生医2012秋

生理学实验报告

指导教师：

实验员：

学    号：

联系方式：

实验一骨骼肌的观察及骨骼肌的单收缩与强直收缩

【目标要求】

1.掌握蛙类动物单毁髓的实验方法。

2.掌握坐骨神经-腓肠肌标本和坐骨神经干标本的制备方法。

3.学习肌肉收缩的记录方法。

4.观察与分析肌肉单收缩的三个时相，分析骨骼肌收缩形式与刺激频率之间的关系。

【基本原理】

蛙类动物的某些基本生命活动，如神经的生物电活动、肌肉收缩等与哺乳动物相似。其离体组织所需的生活条件比较简单，易于控制和掌握，而且动物来源丰富，因此在生理学实验中常用蟾蜍的坐骨神经—腓肠肌标本永和坐骨神经标本来观察组织的兴奋性、刺激与反应的规律以及骨骼肌收缩的特点等。

肌肉受到一次阈上刺激而产生的一次收缩为单收缩，其过程可分为三个时相，即潜伏期、缩短期与舒张期。肌肉收到连续的阈上刺激时，如果刺激间隔小于单收缩的时程，相邻两单收缩的时相会出现融合，表现为强直收缩现象。如果表现为每次收缩的开始发生在上次收缩的舒张期，称不完全强直收缩，如果表现为每次收缩的开始发生在上次收缩的缩短期，称完全强直收缩。躯体运动是以骨为杠杆，以关节为枢纽，由肌肉收缩产生动力完成的。

【材料与器械】

蟾蜍或蛙，蛙类手术器械（手术剪、手术镊、眼科剪、眼科镊、金冠剪、毁髓针、玻璃针、固定针），蛙板，玻璃板，锌铜弓，小烧杯，滴管，纱布，细棉线，任氏液。

BL-420生物机能实验系统（或其他生理记录仪），张力换能器。

【实验步骤】

1.双毁髓的方法

一手握蟾蜍，食指按压头部前端，拇指压住躯干背部，令其背部向上，头向前俯；另一手持毁髓针在左右耳后腺之间，背部的凹陷处将毁髓针垂直刺入，然后将针尖向前刺入颅腔，搅动以捣毁脑组织，此时的动物为单毁髓动物。彻底捣毁脊髓时，可见蟾蜍后肢突然蹬直，然后瘫软。如动物仍表现四肢肌肉紧张或活动自如，表明未毁坏脊髓，必须重新毁髓。

2.剥制后肢标本

将双毁髓的蟾蜍背面向上放在蛙板上，一手持手术镊轻轻提起两前肢之间背部的皮肤，另一手持手术剪横向剪开皮肤，暴露脊柱。用金冠剪横向剪断脊柱。一首持手术镊提起断开的脊柱后端，另一手用金冠剪沿脊柱两侧剪开体壁，再剪断下腹壁肌肉，使头部、前肢及内脏自然下垂，将其自腹后壁剪除。然后用蘸有任氏液的左手捏住断开的脊柱后端，右手向后方撕剥皮肤，将剥干净的后肢放入盛有任氏液的培养皿中。弃其头部、内脏及剥下的皮肤，清洗手及手术器械上的污物。

3.分离两后肢

左手托起去皮的标本，右手持金冠剪直接剪开耻骨联合，随后剪开两后肢相连的肌肉组织，并纵向剪开脊柱（尾杆骨留在一侧），将标本一分为二，一只继续剥制标本，另一只放入任氏液中备用。

4.分离坐骨神经

取一侧后肢的脊柱端腹面向上，趾端向外侧翻转，使其足底朝上，用固定针将标本固定在玻璃板下面的蛙板上。用玻璃针沿脊神经向后剥离坐骨神经。沿腓肠肌正上方的股二头肌和半膜肌之间的肌缝找出股部的坐骨神经，坐骨神经基部有一梨状肌盖住神经，用玻璃针轻轻挑起此肌肉，便可看清其深层穿行的坐骨神经。剪断梨状肌，完全暴露坐骨神经，再用玻璃针轻轻挑起神经，自上而下剪去支配腓肠肌之外的其他分支，将坐骨神经游离至腘窝处。用金冠剪剪去多余的脊柱骨及肌肉，只保留坐骨神经发出部位的一小块脊柱骨。取下脊柱端的固定针，用手术镊轻轻提起脊柱骨的骨片，将神经搭在腓肠肌上。

5.游离腓肠肌

用玻璃针将腓肠肌与胫腓骨分离开，用手术刀片将腓肠肌跟腱与胫腓骨分离开一段，用手术镊在腓肠肌跟腱下穿线并结扎，提起结扎线，剪断跟腱与胫腓骨的联系，游离腓肠肌。

6.分离股骨

一手捏住股骨，沿膝关节剪去股骨周围的肌肉，用金冠剪刮干净股骨上的肌肉，保留股骨的远端二分之三，剪断股骨。剪去膝关节下部的后肢，保留腓肠肌与股骨的联系。

7.检验标本

用手术镊轻轻提起标本的脊柱骨片，使神经离开玻璃板，持经任氏液蘸湿的锌铜弓，使其两极轻触神经，如腓肠肌反生收缩，则表示标本机能正常。提起腓肠肌上的结扎线，勿使神经收到牵拉，轻轻将标本放入任氏液中，稳定5-10min，即可用于实验。

8.将坐骨神经-腓肠肌标本的股骨部分插入肌槽的固定孔内，拧紧固定螺丝，将坐骨神经放在电极上，将跟腱上的结扎线与张力换能器相连。

9.用BL-420生物机能实验系统（或其他类型的生理记录仪）记录单收缩和强直收缩，步骤如下：

（1）将张力换能器在肌槽上方与肌槽平行地固定于铁支架上，将标本上的结扎线缚于张力换能器悬梁壁上，将换能器输出的插头连于BL-420生物机能实验系统。

（2）将BL-420生物机能实验系统的输出电极连于肌槽电极上。选择采样频率、显示方式、显示通道、时间常数、高频滤波，必要时还要选择50Hz陷波；记录时选择刺激标记。

（3）选择单刺激方式，合适的刺激强度、刺激时间、扫描速度、纵向放缩和刺激标记，记录单收缩曲线。记录曲线参考图。

（4）选择连续刺激方式，参考单刺激的刺激强度、刺激时间、纵向放缩、刺激标记、调节刺激时间间隔和扫描速度，分别记录不完全强直收缩曲线和完全强直收缩曲线。记录曲线参考图。

（5）将记录曲线存盘，根据需要进行剪辑和编辑，最后导出另存或输出打印。

【实验记录】

分析：刺激电压低于阈上刺激，神经不兴奋，肌肉也不会收缩。当电压达到阈强度，神经开始兴奋，肌纤维才开始收缩。当刺激频率增大时，如果刺激频率小于骨骼肌收缩舒张频率就可以看到数个比较完整的收缩舒张波（从零电位到峰值，再由峰值回到零电位），而当刺激频率大于骨骼肌收缩舒张频率时，骨骼肌一次收缩后还没来得及舒张完全就又受到电刺激重新达到收缩峰值，刺激频率增大到一定强度时就几乎看不到骨骼肌舒张的波形，持续收缩直至僵直。

【注意事项】

1.双毁髓时应注意使蟾蜍头部前俯，用纱布盖在耳后大腺上，防止耳后腺分泌物射入眼内。如分泌物射入眼内，应立即用生理盐水冲洗眼睛。

标本制备过程中应经常滴加任氏液，防止标本干燥。

【思考题】

1、剥去皮肤的后肢，能用自来水冲洗吗？为什么？

答：不能。自来水是低渗溶液，会使肌细胞失水萎缩，影响活性和实验结果。

2、金属器械碰压、触及或损伤神经及腓肠肌，可能引起哪些不良后果？

答：金属器械碰压神经与腓肠肌，会引起肌肉收缩，如果碰的较重，损伤部位及近端的神经就死亡了，以后刺激只能从损伤处向肌肉处之间的部分。另外容易使标本疲劳，失去活性。

3、如何保持标本的机能正常？

答：金属器械不要碰及、损伤神经或腓肠肌，保持湿润，常加任氏液，最好先泡一会。

实验二蟾蜍离体蛙心灌流

【目的要求】

1.学习两栖类动物离体心脏的灌流方法，掌握斯式插管法；

2.证明心肌具有自动节律性收缩的生理特征；

3.观察钠离子、钙离子、钾离子、肾上腺素、乙酰胆碱对心脏活动的影响；

4.理解内环境各种理化因素的相对恒定对于细胞进行正常生命活动的重要意义。

【基本原理】

心脏离体后，仍能有节律地自动收缩、舒张，此为心肌的自动节律性。两栖类动物的心脏没有冠状动脉，心肌细胞直接从心腔中的血液中获得营养物质和氧气，因而可用斯式插管法进行离体心脏灌流。灌流液的成分应同动物内环境的成分基本一致，用于两栖类动物心脏的灌流液为任氏液。始终有任氏液灌流于心腔，离体心脏可长时间地活动，改变灌流液的成分则可引起心脏活动的改变。

【材料与器械】

蟾蜍或蛙，蛙心套管，套管夹，支架，双凹夹，滑轮，烧杯，常用手术器械，蛙板，蛙心夹，微机记录系统或二道记录仪，张力传感器，滴管，小烧杯，纱布，棉线，任氏液，0.65%NaCl，5%NaCl，2%CaCl2，1%KCl，1/5000肾上腺素，1/10 000乙酰胆碱。

【实验步骤】

1.暴露心脏

取一只蟾蜍，用探针破坏脑和脊髓。双毁髓后，将其仰卧于蛙板上。一手持手术镊提起胸骨后方的皮肤，另一手持解剖剪剪开一个小口，然后将剪刀由开口处伸入皮下，向左、右两侧下颌角方向剪开皮肤。将皮肤掀向头端，再用手术镊提起胸骨后方的腹肌，在腹肌上剪开一口，将解剖剪紧贴体壁向前伸入，并沿皮肤切口方向剪开体壁，剪断乌喙骨和锁骨，使创口呈一倒三角形。一手持眼科镊，提起心包膜，另一手用眼科剪剪开心包膜，暴露心脏。在腹面可以看到一个心室，其上方有两个心房。心室右上角连着一个动脉干，其根部膨大为动脉圆锥。动脉干向上分成左、右两支主动脉。用玻璃针从动脉干背部穿过，将心脏翻向头侧。在心脏背面两心房下面，有一个呈紫红色的膨大部分，为静脉窦，是两栖类动物心脏的起搏点。静脉窦连左、右前腔静脉，后连一个后腔静脉；后腔静脉近窦处，有左、右肝静脉汇入。

2.离体心脏制备

斯式插管法分四步：

1）动脉切口：在动脉干分支处下方穿过一线，并打一活结留作固定套管用。在左主动脉下方穿过一线，稍离动脉干分支处结扎。左手提起左主动脉上的结扎线，右手用眼科剪在结扎线下方近动脉圆锥处、沿向心方向将左主动脉壁剪一“V”斜口。

2）套管入室：取一尖端大小适宜的斯式蛙心套管，加入少量任氏液，达套管内2~3cm高度即可。左手用小镊子夹住切口缘，轻轻上提，使切口扩大；右手持蛙心套管，自切口处插入动脉圆锥。然后，左手持主动脉上的结扎线向后拉，右手推送蛙心套管，使之进入动脉圆锥。当套管尖端到达动脉圆锥基部时，将套管稍稍后退，使尖端向动脉圆锥的背部后下方及心尖方向推进。在心室收缩时，将套管经主动脉瓣间隙插入心室腔内。进入心室后，血液冲入套管，并使液面随心脏波动而上下移动。如果套管没有顺利插入心室，应改变方向慢慢试插，不用蛮力。插入心室后不可插得过深，以免心室壁堵住套管口。

3）固定套管：待套管尖端插入心室后，轻轻提起备用线，将左、右主动脉连同插入的套管用双结扎紧，再将结扎线固定在套管的小玻璃钩上，以防标本滑脱。用滴管吸去套管中的血液，更换新鲜任氏液。

4）游离心脏：先将结扎线上方的左、右主动脉剪断。然后轻轻提起套管和心脏，看清静脉窦的位置。于静脉窦下方剪断所有的组织，使心脏离体。在结扎和剪断时，切勿损伤静脉窦。用任氏液反复冲洗心室内的余血，使套管内的灌流液中不再有残留的血液。套管内任氏液面高度应尽量保持一致，控制在2cm左右较为适宜。

3.固定蛙心标本

将插好离体心脏的套管固定在支架上，用蛙心夹夹住少许心尖部的肌肉。为了不使灌流液滴到传感器上，将蛙心夹上的系线绕过一个定滑轮与张力传感器相连。

4.开启仪器

打开计算机采集系统，接通张力传感器输入通道。打开matlab,选择“蛙心灌流”实验。

5.实验记录

1）记录正常心搏曲线。

2）改用0.65%NaCl溶液灌流，并作好加药记号，观察心搏变化。待曲线出现明显变化时，立即吸去套管中的灌流液，同时做好冲洗标记，并用新鲜任氏液清洗2~3次，待心搏恢复正常。

3）向套管内加入2~6滴5%NaCl溶液，作好加药记号，观察心搏曲线的频率及振幅变化。当曲线出现明显变化时应立即吸去套管中的灌流液，并做好冲洗标记，迅速用新鲜任氏液清洗2~3次，待心搏恢复正常。

4）同法向套管内加入1~3滴2%CaCl2溶液，观察并记录心搏的变化。当出现明显变化时，立即更换任氏液，待心搏恢复正常。

5）向套管中加入1~2滴1%KCl溶液，记录心搏曲线变化。当心搏曲线变化时同法更换灌流液，待心搏恢复正常。

6）同法记录套管中加入1~2滴肾上腺素溶液（1/5 000）后心搏曲线的变化。

7）同法记录套管中加入1~2滴乙酰胆碱溶液（1/10 000）后的心搏曲线的变化。

【实验结果】

实验结果如下：

1、正常心搏曲线

2、用0.65%NaCl溶液灌流

分析：由图可知，Na离子会使心肌活动强度减弱，原因是用NaCl溶液灌注蛙心时，由于灌注液中缺乏Ca离子，以致心肌细胞动作电位2期内流钙离子减少，细胞质Ca离子浓度减少，心肌的收缩活动也随之减弱。

3、用2%CaCl2溶液灌流

分析：细胞外Ca离子在细胞膜上对Na离子内流有竞争性抑制作用，称为膜屏障作用。钙离子浓度增高时，钠离子内流受抑制，细胞0期除极速度与幅度减小，使兴奋性及传导性均降低。钙离子浓度增高使钙离子内流增多，因此慢反应细胞0期去极化加快加强，传导性增高，而快反应细胞平台期缩短，复极加速。钙离子内流增多，使心肌收缩能力增强。钙离子浓度降低时，所引起的变化与高钙时相反。因此加入氯化钙后，心率减少、振幅减少，基线上移。

5、用KCl灌流

分析：滴加氯化钾后的心搏曲线发现，曲线的频率逐渐减小，愈来愈疏，幅度逐渐下降，因为当细胞钾离子浓度增高时，钾离子与钙离子有竞争性拮抗作用，钾离子抑制细胞膜对钙离子的转运，使进入细胞内钙离子减少，心肌的兴奋—收缩偶联过程减弱，心肌收缩能力降低。所以心搏曲线振幅减小。

6、用肾上腺素灌流

分析：滴加肾上腺素后，蛙心收缩增强，心脏舒张完全，描记的心搏曲线幅度明显增大。其作用机理是，肾上腺素可与心肌细胞膜上的B受体结合，提高心肌细胞和肌浆网膜钙离子通透性，导致肌浆中钙离子浓度增高，使心肌收缩增强。另外，肾上腺素还有降低肌钙蛋白与钙离子亲和力，促使肌钙蛋白对钙离子的释放速率增加，提高肌浆网膜摄取钙离子的速度，刺激钠离子与钙离子交换，使复极期向细胞外排出钙离子的作用加速，这样，将使心肌舒张速度增快，整个舒张过程明显增加。

6、加入乙酰胆碱灌流

分析：上图可示，蛙心收缩减弱，心率减慢，最后出现蛙心停止舒张阶段。其机理为：乙酰胆碱与心肌细胞膜M受体结合，一方面提高心肌细胞膜钾离子通道的通透性，促使钾离子外流，将引起：1）窦房强细胞复极时钾离子外流增多，最大复极电位绝对值增大；衰减过程减弱，自动除极速度减慢。这两方面因素导致窦房自律性降低，心率减慢。2）复极过程中钾离子外流增加，动作电位2、3期缩短，钙离子进入细胞内减少，使心肌收缩减弱；另一方面乙酰胆碱可直接抑制钙离子通道，减少钙离子内流，进而使心肌收缩减弱。

【注意事项】

1.剪开动脉管壁时，不能只剪开其外的薄膜，而要彻底将血管内膜剪破，但不要把血管剪断。

2.使用蛙心夹夹心尖时，不可夹得过多，以免因夹破心室而漏液。

3.每种试剂使用后，都要用新鲜任氏液冲洗2~3次，以待心搏恢复正常。

4.各种试剂的滴管不能混淆。

5.每项实验都要有相应的对照。

【思考题】

根据实验结果，分析钠离子、钾离子、钙离子对心肌有何作用？

分析如上文。

实验三小鼠脊髓半横切

【实验目的】

观察小白鼠脊髓半横断后的表现，加深对脊髓的认识。

【实验原理】

神经系统基本的活动形式是反射。简单的反射由脊髓完成，如膝反射，而复杂的反射则涉及到大脑皮层。脊髓把感受器接受到的信息传到大脑；大脑发出的信息又通过脊髓传到相应的效应器。这种传导机能主要由脊髓的白质来完成。白质是由神经元发出的长突起神经纤维组成的。脊髓中的神经纤维按不同的机能顺序排列。一旦脊髓被切断，则可导致切口以下相应部位的感觉或运动功能的丧失。

【实验对象】

小白鼠

【实验器材及药物】

改进的蛙板（蛙板两边各钉两枚小元钉）、小烧杯、药棉、手术缝针、丝线、解剖刀、剪刀、眼科手术刀、镊子、乙醚。

【实验方法及步骤】

1.用乙醚麻醉小鼠。

2.把小白鼠俯卧和固定在改装了的蛙板上，剪去胸腰部背面的毛，在正中处用解剖刀纵切皮肤，划一个1.5cm长的切口。

3.紧贴第1~3节腰椎的棘突，用解剖刀切断椎上的肌腱，并用药棉球分离肌肉，暴露椎骨。

4.用镊子夹住第二腰椎，另一个拿剪刀剪去棘突和椎弓，暴露白色的脊椎。

5.在脊椎背面正中有一条纵向的血管，叫脊髓后静脉，以此为标志，用柳叶刀将一半脊髓从中央向外侧完全切断。

6.松绑四肢，待其苏醒进行下列观察小白鼠在实验桌上运动状况。

【实验结果及分析】

当手术成功时，可观察到如下结果：

小白鼠在运动时，与脊髓损伤同侧的后肢不能运动，呈现出以脊髓损伤侧为轴的转圈运动。

结论：由大脑发出的运动指令到达脊髓后，通过脊髓白质的神经纤维继续向下传送，脊髓两侧的运动神经纤维大都在本侧里行走（即不交叉到对侧）。在脊髓被损伤的一侧，运动指令无法传到横切以下的部位，该侧后肢得不到运动指令，因而不能随意运动；脊髓未遭横切的一侧，大脑发出的运动指令，可以通过脊髓白质的神经纤维传到后肢肌肉，所以这一侧后肢运动如常。

【注意事项】

1.本实验成功的关键在于手术。首先麻醉要适度，麻醉过深小白鼠易死亡，过浅小白鼠易苏醒。其次用柳叶刀横切一侧脊髓时要防止损坏对侧脊髓。

2.半横切部位必须在相当于第二腰椎的脊髓处，实验效果才好。

手术中要防止出血过多。

实验四 心血管活动的神经体液调节

【实验目的】

学习哺乳动物动脉血压的直接测定方法和间接或直接地观察心血管活动的神经体液性调节。

【实验原理】

正常情况下，哺乳动物的血压是相当恒定的，这种相对恒定是通过神经和体液性的调节而实现的。心脏受交感神经和副交感神经的双重支配，心交感神经使心跳加快加强，传导加速，从而使心输出量增加。支配心脏的副交感神经是心迷走神经，兴奋时使心率减慢，心房收缩力减弱，房室传导减慢，从而使心输出量减少。支配血管的植物性神经，绝大多数属于交感缩血管神经，中枢通过反射作用调节心血管的活动改变心输出量和外周阻力，从而调节动脉血压。本实验是通过动脉血压的变化来反映心血管活动的变化的。

【实验用品】

家兔、D-95生理记录系统、血压换能器、塑料动脉插管、动脉夹、三通管、刺激器、保护电极、兔手术台、哺乳动物手术器械、手术灯、注射器、肝素生理盐水、40%酒精生理盐水、生理盐水、纱布、棉球、丝线、O.01%肾上腺素、O.O1%乙酰胆碱等。

【实验步骤和项目】

一、手术准备

1、麻醉并固定动物：耳缘静脉缓慢注入麻醉剂将兔子麻醉。注射时应密切观察动物的肌张力、心跳、呼吸、瞳孔大小、角膜反射等，以免麻醉过深。将动物仰卧于手术合上．固定好头部和四肢，注意颈部必须放正拉直。

2、分离颈部神经和血管：剪去颈部的毛，沿正中线作一 5～7厘米的切口，钝性分离皮下组织和肌肉，暴露气管，将气管两旁的肌肉拉开，便可在气管的二侧深部找到包在颈动脉鞘内的颈总动脉、迷走神经、颈交感神经和减压神经。在分离颈总动脉前，仔细识别以上三条神经，其中迷走神经最粗，交感神经较细，减压神经最细，且常与交感神经紧贴在一起，分离时不要过度牵拉，以免使神经受损。并在各神经下分别穿过一有色标记的用生理盐水浸湿的线备用。然后分离出左侧颈总动脉，并向头端追索一直到甲状软骨的上缘，此时可见到颈总动脉分支为颈内和颈外动脉。在颈内动脉的基部有一膨大处，此即颈动脉窦。在右颈总动脉下穿过二根用生理盐水浸湿的线，作结扎和固定动脉插管用。并以同样方法分离出右侧的迷走神经、交感神经和减压神经，穿线备用。

3、动脉插管：在右侧颈总动脉的近心端夹一动脉夹，然后结扎其远心端，在动脉夹与结扎之间一般应相距2cm左右。在结扎的下方用锐剪朝向心端做一“V”切口，将动脉插管向心脏方向插入，用丝线将其敷紧结扎固定，以防插管滑出。

二、观察项目：

1、牵动颈总动脉。手持左侧颈总动脉上的穿线牵拉5秒。（同时记录刺激记号，以下各项亦同，不另），观察心搏与动脉血压有何变化？

2、夹闭颈总动脉 用动脉夹夹闭左颈总动脉5-10秒，观察心搏与血压有何变化？

3、静脉注射0.01%肾上腺素0.5-1.0ml，观察心搏与血压有何变化。

【注意事项】

1、本实验麻醉应适量，过浅动物挣扎，过深则反射不灵敏。

2、动脉插管应始终保持与动脉方向一致，防止插管刺破动脉管壁。

3、进行每一项目后，必须待心搏与血压恢复正常后方可进行下一项。

【实验结果】

牵动颈总动脉：

注射肾上腺素：

实验五影响尿液生成的因素

【实验目的】

学习用膀胱套管或输尿管套管引流的方法，观察不同生理因素对动物尿量的影响。加深对尿生成调节的理解。

【实验原理】

尿是血液流过肾单位时经过肾小球滤过，肾小管重吸收和分泌而形成的，凡对这些过程有影响的因素都可影响尿的生成。肾小球的滤过作用取决于肾小球的有效滤过压，其大小取决于肾小球毛细血管血压，血浆的胶体渗透压和肾小囊内压。影响肾小管重吸收作用主要是管内渗透压和肾小管上皮细胞的重吸收能力，后者又为多种激素所调节。

【实验对象】

家兔

【实验器材及药物】

20%氨基甲酸乙酯、肝素生理盐水溶液（100u/ml)、生理盐水、呋塞米、38度生理盐水。计算机生物信号采集处理系统、压力换能器、保护电极、兔手术台、气管插管、膀胱导管（或输尿管导管）、动脉插管、注射器（1ml、20ml）及枕头、烧杯。

【实验步骤及方法】

1.标本的制备
    (1)实验兔在实验前应给予足够的菜和饮水。
    (2)称重动物，耳缘静脉注射20%的氨基甲酸乙酯溶液（5 ml·kg-1体重）进行麻醉，待动物麻醉后仰卧固定于手术台上。
    (3)在颈部手术   ①暴露气管，施气管插管；②分离左侧颈总动脉，按常规将充满肝素生理盐水的动脉插管插入其内，通过血压换能器连至记录装置，描记血压。③分离右侧的迷走神经，穿线备用，用温生理盐水纱布覆盖创面。
    (4)尿液的收集
    输尿管插管：沿膀胱找到并分离两侧输尿管，在靠近膀胱处穿线将它结扎；再在此结扎前约2厘米的近肾端穿一根线，在管壁剪一斜向肾侧的小切口，插入充满生理盐水的细塑料导尿管并用线扎住固定，此时可看到有尿滴滴出。再插入另一侧输尿导管。将两插管并在一起连至记滴器。手术完毕后，用温生理盐水纱布覆盖腹部切口。
2.实验项目
       (1)记录正常情况下每分钟尿分泌的滴数。

(2)耳缘静脉注射38度的生理盐水15~20ml，观察尿量的变化。

(3)耳缘静脉注射呋塞米（5mg·kg-1），观察尿量的变化。
  【注意事项】
    1.选择家兔体重在2.5-3.0kg左右，实验前给兔多喂菜叶，或用橡皮导尿管向兔胃内灌入40～50 ml清水，以增加基础尿量。
    2.手术动作要轻揉，腹部切口不宜过大，以免造成损伤性闭尿。剪开腹壁避免伤及内脏。
    3.因实验中要多次进行耳缘静脉注射，因此要注意保护好兔的耳缘静脉。应从耳缘静脉的远端开始注射，逐渐向耳根部推进。
    4.输尿管插管时，注意避免插入管壁和周围的结缔组织中；插管要妥善固定，不能扭曲，否则会阻碍尿的排出。
    5.实验顺序的安排是：在尿量增加的基础上进行减少尿生成的实验项目，在尿量少的基础上进行促进尿生成的实验项目。一项实验需在上一项实验作用消失，血压、尿量基本恢复正常水平时再开始。
    6.刺激迷走神经强度不宜过强，时间不宜过长，以免血压过低，心跳停止。
【问题分析】
1.开始实验尚未给药时，尿量就很少或无尿
    (1) 兔体缺水
   (2) 兔本身机能状况低下，
   (3) 输尿管插管未插入输尿管内，或输尿管堵塞，或输尿管扭曲。
   (4)腹部切口过大，引起抗利尿激素分泌，血压下降，尿量减少。
   (5) 气温太低，动物未保温，血管收缩，尿量减少。
【实验结果】

分析：

①　由于家兔实验前的喂养条件限制，兔子缺水，另外气温太低，动物未保温，血管收缩，尿量减少，所以插管后正常情况下从插管流出的尿量极少；

②　快速注射20ml体温生理盐水后，由于渗透压相当，机体体液不会被稀释，也不会影响血浆晶体渗透压，因此对尿液的排放无太大影响。

注射利尿剂以后，主要通过抑制肾小管髓袢后壁段对氯化钠的主动重吸收，结果管腔液钠离子氯离子浓度升高，而髓质间液钠离子氯离子浓度降低。使渗透压梯度差降低，肾小管浓缩功能下降，从而导致水、钠离子、氯离子排泄增多。因此出现尿液的明显增加。

实验六呼吸运动的调节

【实验目的】

掌握描记呼吸运动的方法，观察各种因素和某些药物对呼吸运动的影响，并了解其作用的机理。

【实验原理】

呼吸运动是呼吸中枢节律性活动的反映。呼吸中枢的活动受内、外环境各种刺激的影响，可直接作用于呼吸中枢或通过不同的感受器反射性地影响呼吸运动。其中较重要的有呼吸中枢、牵张反射和各种化学感受器的反射性调节。 

【实验对象】
　　家兔。
【实验器材与药物】　

20％氨基甲酸乙酯溶液、生理盐水。生物信号采集处理系统（或二道生理记录仪、刺激器）、呼吸换能器（或张力换能器）、刺激电极、手术台、兔用手术器械一套、气管插管、50 cm橡皮管、注射器（20 ml）、CO2球胆、空气球胆、钠石灰瓶、纱布、棉线等。

【实验步骤】

1、麻醉、固定动物、气管插管
　　取家兔一只，称重，用20%氨基甲酸乙酯溶液按5 ml·(kg体重)-1耳缘静脉注射，麻醉后，仰卧位固定于手术台上，剪去颈部兔毛，沿颈部正中做3～4 cm长的切口，进行气管插管。分离颈部两侧的迷走神经，穿线备用。
　　2、呼吸运动的描记
    切开胸骨下端剑突部位的皮肤，沿腹白线剪开约2 cm小口，打开腹腔。暴露出剑突内侧面附着的两块膈小肌，仔细分离剑突与膈小肌之间的组织，并剪断剑突软骨柄（注意止血），使剑突完全游离（图3-6-1）。此时可观察到剑突软骨完全跟随膈肌收缩而上下自由运动。用一弯钩勾住剑突软骨，弯钩另一端与张力换能器相联。由换能器将信息输入生物信号采集处理系统，以描记呼吸运动曲线。

3、观察项目
　　（1）启动“开始”按扭，描记一段正常呼吸曲线，观察正常呼吸运动与曲线的关系。

（2）增大无效腔：  夹闭一侧气管套管，呼吸平稳后，另一侧套管接一段约50 cm长的橡皮管，动物通过此橡皮管呼吸，观察呼吸运动的变化，结果明显后去掉橡皮管恢复正常呼吸。
       （3）切断一侧迷走神经，呼吸运动有何变化；再将另一侧迷走神经结扎后在离中端剪断，呼吸运动又有何变化。
【实验结果及分析】

1、正常情况下呼吸曲线

分析：

在正常麻醉状态下，实验动物保持平稳的呼吸节律，其中上升支为吸气，下降支为呼气；曲线疏密反映呼吸频率，曲线高度反映呼吸幅度。

动物节律性呼吸的基本中枢位于延髓，在肺牵张反射和呼吸调整中枢的共同调节下，维持节律平稳的节律性呼吸。

2、增大无效腔后呼吸曲线：

分析：增大无效腔，呼吸加深加快。增加无效腔以后，主要是使呼吸道的阻力加大而加强呼吸运动，另外也有通气量不足造成的氧分压和二氧化碳分压的影响。

呼吸道的阻力的加大使呼吸肌收到的牵拉力增加，呼吸肌本体感受器兴奋增强，通过传入神经达到中枢，反射性引起被牵拉呼吸肌收缩的加强，使呼吸运动增强。

3、切断左边迷走神经后呼吸曲线：

分析：切断一侧迷走神经，吸气稍有延长，频率变慢。切断一侧迷走神经时，肺牵张感受器感受到的肺扩张刺激不能传至延髓的呼吸中枢，吸气不能及时转变为呼气，使吸气延长；但由于脑桥呼吸调整中枢的作用，在吸气后仍可转变为呼气，表现为长吸式呼吸。但由于另一侧迷走神经的代偿作用，呼吸频率变化不十分明显。

4.切断两侧迷走神经后

结论： 呼吸运动是一种节律性的活动，其深度和频率随体内、外环境条件的改变而改变，如增大无效腔、增大呼入的CO2体积、减小呼入的O2体积、窒息、血液中的[H⁺]升高，使呼吸加深、加快，幅值增加，频率加快；减小无效腔，呼吸减慢，幅值减小，频率减慢。剪断两侧迷走神经，肺的牵张反射消失，呼气和吸气不能正常进行。刺激迷走神经向中端，看到呼吸幅值降低，频率加快，表现浅、快呼吸。喷嚏反射时，抑制呼吸肌，用力吸气，兴奋呼吸肌用力呼气，排出鼻腔中的异物。通过神经、体液、神经-体液调节，对外界的刺激做出相应的反应，以与机体代谢相适应。

【思考题】

迷走神经在节律性呼吸运动中起何作用？

答：迷走神经主要参与肺牵张反射。包括了肺扩张反射和肺萎陷反射两部分。吸气时，肺被扩张，气道的牵张感受器受刺激，发放冲动通过迷走神经到达延髓，切断吸气神经元的活动，使吸气过程终止。此为肺扩张反射。

肺萎陷反射同理，呼气时肺萎陷，气道的牵张感受器受刺激，通过迷走神经来使呼气终止，然后转入吸气。此反射只在肺明显缩小的时才出现。需指出的是，在平静呼吸时，呼气和吸气的相互转化并不是由肺牵张反射来发动的。