“实验目的”
观察家兔在体减压神经传入冲动的发放特征;观察动脉血压的变化与减压神经传入冲动发放的相互关系,加深对减压反射的理解和认识;熟练哺乳动物的手术操作过程。
“实验原理”
减压反射具有稳定动脉血压的作用。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多或减少,使减压反射相应的增强或减弱,以保持动脉血压相对稳定。绝大部分哺乳动物主动脉弓压力感受器的传入神经纤维在颈部都混入迷走神经干内,唯家兔自成一束,称为减压神经或主动脉弓神经。因而减压神经易于分离和进行实验观察与记录。减压神经传入放电频率随血压的改变而变化。血压升高,主动脉弓压力感受器受到的扩张刺激程度增强,减压神经传入放电频率增多;反之血压降低时,其放电减少。
“实验对象”家兔
“实验用品”
BL-420E+生物机能实验系统、引导电极、压力换能器,哺乳类动物手术器械一套、细塑料管动脉插管、动物手术台、纱布、手术线、玻璃分针、注射器(20ml1支,1ml2支)小烧坏、滴管、铁支架、压力换能器夹持器,20%氨基甲酸乙酯(或3%戊巴比妥钠溶液)、0.3%肝素溶液(或5%柠檬酸钠溶液)、1:10000(0.01%)酒石酸去甲肾上腺素溶液、1:100000(0.001%)氯乙酰胆碱溶液、医用液体石蜡、蒂罗德溶液(台氏液)或生理盐水。
“实验准备和步骤”
1.手术操作
(1)麻醉与固定:称取2.5kg左右健康家兔一只
,用20%氨基甲酸乙酯溶液按4~5ml/kg(或3%戊巴比妥钠溶液1ml/kg)体重剂量经耳缘静脉注射麻醉动物。注射过程中应注意观察动物的肢体和腹壁肌肉紧张度(下降或消失)、呼吸(平稳)、角膜反射(消失)、对疼痛刺激的反应(用止血钳或镊子夹皮肤时反应消失)等,以免麻醉过深或过浅。将麻醉好的动物仰卧位固定于手术台上,颈部必须放正拉平。
(2)
颈部气管插管:用粗剪剪去颈部手术野的毛,将剪下的毛放在已装有水的烧杯中。根据动物大小在颈正中线用手术剪从甲状软骨下到胸骨上沿作5~8cm的皮肤切口(可用组织剪先剪一小口,然后再向上、向下剪到需要的大小)。用止血钳分离皮下组织和肌肉。用止血钳纵向钝性分离皮下组织,可见到胸骨舌骨肌,沿左、右两侧胸骨舌骨肌肌间隙分离肌肉,并将两条肌肉向外侧牵拉,以充分暴露气管,再用止血钳将气管与背侧的结缔组织和食管分离,游离气管一段,并在其下穿1粗线备用。用手术剪于甲状软骨下3~4软骨环处作倒T形切口,气管上的切口不宜过大、过小,然后将气管插管由切口处向胸腔方向插入气管腔内,用备用线结扎插管,并固定在气管插管的分叉处,以防插管滑脱。如果发现气管内有出血或分泌物,应拔出插管清除干净后重新插管。
(3)
分离右减压神经和左颈总动脉。用左手拇指和食指捏住切口左侧的皮肤和肌肉,其余三指从皮肤外面略向上顶,便可暴露出与气管平行的血管神经束。仔细识别迷走神经、交感神经和减压神经。其中迷走神经最粗,减压神经最细(如毛发粗细),要仔细辨认,其常与交感神经紧贴在一起。分离右减压神经2~3cm,下穿线备用;分离左颈总动脉3~4cm,下穿线以备作插管用。
(4)
左颈总动脉插管术。颈总动脉插管是一项常用的实验技术,能否顺利完成是整个实验的关键。教师实验前将连接压力换能器的细塑料管动脉插管内充满抗凝剂(肝素生理盐水溶液),排尽里面的空气后,用动脉夹或止血钳夹闭与换能器相连接的另一根塑料管备用。将分离好的颈总动脉尽量靠头端用线结扎,在近心端用动脉夹夹闭血管,食指从血管背后将血管轻轻托起,右手持眼科剪在靠近头端结扎线处与血管成锐角作V形切口,剪开血管直径的1/3.将已准备好的动脉插管从切口处向心脏方向插入合适的长度。用线打双结结扎,再固定于插管的胶布上。松开动脉夹可见插管内液体随心跳而波动。如有浸血说明结扎不紧,应再次用动脉夹夹闭血管近心端,重新结扎或加固。颈部手术步骤如下:
分离气管(穿1粗线)并作气管插管→分离右减压神经(穿2线)→分离左颈总动脉(穿2线)→左颈总动脉插管(夹闭近心端→结扎远心端→血管切口→动脉插管→开放近心端)。
2.
实验系统连接。将压力换能器用配套的换能器夹持器固定在铁支架上,压力换能器接入生物机能实验系统1通道,观察记录动脉血压;专用的神经引导电极固定在铁支架上,神经引导电极的黑色地线夹在颈部切口处使动物接地,神经引导电极另一端连接到生物机能实验系统的2通道,记录减压神经放电。将用于监听的小音箱接人到BL-420E+系统硬件后面的监听输出口,用于同步监听减压神经放电的声音。
3.
实验系统进入和参数设置。双击桌面机能实验图标启动系统软件进入NewCentury系统软件主界面→选择“实验项目”→“循环系统实验”→“减压神经放电”实验模块。此后,系统将自动设置该实验所需的各项刺激参数并开始实验。
4.观察项目。观察记录各种实验情况下动脉血压变化和减压神经放电情况。
(1)观察记录家兔正常血压时减压神经传入冲动发放及血压曲线。
提起减压神经下方的线把神经轻轻放到引导电极上,引导电极悬空与周围组织分离,可监听到减压神经放电的声音类似火车发出的“轰轰”声,频率较快,同时2通道可显示与心跳节律一致的群集型放电;1通道显示血压曲线。
(2)由耳缘静脉注入0.01%去甲肾上腺素溶液0.5ml,观察血压和减压神经放电频率的变化及两者之间的关系。
(3)待血压恢复到正常或较平稳时,由耳缘静脉注入0.001%乙酰胆碱0.3ml,观察血压和减压神经放电频率的变化及两者之间的关系。
(4)剪断减压神经,分别在中枢端和外周端记录放电,观察有何不同。
5.数据保存、打印及系统退出
(1)
保存:完成实验后,点工具条上的“■”停止按钮,此时系统软件将提示:为实验得到的记录数据文件另选择存储路径及取名,以便保存和以后查找。取名并保存实验数据文件。(可不做)
(2)编辑打印:点菜单条上“文件”打开保存的文件,对实验结果进行编辑整理,点击打印预览及打印按钮打印实验结果。(可不做)
(3)退出:实验完毕单击工具条上的停止实验按钮“■”停止实验,点“×”退出系统。
“结果记录与报告要求”
1.实验目的
2.实验结果与结果分析。按要求记录结果,用实验报告纸书写报告。
3.实验结论
“注意事项”
1.不要松开与换能器相连接的塑料管上的动脉夹或止血钳。
2.麻醉药注射要缓慢,以防动物死亡。
3.颈部切口应尽量避开血管,减少出血,如有出血应及时采取恰当方法止血。
4.分离肌肉时,若肌纤维走向与切口一致,应尽量用止血钳从肌间隔进行钝性分离。相反则应两端先用止血钳夹住,再从中间剪断。
5.减压神经一般介于迷走和颈交感神经之间,其位置常有变异且变异率很大。
6.减压神经最细,容易损伤,故应先分离;分离时要细心轻柔,不要过分牵拉减压神经。
7.由于减压神经是控制兔动脉血压的,所以通常同时观察减压神经放电和动脉血压,但是也可以只观察减压神经放电。
8.家兔颈动脉插管选择输液用细塑料管作动脉插管,较软不容易刺破动脉且价廉,缺点是当动物太小时(<2.0kg),学生插管难度加大。
9.一般而言,总是先听到减压神经放电的典型声音,然后再看到典型波形,所以做这个实验一定得要监听。
10.需要在减压神经上面注入一些38℃液体石蜡以保温保湿,否则一旦减压神经干燥,其放电将很快消失。
11.减压神经放电的强度因实验动物个体差异有较大变化,如果观察到的放电波形太小,可以调节G增益旋扭增大系统放大倍数。
12.每根血管、神经,要用浸湿了生理盐水的丝线穿过其下方,以备实验中结扎和提起给刺激用。
13.实验结束后,必需先结扎颈总动脉近心端,再拆除。
“思考题”
1.减压神经放电频率和动脉血压的变化之间有何关系?
2.怎样保持动脉血压的相对稳定?
“附”
1.常用的止血方法。
(1)压迫止血法:用温热盐水纱布或棉球压迫止血,一般组织渗血可以解决。
(2)钳夹止血法:用止血钳尖端垂直对准出血点迅速、准确钳夹一会儿,松开后不再出血,一般小血管用此法。
(3)结扎止血法:较大的血管出血,应用血管钳夹住出血点,结扎止血。