血管壁上哪一種受體占優(yōu)勢(shì)。腎上腺素對(duì)與受體均有激活作用，去甲腎上腺素主要激活受體而對(duì)受體作用很小，因而使外周阻力增加，動(dòng)脈血壓升高，但對(duì)心臟的作用要比腎上腺素弱。呼吸運(yùn)動(dòng)是呼吸中樞節(jié)律性活動(dòng)的反映。呼吸中樞的活動(dòng)受內(nèi)、外環(huán)境各種刺激的影響，可直接作用于呼吸中樞或通過(guò)不同的感受器反射性地影響呼吸運(yùn)動(dòng)。其中較重要的有呼吸中樞、牽張反射和各種化學(xué)感受器的反射性調(diào)節(jié)。 實(shí)驗(yàn)對(duì)象  健康成年家兔1只。實(shí)驗(yàn)藥品 

4、60;  25氨基甲酸乙酯、0.5肝素生理鹽水、110000去甲腎上腺素、110000乙酰膽堿、3%乳酸、5% NaHCO3 、NaOH、CaCO3、HCl。儀器與器械     手術(shù)器械一套、兔手術(shù)臺(tái)、動(dòng)脈夾、注射器（1ml、5ml、50ml）、計(jì)算機(jī)生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)計(jì)滴器、刺激電極、壓力換能器、張力換能器、氣管插管、橡皮管，動(dòng)脈插管、鐵支架、絲線(xiàn)。實(shí)驗(yàn)方法及步驟1.實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備    (1)麻醉固定：家兔稱(chēng)重后，耳緣靜脈緩慢注射25氨基甲酸乙酯（4 ml·kg-1）進(jìn)行麻醉。當(dāng)動(dòng)物四肢松軟，

5、呼吸變深變慢，角膜反射遲鈍時(shí)，表明動(dòng)物已被麻醉，即可停止注射。將麻醉的家兔仰臥位固定于兔手術(shù)臺(tái)上。(2)頸部手術(shù)：行常規(guī)氣管插管術(shù)；行右側(cè)頸總動(dòng)脈插管術(shù)，并連接壓力換能器，記錄血壓。分離頸部氣管、神經(jīng)、血管：頸部剪毛，沿頸部正中線(xiàn)切開(kāi)皮膚5-7 cm，用止血鉗鈍性分離皮下組織及淺層肌肉，暴露和分離氣管；分離左、右兩側(cè)頸總動(dòng)脈（左頸總動(dòng)脈盡量分離長(zhǎng)些，以做動(dòng)脈插管用。）；分離右側(cè)的迷走神經(jīng)、交感神經(jīng)和減壓神經(jīng)。在分離的氣管、頸總動(dòng)脈及神經(jīng)下方各穿一不同顏色的線(xiàn)備用。并在減壓神經(jīng)下放一鉤狀記錄電極，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中將電極懸空（但不要拉得過(guò)緊）。插動(dòng)脈插管：取適當(dāng)長(zhǎng)度的塑料管，插入端剪一斜面，另

6、一端連接于裝有抗凝溶液的血壓換能器上，讓導(dǎo)管內(nèi)充滿(mǎn)溶液。給動(dòng)物靜脈注射肝素（500 U/kg），分離出一段頸總動(dòng)脈，在其下穿兩根線(xiàn)備用。將動(dòng)脈遠(yuǎn)心端的線(xiàn)結(jié)扎，用動(dòng)脈夾夾住近心端，兩端間的距離盡可能長(zhǎng)。用眼科剪在靠遠(yuǎn)心端結(jié)扎線(xiàn)處的動(dòng)脈上呈45º 度剪一小口，約為管徑的1/3，向心臟方向插入動(dòng)脈導(dǎo)管，用近心端的備用線(xiàn)，在插入口處將導(dǎo)管與血管結(jié)扎在一起，其松緊以開(kāi)放動(dòng)脈夾后不致出血為度。小心緩慢放開(kāi)動(dòng)脈夾，如有出血，即將線(xiàn)再扎緊些，但仍以導(dǎo)管能抽動(dòng)為宜。操作完畢后將血管放回原處。氣管插管：暴露、游離出氣管，并在氣管下穿一較粗的線(xiàn)。用剪刀于喉頭下23 cm處的兩軟骨環(huán)之間，橫向切開(kāi)氣管前壁約

7、1/3的氣管直徑，再于切口上緣向頭側(cè)剪開(kāi)約0.5 cm長(zhǎng)的縱向切口，整個(gè)切口呈” 。若氣管內(nèi)有分泌物或血液要用小干棉球拭凈。然后一手提起氣管下面的縛線(xiàn)，一手將一適當(dāng)口徑的“Y”氣管插管斜口朝下,由切口向肺插入氣管腔內(nèi)，再轉(zhuǎn)動(dòng)插管使其斜口面朝上，用線(xiàn)镈結(jié)于套管的分叉處,加以固定。2.連接實(shí)驗(yàn)裝置分別將壓力換能器、呼吸換能器和記滴器與計(jì)算機(jī)生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)相連，選定各信號(hào)輸入的通道，調(diào)整好波寬、增益、刺激強(qiáng)度、時(shí)間常數(shù)等實(shí)驗(yàn)參數(shù)，調(diào)整動(dòng)脈血壓波形、呼吸波形，以便獲得良好的觀察效果。 3.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：(1) 記錄一段正常的動(dòng)脈血壓曲線(xiàn)、呼吸曲線(xiàn)(2) 吸入CO2氣體：

8、用碳酸鈣和鹽酸制CO2，將管口對(duì)準(zhǔn)氣管插管，觀察血壓、呼吸的變化。(3) 缺氧： 將氣管插管的一側(cè)管與裝有氫氧化鈉的密封袋相連，動(dòng)物呼出的CO2可被鈉石灰吸收，隨著呼吸的進(jìn)行，氣囊里的O2逐漸減少，可造成缺氧。觀察血壓、呼吸的變化。 (4) 夾閉頸總動(dòng)脈：待血壓穩(wěn)定后，用動(dòng)脈夾夾住左側(cè)頸總動(dòng)脈，觀察血壓、呼吸的變化。出現(xiàn)明顯變化后去除夾閉。(5) 電刺激迷走神經(jīng)和減壓神經(jīng)：將保護(hù)電極與刺激輸出線(xiàn)（通道）連結(jié)，待血壓恢復(fù)后，分別將右側(cè)迷走神經(jīng)、減壓神經(jīng)輕輕搭在保護(hù)電極上，選擇刺激強(qiáng)度6V，刺激頻率4050 次·s-1，刺激1520 s，觀察血壓、呼吸的變化

9、。 (6) 靜脈注射去甲腎上腺素（NE）： 待血壓恢復(fù)后，由耳緣靜脈注射110000去甲腎上腺素0.15 ml·kg-1，觀察血壓、呼吸的變化。 (7) 靜脈注射乙酰膽堿（ACh）： 待血壓恢復(fù)后，由耳緣靜脈注射110000乙酰膽堿0.15 ml·kg-1，觀察血壓、呼吸的變化。 (8) 改變血液的酸堿度：由耳緣靜脈較快的注入3% 乳酸2 ml觀察H+增多時(shí)對(duì)血壓、呼吸的影響。由耳緣靜脈較快的注入5% NaHCO3 6 ml觀察血壓、呼吸的變化。 (9) 動(dòng)脈放血：待血壓恢復(fù)后，調(diào)節(jié)三通管使動(dòng)脈插管與50ml注射器（內(nèi)有肝素

10、）相通，放血30 ml (分3次，每次放10ml，放血后立即用肝素生理鹽水將插管內(nèi)血液沖回兔體內(nèi)，以防凝血)，觀察血壓、呼吸的變化。 (10)  回輸血液：于放血后5 min，經(jīng)動(dòng)脈插管將放出的血液分3次全部回輸入兔體內(nèi)，觀察血壓、呼吸的變化。   實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖1：吸入CO2對(duì)家兔的血壓、呼吸的影響結(jié)果：由圖1可以知道在家兔吸入CO2之后，心臟的收縮壓和呼吸壓都有略微的下降，但是不是太明顯；呼吸和心跳的頻率變得急促一倍多，而且變得更加深長(zhǎng)，肺的通氣量增加。分析：一定濃度的CO2是維持呼吸中樞的興奮性的重要因素，但是濃度過(guò)高的時(shí)候血中CO2變化既可直接作用于外周感受器

11、，又可以增高脊液中H+濃度作用于中樞感受器，通過(guò)刺激中樞化學(xué)感受器再興奮呼吸中樞，刺激外周化學(xué)感受器，再興奮呼吸中樞，反射性地使呼吸加深、加快，增加肺通氣。圖2：缺氧對(duì)家兔的血壓、呼吸的影響結(jié)果：由圖2可以知道在家兔在缺氧的情況下，心臟的收縮壓和舒張壓都沒(méi)有明顯的變化；但是在缺氧的情況下呼吸和心跳的頻率都會(huì)變得比正常時(shí)急促，而且變得更加深長(zhǎng)，肺的通氣量增加。分析：吸入氧氣減少造成肺泡氣中氧分壓降低，肺泡氣、動(dòng)脈血PO2而也隨之降低，又由于CO2擴(kuò)散快，故肺泡CO2基本不變，血液中氧分壓下降，使外周化學(xué)感受器興奮；低氧對(duì)呼吸中樞的直接作用是抑制性作用，但輕、中度缺氧時(shí)，興奮作用大于抑制作用使呼吸

12、中樞興奮，表現(xiàn)在呼吸運(yùn)動(dòng)的頻率和幅度得到加強(qiáng)。重度缺氧時(shí)抑制作用為主，出現(xiàn)呼吸抑制。圖3：夾閉頸總動(dòng)脈對(duì)家兔的血壓、呼吸的影響結(jié)果：由圖3可以知道在家兔的頸總動(dòng)脈被夾閉之后，血壓有很明顯的增大；但是呼吸的變化沒(méi)有很明顯的變化。分析：是因?yàn)楫?dāng)夾閉右頸總動(dòng)脈時(shí)，心室射出的血液不能流經(jīng)該側(cè)頸動(dòng)脈竇，使竇內(nèi)壓力降低，壓力感受器受到刺激減弱，經(jīng)竇神經(jīng)上傳中樞的沖動(dòng)減少，降壓反射活動(dòng)減弱，因而心率加快、心縮力加強(qiáng)、回心血量增加、心輸出量增加，阻力血管收縮，外周阻力增加。圖4：電刺激迷走神經(jīng)對(duì)家兔的血壓、呼吸的影響結(jié)果：由圖4可以知道在家兔的迷走神經(jīng)加上電壓刺激的時(shí)候，血壓會(huì)很突然就升到很高，呼吸會(huì)變得越來(lái)

13、越微弱。分析：心迷走神經(jīng)節(jié)后纖維末梢釋放的乙酰膽堿與心肌細(xì)胞膜的M型乙酰膽堿受體結(jié)合，引起心臟活動(dòng)的抑制，表現(xiàn)為心率減慢，心房肌收縮力減弱，心房肌不應(yīng)期縮短，房室傳導(dǎo)速度減慢，所以血壓會(huì)很突然就升到很高，呼吸會(huì)變得越來(lái)越微弱。圖5：電刺激減壓神經(jīng)對(duì)家兔的血壓、呼吸的影響結(jié)果：由圖5可以知道在家兔的減壓神經(jīng)給予一定的電壓刺激的時(shí)候，血壓有一些很微弱的下降。呼吸的頻率加快，變得更加深長(zhǎng)，肺的通氣量增加。分析：當(dāng)動(dòng)脈血壓升高或降低時(shí)，壓力感受器的傳入沖動(dòng)也隨之增多或減少，使減壓反射相應(yīng)地增加或減弱，以保持動(dòng)脈血壓相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng)電刺激減壓神經(jīng)時(shí)，減壓神經(jīng)傳入沖動(dòng)增多，使心迷走中樞興奮、心交感中樞抑制、縮

14、血管中樞抑制，使迷走神經(jīng)傳出沖動(dòng)增加，交感神經(jīng)傳出沖動(dòng)減少，而至心率減慢、心縮力減弱、小靜脈舒張回心血量減少，心輸出量減少，小動(dòng)脈舒張，外周阻力降低，最終導(dǎo)致血壓下降，呼吸急促，肺通氣量增加。圖6-1：去甲腎上腺素對(duì)家兔的血壓、呼吸的影響圖6-2：去甲腎上腺素對(duì)家兔的血壓、呼吸的影響（圖由第4組饋贈(zèng)）結(jié)果：圖6-1所示，我們組的家兔在注射了去甲腎上腺素的時(shí)候，血壓有很微小的下降，而呼吸的頻率是沒(méi)有明顯的變化。而在圖6-2中第4組的家兔在注射去甲腎上腺素的時(shí)候，血壓大幅度地升高，呼吸分析：去甲腎上腺素主要與受體結(jié)合，也可以與心肌1受體和血管平滑肌2受體結(jié)合，使心臟活動(dòng)加強(qiáng)，心率加快。但是靜脈注射

15、去甲腎上腺素可以使全身的血管廣泛收縮，動(dòng)脈血壓升高，壓力感受性活動(dòng)增強(qiáng)，心率減慢。圖7：乙酰膽堿對(duì)家兔的血壓、呼吸的影響結(jié)果：如圖7所示，注射乙酰膽堿之后，血壓有大幅度的下降，呼吸速率加快，呼吸變得更加深長(zhǎng)，肺的通氣量增加。分析：乙酰膽堿是一種神經(jīng)遞質(zhì)，能特異性地作用于各類(lèi)膽堿受體，但其作用廣泛，選擇性不高。在組織內(nèi)迅速被膽堿酯酶破壞，其作用廣泛，選擇性不高。乙酰膽堿主要與心臟的 M 受體結(jié)合，產(chǎn)生負(fù)性變時(shí)，變力，變傳導(dǎo)作用，使心輸出量明顯減少，故血壓下降。圖8：先加乳酸后加NaHCO3對(duì)家兔的血壓、呼吸的影響結(jié)果：如圖8所示，在注射了乳酸之后，血壓大幅度下降，在機(jī)體感受到NaHCO3之前，血壓又有點(diǎn)升高，但是在感受到NaHCO3之后血壓又明顯的下降，然后再他們共同的作用之下血壓又大幅度上升。而呼吸則是先變得微弱，然后恢復(fù)，再變得微弱，最后恢復(fù)正常。分析：靜脈注乳酸后，理論上可使呼吸運(yùn)動(dòng)加深加快。因?yàn)槿樗岣淖兞搜?PH，提高了血中 H+濃度。H+是化學(xué)感受器的有效刺激物 H+可通過(guò)刺激外周化學(xué)感受器來(lái)調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)，也可直接通過(guò)血腦屏障刺激中樞化學(xué)感受器，但因血中 H+不容易透過(guò)血腦屏障直接作用于中樞化學(xué)感受器，因此，血中 H+對(duì)中樞化學(xué)感受器的直接刺