神经体液因素对循环和呼吸的调节

动物生理学实验综合性实验报告神经体液因素对循环和呼吸的调节姓名：***学号：1414*000**学院：生命科学学院专业：生物**班级：****组别：第*小组实验五神经体液因素对循环、呼吸的调节[实验目的]通过观察动物在整体情况下，各种理化刺激引起循环、呼吸功能的适应性改变，加深对机体在整体状态下的整合机制的认识。

[实验原理]动物机体总是以整体的形式存在,不仅以整体的形式与外环境保持密切的联系,而且可通过神经-体液调节机制不断改变和协调各器官系统（如循环、呼吸系统）的活动，以适应内环境的变化,维持新陈代谢正常进行。

在正常生理情况下，心血管活动受神经、体液和自身机制的调节。

心脏受交感神经和副交感神经的支配。

心交感神经兴奋时，使心率加快、心肌收缩力加强，心内兴奋传导加快，心输出量增加、动脉血压升高。

心迷走神经兴奋时，使心率减慢、心房肌收缩力减弱、房室传导减慢，从而使心输出量减少、动脉血压下降。

在神经调节中以颈动脉窦-主动脉弓的减压反射尤为重要，当动脉血压升高时,压力感受器发放冲动增加,通过中枢反射性引起心率减慢、心肌收缩力减弱、心输出量下降、血管舒张和外周阻力降低，使血压降低。

反之，当动脉压下降时，压力感受器发放冲动减少，神经调节过程又使血压回升。

支配血管的交感缩血管神经兴奋时，使血管收缩、外周阻力增加、动脉血压升高。

家兔的压力感受器的传入神经在颈部从迷走神经分出,自成一支，称为减压神经，其传入冲动随血压变化而变化。

心血管活动还受肾上腺素和去甲肾上腺素等体液因素的调节。

它们对心血管的作用既有共性，又有特殊性。

关键取决于心、血管壁上哪一种受体占优势。

肾上腺素对α与β受体均有激活作用，去甲肾上腺素主要激活α受体而对β受体作用很小，因而使外周阻力增加，动脉血压升高，但对心脏的作用要比肾上腺素弱。

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]健康成年家兔1只。

[实验药品]25％氨基甲酸乙酯、0.5％肝素生理盐水、1∶10000去甲肾上腺素、1∶10000乙酰胆碱、3%乳酸、5% NaHCO3、NaOH、CaCO3、HCl。

[仪器与器械]手术器械一套、兔手术台、动脉夹、注射器（1ml、5ml、50ml）、计算机生物信号采集处理系统计滴器、刺激电极、压力换能器、张力换能器、气管插管、橡皮管，动脉插管、铁支架、丝线。

[实验方法及步骤]1.实验的准备(1)麻醉固定：家兔称重后，耳缘静脉缓慢注射25％氨基甲酸乙酯（4 ml·kg-1）进行麻醉。

当动物四肢松软，呼吸变深变慢，角膜反射迟钝时，表明动物已被麻醉，即可停止注射。

将麻醉的家兔仰卧位固定于兔手术台上。

(2)颈部手术：①行常规气管插管术；②行右侧颈总动脉插管术，并连接压力换能器，记录血压。

分离颈部气管、神经、血管：颈部剪毛，沿颈部正中线切开皮肤5-7 cm，用止血钳钝性分离皮下组织及浅层肌肉，暴露和分离气管；分离左、右两侧颈总动脉（左颈总动脉尽量分离长些，以做动脉插管用。

）；分离右侧的迷走神经、交感神经和减压神经。

在分离的气管、颈总动脉及神经下方各穿一不同颜色的线备用。

并在减压神经下放一钩状记录电极，实验过程中将电极悬空（但不要拉得过紧）。

插动脉插管：取适当长度的塑料管，插入端剪一斜面，另一端连接于装有抗凝溶液的血压换能器上，让导管内充满溶液。

给动物静脉注射肝素（500 U/kg），分离出一段颈总动脉，在其下穿两根线备用。

将动脉远心端的线结扎，用动脉夹夹住近心端，两端间的距离尽可能长。

用眼科剪在靠远心端结扎线处的动脉上呈45º度剪一小口，约为管径的1/3，向心脏方向插入动脉导管，用近心端的备用线，在插入口处将导管与血管结扎在一起，其松紧以开放动脉夹后不致出血为度。

小心缓慢放开动脉夹，如有出血，即将线再扎紧些，但仍以导管能抽动为宜。

操作完毕后将血管放回原处。

气管插管：暴露、游离出气管，并在气管下穿一较粗的线。

用剪刀于喉头下2～3 cm处的两软骨环之间，横向切开气管前壁约1/3的气管直径，再于切口上缘向头侧剪开约0.5 cm长的纵向切口，整个切口呈”┴”。

若气管内有分泌物或血液要用小干棉球拭净。

然后一手提起气管下面的缚线，一手将一适当口径的“Y”气管插管斜口朝下,由切口向肺插入气管腔内，再转动插管使其斜口面朝上，用线镈结于套管的分叉处,加以固定。

2.连接实验装置分别将压力换能器、呼吸换能器和记滴器与计算机生物信号采集处理系统相连，选定各信号输入的通道，调整好波宽、增益、刺激强度、时间常数等实验参数，调整动脉血压波形、呼吸波形，以便获得良好的观察效果。

3.实验项目：(1) 记录一段正常的动脉血压曲线、呼吸曲线(2) 吸入CO2气体：用碳酸钙和盐酸制CO2，将管口对准气管插管，观察血压、呼吸的变化。

(3) 缺氧：将气管插管的一侧管与装有氢氧化钠的密封袋相连，动物呼出的CO2可被钠石灰吸收，随着呼吸的进行，气囊里的O2逐渐减少，可造成缺氧。

观察血压、呼吸的变化。

(4) 夹闭颈总动脉：待血压稳定后，用动脉夹夹住左侧颈总动脉，观察血压、呼吸的变化。

出现明显变化后去除夹闭。

(5) 电刺激迷走神经和减压神经：将保护电极与刺激输出线（通道）连结，待血压恢复后，分别将右侧迷走神经、减压神经轻轻搭在保护电极上，选择刺激强度6V，刺激频率40～50 次·s-1，刺激15～20 s，观察血压、呼吸的变化。

(6) 静脉注射去甲肾上腺素（NE）：待血压恢复后，由耳缘静脉注射1∶10000去甲肾上腺素0.15 ml·kg-1，观察血压、呼吸的变化。

(7) 静脉注射乙酰胆碱（ACh）：待血压恢复后，由耳缘静脉注射1∶10000乙酰胆碱0.15 ml·kg-1，观察血压、呼吸的变化。

(8) 改变血液的酸碱度：①由耳缘静脉较快的注入3% 乳酸2 ml观察H+增多时对血压、呼吸的影响。

②由耳缘静脉较快的注入5% NaHCO3 6 ml观察血压、呼吸的变化。

(9) 动脉放血：待血压恢复后，调节三通管使动脉插管与50ml注射器（内有肝素）相通，放血30 ml (分3次，每次放10ml，放血后立即用肝素生理盐水将插管内血液冲回兔体内，以防凝血)，观察血压、呼吸的变化。

(10) 回输血液：于放血后5 min，经动脉插管将放出的血液分3次全部回输入兔体内，观察血压、呼吸的变化。

[实验结果]图1：吸入CO2对家兔的血压、呼吸的影响结果：由图1可以知道在家兔吸入CO2之后，心脏的收缩压和呼吸压都有略微的下降，但是不是太明显；呼吸和心跳的频率变得急促一倍多，而且变得更加深长，肺的通气量增加。

分析：一定浓度的CO2是维持呼吸中枢的兴奋性的重要因素，但是浓度过高的时候血中CO2变化既可直接作用于外周感受器，又可以增高脊液中H+浓度作用于中枢感受器，通过刺激中枢化学感受器再兴奋呼吸中枢，刺激外周化学感受器，再兴奋呼吸中枢，反射性地使呼吸加深、加快，增加肺通气。

图2：缺氧对家兔的血压、呼吸的影响结果：由图2可以知道在家兔在缺氧的情况下，心脏的收缩压和舒张压都没有明显的变化；但是在缺氧的情况下呼吸和心跳的频率都会变得比正常时急促，而且变得更加深长，肺的通气量增加。

分析：吸入氧气减少造成肺泡气中氧分压降低，肺泡气、动脉血P O2而也随之降低，又由于CO2扩散快，故肺泡CO2基本不变，血液中氧分压下降，使外周化学感受器兴奋；低氧对呼吸中枢的直接作用是抑制性作用，但轻、中度缺氧时，兴奋作用大于抑制作用使呼吸中枢兴奋，表现在呼吸运动的频率和幅度得到加强。

重度缺氧时抑制作用为主，出现呼吸抑制。

图3：夹闭颈总动脉对家兔的血压、呼吸的影响结果：由图3可以知道在家兔的颈总动脉被夹闭之后，血压有很明显的增大；但是呼吸的变化没有很明显的变化。

分析：是因为当夹闭右颈总动脉时，心室射出的血液不能流经该侧颈动脉窦，使窦内压力降低，压力感受器受到刺激减弱，经窦神经上传中枢的冲动减少，降压反射活动减弱，因而心率加快、心缩力加强、回心血量增加、心输出量增加，阻力血管收缩，外周阻力增加。

图4：电刺激迷走神经对家兔的血压、呼吸的影响结果：由图4可以知道在家兔的迷走神经加上电压刺激的时候，血压会很突然就升到很高，呼吸会变得越来越微弱。

分析：心迷走神经节后纤维末梢释放的乙酰胆碱与心肌细胞膜的M型乙酰胆碱受体结合，引起心脏活动的抑制，表现为心率减慢，心房肌收缩力减弱，心房肌不应期缩短，房室传导速度减慢，所以血压会很突然就升到很高，呼吸会变得越来越微弱。

图5：电刺激减压神经对家兔的血压、呼吸的影响结果：由图5可以知道在家兔的减压神经给予一定的电压刺激的时候，血压有一些很微弱的下降。

呼吸的频率加快，变得更加深长，肺的通气量增加。

分析：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，使减压反射相应地增加或减弱，以保持动脉血压相对稳定。

当电刺激减压神经时，减压神经传入冲动增多，使心迷走中枢兴奋、心交感中枢抑制、缩血管中枢抑制，使迷走神经传出冲动增加，交感神经传出冲动减少，而至心率减慢、心缩力减弱、小静脉舒张回心血量减少，心输出量减少，小动脉舒张，外周阻力降低，最终导致血压下降，呼吸急促，肺通气量增加。

图6-1：去甲肾上腺素对家兔的血压、呼吸的影响图6-2：去甲肾上腺素对家兔的血压、呼吸的影响（图由第4组馈赠）结果：图6-1所示，我们组的家兔在注射了去甲肾上腺素的时候，血压有很微小的下降，而呼吸的频率是没有明显的变化。

而在图6-2中第4组的家兔在注射去甲肾上腺素的时候，血压大幅度地升高，呼吸分析：去甲肾上腺素主要与α受体结合，也可以与心肌β1受体和血管平滑肌β2受体结合，使心脏活动加强，心率加快。

但是静脉注射去甲肾上腺素可以使全身的血管广泛收缩，动脉血压升高，压力感受性活动增强，心率减慢。

图7：乙酰胆碱对家兔的血压、呼吸的影响结果：如图7所示，注射乙酰胆碱之后，血压有大幅度的下降，呼吸速率加快，呼吸变得更加深长，肺的通气量增加。

分析：乙酰胆碱是一种神经递质，能特异性地作用于各类胆碱受体，但其作用广泛，选择性不高。

在组织内迅速被胆碱酯酶破坏，其作用广泛，选择性不高。

乙酰胆碱主要与心脏的M 受体结合，产生负性变时，变力，变传导作用，使心输出量明显减少，故血压下降。

图8：先加乳酸后加NaHCO3对家兔的血压、呼吸的影响结果：如图8所示，在注射了乳酸之后，血压大幅度下降，在机体感受到NaHCO3之前，血压又有点升高，但是在感受到NaHCO3之后血压又明显的下降，然后再他们共同的作用之下血压又大幅度上升。

而呼吸则是先变得微弱，然后恢复，再变得微弱，最后恢复正常。