模拟实验15 药物对家兔动脉血压的作用
【摘要】 目的 观察肾上腺素(adrenaline,AD)、去甲肾上腺素(noradrenaline,NE)、异丙肾上腺素(isoprenaline,ISO)和乙酰胆碱(acetylcholine,Ach)等药物对兔血压的作用,并以阻断药为工具分析各药对受体的作用。 方法 本实验采用计算机模拟操作,整个实验过程通过操作软件来完成。仿真三道记录仪模拟记录实验结果。 结果 注射AD后血压升高,注射NE后血压升高,注射ISO后血压下降;注射酚妥拉明(phentolamine)后再注射三者,血压变化分别是降低、升高和降低;而注射普萘洛尔(propranolol)后再分别注射三者,血压变化分别是升高、升高和降低;Ach对兔子血压调节具有降低作用,但注射了阿托品(atropine)后这种降低作用减弱,而高浓度的Ach能使注射了阿托品后的家兔血压下降仍很明显。 结论 AD是血管α受体激动剂,能使血管收缩、升高血压;NE作用也是一样。而ISO和Ach分别通过激动β2受体和M受体使血压升高, 它们的拮抗剂phentolamine、propranolol、atropine分别可以拮抗这种作用。
【关键词】受体激动剂 受体拮抗剂 α受体 β2受体 M受体 血压调节
血压的形成与心室射血、血管阻力和循环血量三个基本因素相关,通过神经-体液调节机制维持血压正常。传出神经药是一大类药物,分为拟似神经递质和拮抗神经递质两种,通过激动或阻断分布于心血管的肾上腺素受体和胆碱受体,影响心肌收缩性和血管舒张程度,从而升高或降低血压。
1.实验材料
1.1 实验动物:家兔;
1.2 药品和试剂:200g/L氨基甲酸乙酯(urethane),1000U/ml 肝素钠(sodium heparin),2×10-2g/L 盐酸肾上腺素(adrenaline hydrochloride),2×10-2g/L 重酒石酸去甲肾上腺素(noradrenaline bitartrate),2×10-2g/L 硫酸异丙肾上腺素(isoprenaline sulfate),10g/L 酚妥拉明(phentolamine),2.5g/L 盐酸普萘洛尔(propranolol hydrochloride), 10-2g/L氯化乙酰胆碱(acetylcholine chloride), 10g/L acetylcholine,1g/L 硫酸阿托品(atropine sulfate),10g/L atropine ;
1.3 实验仪器:压力换能器,生物信号采集处理系统,仿真三道记录仪。
2.方法与步骤
2.1 家兔颈部动脉插管,用三道压力换能器和水银检压计相连;
2.2 耳缘静脉注射AD、NE、ISO,每次待血压稳定后再注射另一种药物,并记录注射前后的动脉血压;
2.3 注射phentolamine,血压稳定后,重复2.2操作;
2.4 注射propranolol,血压稳定后,重复2.2操作;
2.5 注射Ach 1:10万0.1ml/kg体重,观察、记录注射前后血压变化;
2.6 注射atropine 1:1000 0.1ml/kg后,再注射acetylcholine 1:10万 0.1ml/kg体重,观察、记录注射前后血压变化;
2.7观察静脉注射给大量acetylcholine(1:100 0.1ml/kg)引起的血压变化。
3.实验结果
表1 肾上腺素类药物对家兔动脉血压的作用(mmHg)
注:平均动脉压=舒张压+1/3脉压差
表2 不同情况下注射Ach对动脉血压的影响(mmHg)
4.讨论
4.1 AD是α、β受体激动药,小剂量使心肌收缩力增强,心率和心排出量增加,皮肤、粘膜、内脏等血管收缩,均可使收缩压和舒张压升高。但同时舒张骨骼肌血管,使舒张压不变或降低。大剂量AD除强烈兴奋心脏β1受体外,还可使血管α受体兴奋占优势,使外周阻力显著增高,收缩压和舒张压均升高。实验结果显示AD用药前后血压分别为100/67、120/89,与此相符合。
4.2 NE可以激动心脏β1受体,使心率加快,心缩力增强;还可以激动血管α受体,使外周血管收缩,外周阻力增加,两者均使收缩压和舒张压豆升高。实验结果显示NE用药前后血压分别为100/67、128/101,与此相符合。
4.3 ISO是β受体的激动药,通过激动血管平滑肌上的β2受体使骨骼肌血管舒张,并与心脏上的β1受体结合,使心率加快,心缩力加强,但以前者作用为主,所以表现为血压的下降。实验结果显示ISO用药前后血压分别为100/67、75/25,与此相符合。
4.4 Phentolamine是α受体阻断药,注射phentolamine后再注射AD,其α受体激动作用被抑制,而β2受体作用显示,表现为外周阻力下降,翻转了AD的升压作用;注射NE后,α受体作用减弱或被取消,使外周阻力增大或不变,从而血压上升或不变;注射ISO后,β2受体激动,血管舒张,外周阻力减小,血压下降。实验结果显示注射phentolamine后,AD用药前后血压分别为83/49、68/35, NE用药前后血压分别为83/49、95/63,ISO用药前后血压分别为83/49、69/33,与此相符合。
4.5 Propranolol是β受体阻断药,能阻断β1受体,使心率下降,心缩力降低,冠状动脉流量减小,心输出量减小,并且通过阻断肾β1受体肾素释放减少,使血管舒张,外周阻力下降,从而使血压降低。注射AD后β2作用被取消,α作用显示,使外周阻力上升,血压上升;注射NE后,α作用被激活,血管收缩,引起血压上升;而ISO的β受体激动作用被propranolol阻断,扩血管作用被取消,血压下降。实验结果显示注射propranolol后,AD用药前后血压分别为92/72、107/89, NE用药前后血压分别为92/72、107/89,ISO用药前后血压分别为92/72、70/56,与此相符合。
4.6 Ach是M胆碱受体激动药,能与心肌M受体结合使心率减慢,心输出量下降;激动血管内皮M3亚型,导致内皮依赖性舒血管因子NO释放,从而引起邻近平滑肌细胞松弛,外周阻力减小,舒张压下降。实验结果显示Ach用药前后血压分别为91/71、70/37,与此相符合。
4.7 Atropine是M胆碱受体阻断药,使Ach激动M受体作用减弱,使血管仍舒张,心率仍减慢,造成血压降幅下降。实验结果显示atropine用药前后血压分别为92/70、82/57,与此相符合。
4.8 大剂量、高浓度的Ach可与atropine竞争M受体,使atropine与M受体分离,而Ach可逆性结合M受体,从而表现为M受体激动作用。实验结果显示大量Ach用药前后血压分别为92/71、80/33,与此相符合。
【参考文献】
(1)杨世杰等. 药理学.北京:人民卫生出版社.2002. 167,179,181,192,197,199,203,205-207.
(2)陆源,夏强等. 生理科学实验教程.杭州:浙江大学出版社.2004. 201-202,295-297.
一、家兔动脉血压调节
(一)实验目的
本实验通过动脉血压的变化来反映心血管活动的变化。目的在于间接地观察心血管活动的神经体液性调节和学习哺乳动物动脉血压的直接测量方法。
(二)实验原理
心脏受交感神经和副交感神经支配。心交感神经兴奋使心跳加快加强,传导加速,从而使心输出量增加。支配心脏的副交感神经为迷走神经,兴奋时心率减慢,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,兴奋时使血管收缩,外周阻力增加。同时由于容量血管收缩,促进静脉回流,心输出量亦增加。
心血管中枢通过反射作用,调节心血管的活动,改变心输出量和外用阻力,从而调节动脉血压。
心血管活动除受神经调节外,还受体液因素的调节,其中最重要的为肾上腺素和去甲肾上腺素。它们对心血管的作用既有共性,又有特殊性。肾上腺素对α与β受体均有激活作用,使心跳加快,收缩力加强,传导加快,心输出量增加。它对血管的作用取决于两种受体中哪一种占优势。去甲肾上腺素主要激活受体α,对β受体作用很小,因而使外周阻力增加,动脉血压增加。其对心脏的作用远较肾上腺素为弱。静脉内注入去甲肾上腺素时,血压升高,可反射性地引起心动过缓。
(三)实验材料
1.实验对象:兔。
2.器材:四道生理记录仪、血压换能器、电刺激器、保护电极、兔手术台、哺乳动物手术器械、照明灯、铁支架、双凹夹、烧瓶夹、试管夹、气管插管、动脉夹、三通管、塑料动脉插管、放血插管、注射器(lml、5ml、20ml),有色丝线、纱布、棉花、1%戊巴比妥钠、1:1000肝素、1:10000去甲肾上腺素、12.5U/ml肝素生理盐水,生理盐水。
(四)实验方法
1.实验记录装置
将血压换能器固定在铁支架上,换能器的位置大致与心脏在同一水平。将换能器电缆与二道生理记录仪的血压放大器输人插座相连(图6-18)。按照前述二道记录仪的使用方法调整记录仪。对血压放大器定标,校正选择开关拨至 (100mmHg),灵敏度置于50,记录描笔上移2cm。通过三通管向换器压力小室及动脉插管内注满肝素生理盐水,排尽气泡,并预先加压至 ,检查有无漏液。
四道生理记录仪——血压换能器装置
记录仪灵敏度一般置于 50或 100档,计时置 10s,走纸速度 ~lmm/s。
2.手术
动物的麻醉与固定:用l%戊巴比妥钠以30~35mg/kg体重的剂量由耳缘静脉缓慢注入。动物麻醉后,背位固定于手术台上。
气管插管:剪去颈部的毛,沿颈正中线作5~7cm的皮肤切口。分离皮下组织及肌肉,暴露、分离气管。在气管下方穿一丝线,于甲状软骨下方2~3cm处作”“⊥”形切口,插入气管,以丝线结扎固定。
分离内脏大神经:将动物右侧卧位。在腰三角作一长4~5cm的斜行切口,逐层分离肌肉,直至见到腹膜,然后从腹膜后找到左肾,将左肾向下推压,在其右上方可见到一粉红色黄豆大小的肾上腺。沿肾上腺向上寻找内脏大神经.分离后穿
分离颈部神经和血管:在气管两侧辨别并分离颈总动脉、迷走神经、交感神经和降压神经。三条神经中,迷走神经最粗,交感神经次之,降压神经最细,常与交感神经紧贴在一起。分别在各神经下方穿以不同颜色的丝线备用。分离时特别注意不要过度牵拉,并随时用生理盐水湿润。颈总动脉下方穿两条线备用。
插动脉插管:静脉注射肝素(1OOOU/kg体重)以抗血凝。在左侧颈总动脉的近心端夹一动脉夹,并在动脉夹远心端距动脉交约3cm处结扎。用小剪刀在结扎线的近侧剪一小口,向心脏方向插入动脉插管,由备用的线结扎固定(注意此时血压换能器内的压力应保持在左右)。
记录血压:小心松开动脉夹,即可见血液冲进动脉插管。拨通二道记录仪“测量”开关,记录血压曲线。
(五)实验结果记录
观实正常血压曲线:辨认血压液的一级波和二级波,有时可见三级波。
夹闭颈总动脉:用动脉夹夹闭右侧颈总动脉15s,观察血压的变化。
电刺激降压神经:以中等强度电流刺激降压神经15~20s,观察血压的变化。在神经中部结扎剪断,分别刺激其中枢端与外周端,观察电压的变化。
电刺激迷走神经:结扎并剪断右侧迷走神经.电刺激其外周端,观察血压的变化。
静脉注射去甲肾上腺素:由耳缘静脉注入1:10000去甲肾上腺素,观察血压的变化。
放血、补液:从右侧颈总动脉(或股动脉)插管放血20~5Oml,观察血压的变化。然后迅速补充37℃生理盐水,观察血压的变化。
(六)注意事项
1.麻醉药注射量要准,速度要慢,同时注意呼吸变化,以免过量引起动物死亡。如实验时间过长,动物苏醒挣扎,可适量补充麻醉药。
2.在整个实验过程中,要保持动脉插管与动脉方向一致,防止刺破血管或引起压力传递障碍。
3.每项实验前要有观察对照,施加条件时要手按“标记”,实验完毕后加以注释。
4.注意保护神经不要过度牵拉,并经常保待湿润。
5.实验中,注射药物较多,注意保护耳缘静脉。最后一项观察因放血后血压降低,血管充盈不良,静脉穿刺困难,应在放血前作好补液准备。
(七)思考题 (选择一到两个问题进行讨论)
1. 夹闭一侧颈总动脉,血压发生什么变化机制如何
2. 刺激兔完整的降压神经及其中枢端和外周端,血压各有何变化为什么
3. 正常血压的一级波、二级波及三级地各有何特征其形成机制如何
4. 刺激内脏大神经,血压有何变比为什么
5. 静脉注射去甲肾上腺素,血压有何变化为什么
6.为什么液时血压有何变比为什么
7. 放血后及补为何预先切断迷走神经,再刺激其外周端血压有何变化
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