【实验目的】
1.观察家兔在体减压神经传入冲动的发放。
2.学习在体记录神经活动的方法。
3.观察动脉血压变化与减压神经放电的关系,加深对减压反射的理解和认识。
【实验原理】
当机体处于不同的生理状态或机体内、外环境发生变化时,可引起各种心血管反射,使心输出量和各器官的血管收缩状况发生相应的改变,动脉血压也可发生变化。这些心血管反射主要包括颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射、心肺感受器引起的心血管反射、颈动脉体和主动脉体化学感受性反射等。其中,压力感受性反射(bororeceptor reflex)在平时经常地起作用。当动脉血压升高或降低时,压力感受器的传入冲动也随之增加或减少,通过中枢机制引起心率、心肌收缩力、心输出量、血管阻力等发生相应变化,使动脉血压降低或回升,从而调节血压相对稳定,这一反射称为降压反射。家兔降压反射的主动脉弓压力感受器的传入神经在颈部单独成一束,与迷走神经和颈交感神经伴行,称为主动脉神经或减压神经。它是降压反射的传入神经,可将感受器感受血压变化的传入冲动传送到中枢。用电生理学实验方法可引导、显示、记录减压神经放电,并用监听器监听减压神经放电的声音,帮助试验者加深对减压反射的理解和认识。
【实验对象】
家兔。
【实验用品】
哺乳类动物手术器械,兔手术台,生物信号采集处理系统,引导电极,电极架,注射器,玻璃分针,烧杯,棉球及丝线,纱布,皮兜架,滴管,液状石蜡,生理盐水,20%氨基甲酸乙酯,1∶10 000肾上腺素,1∶10 000乙酰胆碱。
【实验步骤】
1.手术
(1)麻醉和固定:用20%氨基甲酸乙酯,按5ml/kg体重(1g/kg体重)的剂量从兔耳缘静脉缓慢注入,待动物麻醉后,取仰卧位固定于兔手术台上。
(2)分离颈部血管和神经:颈部剪毛,做长5~7cm的正中切口,钝性分离皮下组织和浅层肌肉后,沿纵行的气管前肌和斜行的胸锁乳突肌间钝性分离,将胸锁乳突肌向外侧分开,即可见到深层位于气管旁的血管神经束,仔细辨认并小心地分离左侧的减压神经,下穿湿丝线备用,分离时特别注意不要过度牵拉,并随时用生理盐水湿润。然后分离右侧的颈总动脉,穿线备用。
(3)气管插管:在气管下穿线,于甲状软骨下1~2个环状软骨间用粗剪刀剪开气管的一半,并向下方做一纵切口,使切口呈倒“T”形。插入气管插管,并用备好的线固定(图3-10)。
(4)颈总动脉插管:分离右侧颈总动脉平甲状软骨上缘2~3cm(尽量向头端分离,但不要损伤其分支),近心端用动脉夹夹闭,远心端用线扎牢。在结扎处的近端剪一以45°角斜向近心端的小口,向心脏方向插入已注满肝素的动脉插管(注意管内不应有气泡,如有气泡,将影响记录使血压变化的幅度,用线将插管与动脉扎紧,并固定)(图3-11)。
图3-10 气管插管
图3-11 颈总动脉插管
(5)安置电极:用玻璃针轻轻地把减压神经放到引导电极上,用温液状石蜡棉花遮盖神经以防干燥并起绝缘、保温作用。注意神经不可牵拉过紧,记录电极应悬空并固定于电极支架上,不能触及周围组织。将接地线就近夹在皮肤切口组织上。
2.连接实验仪器装置
(1)神经放电引导电极接到生物信号采集处理系统第1通道上,记录减压神经放电。
(2)颈总动脉插管通过压力换能器输入到生物信号采集处理系统第2通道上,记录动脉血压曲线变化。
(3)打开计算机,启动生物实验处理系统,点击菜单“实验模块”,进入“循环实验-兔减压神经放电”。点击刺激器设置,参数设置见表3-7(可根据实验实际情况调整各参数)。再点击菜单“实验模块”,选择“监听—打开监听”,并确定。
表3-7 仪器参数设置表
【观察项目】
1.正常减压神经放电 观察减压神经的群集放电的节律、波形和幅度。群集放电的节律与心率同步,其幅度为30~100μV,其大小随血压高低而变。一簇群集放电的波形呈三角形,幅度先大后小,见图3-12。在监听器中减压神经放电的声音类似火车开动样的“轰轰”声。
图3-12 减压神经群集性放电
注:a.原始图;b.积分图
2.压迫颈动脉窦 观察减压神经群集性放电和动脉血压曲线的变化。
3.夹闭颈动脉 观察减压神经群集性放电和动脉血压曲线的变化。
4.注射肾上腺素 从耳缘静脉注射1∶10 000肾上腺素0.3ml,注意观察血压上升的高度,上升过程中减压神经群集放电频率的变化,何时开始增多?何时不能分辨出群集形成?并持续观察到血压恢复至正常为止。
5.注射乙酰胆碱 从耳缘静脉注射1∶10 000乙酰胆碱0.3ml,观察血压与减压神经群集放电频率的变化以及二者的关系,并记录动脉血压,看降低到何种程度时减压神经的群集放电才减少或完全停止;以及其恢复过程。
6.切断减压神经,分别在中枢端和外周端记录神经放电,有何不同?
【注意事项】
1.麻醉不宜过浅,以免动物躁动,产生肌电干扰。
2.仪器和动物均要接地,并注意适当屏蔽。
3.分离神经时动作要轻柔,不要牵拉;分离后及时滴加温热液状石蜡,以防止神经干燥,并可保温。
4.保持神经与引导电极接触良好;引导电极不可触及周围组织,以免带来干扰。
【思考题】
1.正常减压神经放电的基本波形有何特征?
2.静脉注射肾上腺素、乙酰胆碱后,减压神经放电频率、幅度有何变化?肾上腺素、乙酰胆碱是如何影响动脉血压的?
3.减压神经放电和动脉血压有何关系?
4.根据本实验结果,分析减压神经是传出神经还是传入神经?
5.理解减压反射的生理意义。
(蔡少华 肖爱娇)
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