生理学实验报告

实验三 影响红细胞渗透脆性及血液凝固的因素
一、影响红细胞渗透脆性的因素
【实验目的】
1、本实验学习测定红细胞渗透脆性的方法。
2、加深对细胞外液渗透张力在维持红细胞正常形态与功能重要性方面的理解。
3、观察不同因素对红细胞渗透脆性的影响。
【实验原理】
将红细胞悬浮于等渗NaCI液中，其形态不变。若置于低渗NaCI溶液中则发生膨胀破裂，此现象称为红细胞渗透脆性。但红细胞对低渗盐溶液具有一定抵抗力，其大小可用NaCI溶液浓度的高低来表示。将血液滴入不同浓度的低渗NaCI溶液中，开始出现溶血现象的NaCI溶液浓度为该血液红细胞的最小抵抗力（正常为0.42-0.46%NaCI溶液）。出现完全溶血现象时的NaCI溶液浓度为该红细胞的最大抵抗力（正常为0.28-0.32%NaCI溶液）。前者代表红细胞的最大脆性（最小抵抗力），后者代表红细胞最小脆性（最大抵抗力）。生理学上将能使悬浮于其中的药细胞保持正常形态的溶液称为等张溶液，不能跨过细胞膜的微粒所形成的力，但等渗溶液并不一定是等张溶液（如1.9%的尿素溶液）。
【材料与方法】
一、实验对象 家兔
二、器械药品：试管架、小试管45支、载玻片、盖玻片注射器、8号注射针头、棉签，1%NaCI溶液、0.85%氯化钠溶液、蒸馏水，1.9%尿素溶液、地塞米松、皂甙。
三、方法与步骤
（一）配制不同浓度的低渗NaCI溶液 取口径相同的干洁小试管36支，分别编号排列在三个试管架上，按下表分别向各试管内加入1%NaCI溶液和蒸馏水混匀，配制从0.68-0.24%12种不同浓度的NaCI低渗溶液，每管总量均为2.5ml。

表7-1 不同浓度低渗氯化钠溶液的配制

试剂 试管编号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1%NaCl(ml) 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6
蒸溜水（ml） 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9
NaCl浓度% 0.68 0.64 0.60 0.56 0.52 0.48 0.44 0.40 0.36 0.32 0.28 0.24
实验结果
皂甙（ml）
另取9支小试管，在三个试管架中分别编号13-15，分别加入0.85%NaCI溶液、1.9%尿素和蒸溜水2.5ml。
（二）采集标本 家兔麻醉后，仰卧固定于兔手术台上，分离一侧颈总动脉或股动脉插管备放血用（具体方法参见第 章）。依次向15支试管内各加1滴，轻轻颠倒混均，切忌用力振荡。先观察13、14、15管的变化，其他12管在室温下放置1小时。
【观察指标】
血液溶血情况，其现象可分为以下几种：
1、试管内液体完全变成透明红色，说明红细胞完全破裂，称为完全溶血。
2、试管内液体下层为混浊红色，上层无色透明，表示部分红细胞没有破坏，称为不完全深血。
3、试管

内液体下层为混浊红色，上层无色透明，说明红细胞完全没有破坏。
【观察项目】
1、观察不同浓度低渗NaCI 混合液的颜色和透明度。
2、比较第一个试管架第13、14、15管的溶血情况及第二、第三个试管架中与第一个试管架中对应试管的溶血情况并分析其原因。
【注意事项】
1、每支试管内血液滴入量应准确无误（只加一滴）。
2、确保每支试管NaCI溶液的浓度、容量一致。
3、小试管必须清洁、干燥。
4、观察结果时应以白色为背景。
【要求与思考】
1、实验前要预习《机能实验指导》与本实验有关的内容。
2、复习和掌握生理学教材有关血液、渗透压的概念以及红细胞的形态、可塑变形性等基本知识。
3、要掌握等渗、等张、最大脆性、最小脆性、最大抵抗力和最小抵抗力等基本概念。
【作业题】
1、为什么红细胞在等渗的尿素溶液中迅速发生溶血？
2、测定红细胞渗透脆性有何临床意义？
3、同一个体的红细胞的渗透脆性不一样，为什么？

二、影响血液凝固的因素
【实验目的】
本实验以发生血液凝固的时间为指标，向血液中加入或去掉某些因素或改变某些条件（如温度等），以观察对血液凝固的影响。
【实验原理】 血液流出血管后很快就会凝固。血液凝固分为内源性凝血系统与外源性凝血系统是指在组织因子的参与下血液凝固的过程。本实验直接从动物动脉放血，由于血液几乎没有和组织因子接触，其凝血过程主要由内源性凝血系统所发动。血液凝固受许多因素的影响，凝血因子可直接影响血液凝固过程。温度、接触面的光滑程度等也可影响血液凝固过程。
【材料与方法】
一、实验对象 家兔
二、器材药品 小烧杯、带橡皮刷的玻棒或竹签（或小号试管刷）、清洁试管10支、秒表、水浴装置一套、冰块、棉花、石蜡油、肝素或草酸钾、生理盐水。
三、方法与步骤
（一）动物准备 家兔麻醉后，仰卧固定于兔手术台上，行一侧颈总动脉或股动脉插管，备取血用。
（二）试管的准备 取8支干净的小试管，按表7-2准备各种不同的实验条件。
表7-2 影响血液凝固的因素
实 验 项 目 实验结果（凝血时间）
不加其它物质
放棉花少许
用石蜡油润滑试管内表面
保温于37?C水浴糟中
冰水中
加肝素8单位
加草酸钾1-2mg
肺组织浸液1ml

（三）观察指标 凝血时间
【观察项目】
1、取兔动脉血10ml，注入两个小烧杯内，一杯静置，另一杯用带有橡皮刷的玻棒或竹签（也可用小号试管刷）轻轻搅拌，数分钟后，玻棒或竹签上结成红色血团。用水冲洗，观察纤维蛋白形状。然后比较两杯的凝血情况。
2、准备好的每支试管中滴

入兔血1ml，观察血液是否发生凝固及发生凝固的时间。
【注意事项】
1、加强分工合作，记时须及时、准确。最好由一位同学负责将血液加入试管，其它同学各掌握1-2支试管，每隔半分钟观察一次。
2、试管、注射器及小烧杯必须清洁、干燥。
3、每支试管加入的血液量要力求一致。
【要求与思考】
1、复习生理学教科书有关血液凝固的基本理论知识。
2、弄清楚血液凝固对机体的利弊关系。
3、试分析在本实验中有可能哪些因素影响实验结果？如何克服这些因素？
【作业题】
1、肝素和草酸钾皆能抗凝，其机理一样吗？为什么？
2、如何加速或延缓血液凝固？试阐明机理。
3、分析上述各因素影响凝固时间的机制。
4、 正常人体内血液为什么不发生凝固？

5、 如何认识纤维蛋白原在凝血过程中的作用？
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第三次机能实验教学集体备课教案

日期：2002/3/8
实验内容：心血管活动的神经和体液因素调节实验：
备课内容：
1、 主讲教师讲课
2、 讨论
3、 预习实验
实验方法：直接进行左侧颈总动脉插管，将动脉血压的变化经压力换能器转变为电信号，在MS-302系统下记录并观察改变神经体液因素的情况下动脉血压和心率的变化。
实验结果：如下：

实 验 项 目 血压(kPa) 心率(次／分)
实验前 实验后 实验前 实验后
1正常观察． 15.35 300
2．牵拉左侧颈总动脉 15.36 13.57 300 268
3．夹闭右侧颈总A 14.00 15.45 297 330
4 刺激右侧减压N(完整) 16.21 14.10 312 240
刺激减压N中抠端 16.21 14.10 296 249
刺激减压N外周端 16.21 16.21 286 286
5．刺激右侧颈迷走N外周端 15.96 12.42 305 60
7．刺激左侧颈迷走N外周端 15.67 14.75 283 197
8．i.v.肾上腺素 15.70 18.88 295 360
8．i.v.肾上腺素 15.70 18.88 295 360
9 i.v.乙酰胆碱 16.86 12.27 310 85
实验讨论：
由上述结果可看出；一级波；心搏波，二级波；呼吸波，三级波；血管运动波，牵拉左侧颈总动脉，动纳脉血压下降，心率变慢，夹闭右侧颈总动脉，动脉血压升高，心率变快，刺激减压神经，动脉血压下降，心率变慢，刺激减压种经外周端，无变化，刺激迷走神经外周端，动脉血压下降，心率减慢，静脉注射肾上腺素，动脉血压先升后降，逐渐恢夏正常，心率增快，静脉注射乙酷胆碱，动脉血压下降，心率变慢至停搏。
分析：
⒈正常动脉血压波形曲线可见；一级波；心跳波，是心室舒缩引起的血压波动，心缩时上升，心舒下降。频率与心率一致。二级被；呼吸时胸腔扩大与缩小引起

的血压波动呈现呼吸节律一致周期性变化。吸气时先降后升，呼气时先一口后降。一个二级波周期内可见多个与心率一级波，吸气时，静脉回流加速，但吸气时，胸腔内大静脉。肺血管扩张，容量增大，部分血滞留，故吸气初由肺静脉回左心血量暂时下降，左心搏出量暂时下降，动脉血压暂时下降。吸气后期，胸内压更负，促进静脉回流，左心搏出量增多，动脉血压上升。呼气时，反之亦然。其次，由于呼吸中枢对心中枢的影响，吸气时心率稍快，呼气时心率较慢，心率的变化也会引起血压的改变。最后，呼吸中枢对缩血管中枢的影响，吸气时，缩血管中枢兴奋，引起小血管收缩。，动脉血压升高。反之亦然。三级波，可能系血管中枢的周期性紧张性活动有关。
⒉正常时 ，心脏射血经主动脉弓、颈总动脉而到达颈动脉窦。当血压升高时，该处动脉管壁受到机械牵张而扩张，从而使血管壁外膜上作为压力感受器的感觉神经末梢兴奋，引起降压反射，使血压下降。当窦内压降低，低于压力感受器的阈值时，感受器无冲动上传，降压反射停止，血压将升高。在实验中夹闭一例颈总动脉后，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(因容量血管收缩)、心输出量增加；阻力血管收缩，外周阻力增加。导致动脉血压升高。在试验中，牵拉左侧颈总动脉后，窦内压增加，颈动脉窦受到刺激增强，经窦神经传入冲动增多，降压反射活动增强，心率减慢，心缩力减弱，回心血量减少，外周阻力减小。导致动脉血压下降。
⒊ 主动脉弓压力感受器的传入纤维一般均在迷走神经中上传入中枢，但家兔主动脉弓压力感受器的传入纤维却自成一束，在颈部与迷走神经及颈交感神经伴行，称之为主动脉神经或减压神经。所以，电刺激完整的减压神经或切断后的向中端，其传入冲动相当于压力感受器的兴奋，可引起降压反射而使动脉血压下降。 减压神经是单纯的传入神经，故刺激其外周端对动脉血压无影响。
⒋ 刺激心迷走神经外周端即刺激到心脏的迷走神经纤维，这些纤维末梢释放的递质是乙酰胆碱(ACh)，ACh与心肌细胞膜上的M胆碱受体结合，可导致心率减慢，心房肌收缩力减弱，心房肌不应期缩短，房室传导速度减慢，甚至出现房室传导阻滞，即负性变时、变力和变传导效应。一般说，右侧迷走神经以支配窦房结为主，而左侧迷走神经则主要支配房室传导系统。在实验中，刺激外周端右侧迷走神经，其末梢释放的ACh一

方面使窦房结细胞在复极过程中K’外流增加，结果使最大复极电位绝对值增大；另一方面，其4期K’通透性的增加使Ix衰减过程减弱，自动去极速度减慢。这两种因素均使窦房结自律性降低，心率因而减慢。刺激强度加大时，可出现窦性停搏，使血压迅速下降。刺激去除后，血压回升。刺激左侧迷走神经外周端也可使血压下降，但主要是由于ACh抑制房室交界区细胞膜上的Ca2’通道，减少Ca2’内流，使其动作电位幅度减小，兴奋传导速度减慢，出现房室传导阻滞而减慢心率，进而使血压下降。故刺激左侧迷走神经出现的心率减慢及血压下降的程度均不如刺激右侧时明显，因而实验时多选用右侧迷走神经。
⒌静脉注射肾上腺素，血压先升高后降低然后逐渐恢复。这是因为静脉注射肾上腺素后，开始浓度较高，对心脏和a受体占优势的血管发生作用，使心跳加快心肌收缩力加强，心输出量增多，皮肤、肾和胃肠等内脏血管收缩，所以血压升高。随着血中肾上腺素的代谢，其浓度逐渐降低，对a受体占优势的血管作用减弱，而对B受体占优势 的骨胳肌.肝脏、冠脉血管发生作用，使之扩张，引起血压下降，最后逐渐恢复正常。
⒍静脉注射乙酰胆碱，引起血压下降。因为乙酰胆碱作用于心脏的M受体，引起心率减慢至停搏，心肌收缩力减弱，房室传导减慢甚至阻滞，心输出量明显减少，血压下降。其次，乙酰胆碱还作用于血管内皮的M受体，使血管内皮细胞释放”松弛因子”，引起血管平滑肌舒张，外周阻力下降，这也血压下降的机制之一。最后，ACH激活交感神经的突触前M-R，产生突触前调制效应，致交感神经末捎释放去甲肾减少，从而减少交感缩血管紧张效应。这不但可降低外周阻力，减少心输量，还可扩张容量血管而减少循环血量。因而血压下降。
综上所述：减压反射是动脉血压调节的重要反射之一，心血管活动受自主神经及体液因素的调控。
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实验教学集体备课教案
日期：2004.3.23
实验内容：刺激频率与骨骼肌收缩的关系
备课内容：
1、主讲教师讲课
2、讨论
3、预习实验
实验目的：学会使用MS302生物信号记录分析，系统观察不同频率的刺激对蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本所引起的肌肉收缩形式。
实验对象：蟾蜍
实验方法：将蟾蜍的坐骨神经腓肠肌标本固定在张力换能器上,使用MS302系统调节不同的刺激频率，记录骨骼肌收缩曲线。
实验结果：

注：每个波形所用实验参数见下表
波形编号 刺激方式 波宽
（ms） 刺激强度
（v） 波间隔
（ms） 增益
(mv/cm) 显速
(mm/s) 频率

(Hz)
1 单次 0.1 2.0(阈上) —— 2 250 ——
2 单次 0.1 2.0(阈上) —— 8 25 ——
3 连续双次 0.1 2.0(阈上) 2.0 8 25 476.2
4 连续双次 0.1 2.0(阈上) 3.0 8 25 322.6
5 连续双次 0.1 2.0(阈上) 4.0 8 25 243.9
6 连续双次 0.1 2.0(阈上) 50.0 8 25 20.0
7 连续双次 0.1 2.0(阈上) 80.0 8 25 12.5
8 连续10次 0.1 2.0(阈上) 80.0 8 25 12.5
9 连续50次 0.1 2.0(阈上) 20.0 16 25 49.8

讨论与结论：
由实验结果可以看出，给坐骨神经腓肠肌标本施加不同方式的电刺激，骨骼肌的收缩可表现出多种形式。给单个电刺激时，可以记录到一个收缩舒张曲线（曲线1、2），这种收缩方式称为单收缩，这种收缩曲线称为单收缩曲线，从曲线1上可以看出单收缩曲线分为三个时相（a—b、b—c、c—d），其中a—b段为施加刺激到肌肉开始收缩缩短之前的一段时间即潜伏期，b—c段为肌肉开始收缩缩短到收缩结束的一段时间即收缩期，c—d段为肌肉开始舒张到舒张结束的一段时间即舒张期。给连续刺激时，有可能发生肌肉收缩波形的融合（如曲线5、6、7、8、9、），也有可能只引起一次单收缩而不发生波形融合（如曲线3、4），如果波形发生融合，肌肉的收缩形式就称为复合收缩，复合收缩以分为不完全性强直收缩和完全性强直收缩，从曲线7、8可以看出，第二次刺激落到了第一次刺激引起的肌肉收缩舒张曲线的下降支即舒张期内，这种复合收缩称为不完全强直收缩，从曲线5、6、9可以看出第二次落到了第一次刺激引起的肌肉收缩舒张曲线的上升支即收缩期内，这种复合收缩称为完全性强直收缩，而且从曲线图上还可以看出复合收缩时，后一次肌肉收缩的幅度通常比前一次幅度大。
本实验将电刺激直接施加到神经干上，它引起肌肉收缩应该经历以下过程：阈上刺激施加到坐骨神经干上，引起神经干兴奋爆发动作电位，产生的动作电位沿神经传导至神经纤维末稍接头前膜，激活接头前膜电压门控式Ca2+通道并开放，Ca2+进入末稍内带动含有神经递质的囊泡向接头前膜移动、靠近，囊泡膜与接头前膜融合，然后释放出神经递质乙酰胆碱，乙酰胆碱与接头后膜上的受体结合，激活接头后膜的化学门控式通道的活性，Na+内流，K+外流，其中以Na+内流为主，骨骼肌运动终板膜去极化，产生终板电位，终板电位经总和达到阈电位水平时爆发动作电位，动作电位将传遍整个细胞膜，当动作电位传到横管，通过三联管结构，终将影响到纵管膜对Ca2+的通透性，钙通道开放，Ca2+从纵管向肌浆释放，肌浆中Ca2+浓度迅速上升，Ca2+与肌钙蛋白结合，启动肌丝滑行过程，肌肉收缩张力不断增大，当

肌张力增大到等于后负荷（换能器弹簧片的反作用力）时（等长收缩），肌肉长度开始缩短，从施加刺激至神经干上到肌肉长度开始缩短之前，所发生的这些过程是潜伏期a—b段产生的原因。肌肉长度开始缩短，收缩曲线离开基线开始上升直至收缩结束（曲线顶峰），即收缩期，肌张力不再增加，属于等张收缩（曲线1的b—c段）。进入舒张期，由于肌浆网上钙泵作用加强，肌浆中的Ca2+又被泵回肌浆网中，肌浆中的Ca2+浓度降低，Ca2+与肌钙蛋白解离，肌钙蛋白分子构型恢复到以前状态，导致原肌宁蛋白分子构型也恢复到以前状态再次占据肌纤蛋白分子上的结合位点粗细肌丝解离，所有粗细肌丝全部解离，肌肉舒张曲线再次回到基线，此为舒张期（曲线1的c—d段），舒张期历时较收缩期稍长。
本实验在记录曲线3、4、5、6、7时，采用连续双次刺激，调节两次刺激的刺激间隔，使其由小到大，从本记录结果可以看出，当两次刺激的刺激间隔小于3ms时，连续双次刺激记录的肌肉收缩曲线与单收缩曲线完全一样（曲线3、4），这说明标本对连续双次刺激的第二次刺激未发生反应，其原因是第二次刺激落在第一次刺激产生的动作电位的不应期内，当刺激间隔大于3ms时，连续双次刺激记录的肌肉收缩曲线与单收缩曲线形态不再相同，从曲线5、6可以看出波形只有一个，但幅度较单收缩曲线高，其原因是发生了收缩期的复合收缩，由于第一次刺激引起的肌肉收缩还没完成，第二次刺激又引起Ca2+从肌浆网向肌浆中释放，使肌浆中Ca2+浓度进一步升高，这也是所有复合收缩曲线幅度逐渐升高的直接原因。从曲线7可以看出，第二次刺激引起的肌肉收缩落在第一次刺激引起肌肉收缩的舒张期，出现一个锯齿波。
本实验记录曲线8、9采用连续多次刺激，记录复合收缩曲线。曲线8用连续10次、刺激间隔为80ms的连续刺激，从曲线上可以看出逐渐增高的10个锯齿波相互融合（舒张期融合），即不完全强直收缩，曲线9用连续50次、刺激间隔为20ms的连续刺激，从曲线上可以看出融合的波形平滑无锯齿且收缩幅度上升最明显，收缩张力最大（收缩期融合），此即完全性强直收缩。
通过上述分析讨论，我们可得出这样的结论：使用不同的刺激方式，骨骼肌和收缩形式可分为单收缩和复合收缩，随着刺激频率的不断增高，复合收缩又可分为不完全性强直收缩和完全性强直收缩，且以完全性强直收缩的肌肉收缩张力最大，作功能力最强。
注意事项：
1. 保持坐骨神经腓肠肌标本活性（加任式液、不要用手和器械夹捏）
2. 刺激时间和强度一定按要求给予。
3. 刺激后要让标本

恢复5分钟。
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实验八 化学因素及药物对小肠活动的影响
实验目的：
1、 观察哺乳动物动物胃肠平滑肌的一般特性及某些理化因素对它的影响。
2、 学习哺乳动物离体器官灌流方法。
实验原理：消化道平滑肌具有自动节律性、收缩性，对某些药物、理化因素及牵拉
敏感。小肠离体后置于适宜环境中，改变其所处环境的理化因素、某些药物浓度，其
收缩会发生相应改变。
实验对象：家兔
器械药品：见《机能实验学》147页。
实验方法：
取一段家兔十二指肠，固定于离体器官恒温灌流装置，用MS-302或BL-410系统记录分析在药物等因素影响下离体小肠平滑肌收缩情况。
1、 标本制备：①击昏家兔，从幽门与十二指肠交界处取肠管30厘米，洗净；
②分成2-3厘米数段，两端系线，保存于供氧的38℃台氏液中备用。
2、 仪器连接与调试：
① 标本连接
② MS-302或BL-410软件使用
3、 观察指标：小肠平滑肌收缩的节律性、幅度及张力。
4、 观察项目：共七项，见《机能实验学》148页。
注意事项：
1、 连接标本时，连线必须垂直，并且不得与周围接触。
2、 实验中，肠管必须完全浸入台氏液中，并且保证标本的供氧和恒温38℃。
3、 每次加药现象明显后，应立即放掉台氏液，多次冲洗后加入新的台氏液。
4、 每项记录结果前必须有对照记录曲线。
实验结果：暂缺
实验讨论：
1、正常情况下，我们观察到离体小肠平滑肌在台氏液中可以自动地、缓慢地收缩，但其节律性很不规则。小肠平滑肌自律性产生的离子基础尚未完全清楚，目前认为，它的产生可能与细胞膜上生电性钠泵的活动具有波动性有关，当钠泵的活动暂时受抑制时，膜便发生去极化；当钠泵活动恢复时，膜的极化加强，膜电位便又回到原来的水平。

2、在浴槽中加入0.01%乙酰胆碱（Ach ）2滴（约0.2ml）后，可见离体肠管活动增强，描记曲线出现收缩频率变快，幅度增加。出现上述现象的机理，目前认为与消化道平滑肌细胞产生动作电位的离子基础是Ca2+的内流有关。乙酰胆碱可与肌膜上的M受体结合，使得两类通道开放：一类为电位敏感性Ca2+专用通道，另一类为特异性受体活化Ca2+专用通道。前一类通道对Ach敏感，小剂量Ach即引起开放；后一类通道对Ach相对不敏感，只有大剂量Ach才会引起开放。这两类通道开放都使得肌浆中Ca2+增高，进而激活肌纤蛋白—肌凝蛋白—ATP系统，使平滑肌收缩，肌张力增加。

3、在浴槽中加入0.01%肾上腺素2滴（约0.2ml）后，可见离体肠管活动减弱，描记曲线出现收缩频率变慢

，幅度减少以及基线下移。出现上述现象的机理，目前认为与肠肌细胞膜上存在α和β两中受体，α受体又分为α抑制型受体和α兴奋型受体有关。肾上腺素作用于α抑制型受体，引起肠肌膜上一种特异性受体活化，使K+外流增多，细胞膜发生超极化，肠肌兴奋性降低，肌张力下降。同时，肾上腺素还作用于β受体，①它的激活引起肠肌细胞膜中的cAMP合成增多，cAMP激活肠肌膜及肌浆网上Ca2+泵活动，使肌浆中Ca2+浓度降低，亦使肌张力降低；②β 受体激活后还促使K+及Ca2+外流增加，加速膜的超极化，促进了肠肌肌张力的减低。

4、在浴槽中加入2%氯化钙溶液2滴后，离体肠管活动增强，描记曲线出现收缩幅度增加。这是因为加入氯化钙后，细胞外液Ca2+浓度升高，则Ca2+内流增加，使得细胞内液中Ca2+浓度升高，Ca2+与钙调蛋白结合增加，促进了横桥的激活。因而收缩力增加。

5、在浴槽中加入1mol/L盐酸溶液2滴后，离体肠管活动减弱，描记曲线出现收缩幅度降低，频率变慢。出现这一现象，目前认为其原因在于：①细胞外H+升高时，Ca2+通道的活性受到抑制，使得Ca2+内流减少。② H+升高能干扰肌肉的代谢和肌丝滑行的生化过程： H+能与Ca2+竞争钙调蛋白的结合位点而使肌球蛋白ATP酶活性降低（近期有理论认为是直接抑制作用而非竞争作用）；使肌原纤维对Ca2+的敏感性和Ca2+从肌质网的释放量减少。

6、在加盐酸使平滑肌收缩减弱的基础上，再加2滴NaOH于浴槽中，则肠管活动出现相反的情况，即肠管活动增强。原因在于NaOH可以中和H+，改变了细胞外液的PH值，PH过高、过低，收缩幅度及张力都会降低，最适PH时收缩效果最好。

7、浸浴小肠肠管的台氏液温度以38℃~40℃为宜，低于或高于这个温度，都会影响结果。因为肠管平滑肌对温度改变极为敏感，当温度降到30℃以下时，由于代谢水平的降低，兴奋性减弱，可出现收缩曲线基线下移，频率变慢，收缩幅度变小。有时可能会见到基线先上移后下降的现象。这是因为降温本身对肠管是一种刺激，也可短暂地加强代谢活动，所以肌张力升高。当温度高于40℃时，由于酶活性提高，各离子通道活性增加，使得基线上移，收缩频率增高。当然，如果台氏液温度过高（50℃以上），可因蛋白变性，使肠管收缩功能消失。
结论：
1、消化道平滑肌具有自律性，但其收缩缓慢，节律性不规则。
2、消化道平滑肌具有一定的紧张性。
3、消化道平滑肌的活动易受温度、PH值及其它化学因素、药物因素的影响。
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第十三次实验集体备课教案

日 期：2002.5.10

实验内容：递质及化学因素对心脏活动的影响（蛙心灌流）
备课内容：
1、 教师讲课
2、 讨论
3、 预习实验
一、讲解要求：
1、学生预讲
2、板书下图讲解手术操作要点


3、操作注意事项
(1)、将心脏离体时，为了确保实验的成功率，手术中勿伤及静脉窦。
(2)、在左主动脉剪口前，应根据蛙心插管尖端长短及蟾蜍心脏的大小来决定剪口的位置，不可过高或过低。
(3)、蛙心插管插入心室看见心室血液射出后，应立即用任氏液将血液及血凝块置换，直到蛙心插管内溶液颜色呈无色透明后再结扎固定蛙心插管。
(4)、滴管专管专用，加入试剂后应立即用滴管轻轻搅匀。
(5)、每次换液时，蛙心插管内液面高度应保持一致。
、换液时滴管勿碰撞蛙心插管，以免松动张力换能器连接丝线。
(7)、每个处理项目出现效应后应立即更换任氏液数次，须待心跳恢复正常后，再进行下一项实验。
、经常向心脏表面滴加少量任氏液，以防标本干燥。
4、仪器的连接与使用（参数设置）
二、实验总结：
1、扼要总结本次实验课情况。
2、课堂提问记分
3、实验报告书写要求（以下内容仅供参考）

实验目的：学习蛙心的灌流方法， 观察灌流液中几种离子浓度的改变、酸碱、肾上腺素、Ach对心脏活动的影响。
实验对象：蟾蜍
实验方法：用MS302或BL410生物信号处理系统，记录蟾蜍离体心脏在几种离子浓度改变、酸碱、肾上腺素、Ach作用时心脏活动曲线的幅度及频率变化。
实验结果：

讨论与结论：
由实验所记录的曲线结果可以看出，改变蟾蜍离体心脏的灌流液成份，可影响其心脏的舒缩节律和幅度。
1． 用任氏液灌流心脏， 可以保持较长时间的节律性舒缩活动。这是因为任氏液的主要离子成份、渗透压、PH值和蟾蜍细胞外液相近， 为蛙心提供了一个适宜的理化环境。
2． 用0.65%NaCl溶液灌流心脏， 其心跳减弱。 心肌的收缩活动是由Ca2+触发的， 由于心肌细胞的肌浆网不发达， 故心肌收缩的强弱与细胞外Ca2+浓度呈正比。 用0.65%NaCl 溶液灌流蛙心，灌注液中缺乏Ca2+，以致心肌动作电位2期内流Ca2+减少， 心肌收缩活动也随之减弱。
3． 用高钾任氏液灌注心脏时， 心跳明显减弱， 甚至出现心脏停到舒张状态。因为：

当细胞外K+浓度显著增高时， 膜内外的钾离子浓度梯度减小， 静息电位的绝对值过度减小(膜内达-55mv左右时，Na+通道失活)， 心肌的兴奋性完全丧失， 心肌不能兴奋和收缩， 停止于舒张状态。长时间用， 心脏最终会停止收缩。

4． 用高Ca2+任氏液灌流蛙心时， 心收缩力增强， 舒张不完全， 以致收缩基线上移。 在Ca2+浓度高

的情况下， 会停止在收缩状态， 这种现象称之为“钙僵”。 心肌的舒缩与心肌肌浆网中Ca2+浓度高低有关。 当钙离子浓度升高到一定水平(10-5M) 时， 作为钙受体的肌钙蛋白结合了足够的Ca2+，就引起了肌钙蛋白分子构型的改变， 从而触发了肌丝滑行， 肌纤维收缩。 当钙离子浓度降低至10-5M时， 钙离子与肌钙蛋白解离， 心肌随之舒张， 如果钙离子浓度持续升高， 钙离子与肌钙蛋白结合数量不断增加， 甚至达到只结合不解离的程度， 致使心肌持续收缩(钙僵)。
5. 向蛙心插管中加肾上腺素后， 可见蟾蜍心肌收缩增强、心肌舒张完全， 描记的心搏曲线幅度明显增大、心跳加快、曲线密度明显变大。 其原因是去甲肾上腺素与心肌细胞膜上的 β1受体相结合， 激活AC，cAMP生成增多，通过PKA途径激活肌浆网释放的Ca2+增多。 同时静脉窦4期If去极化速度加快， 故心肌舒缩增强， 心跳加快。
6. 在任氏液内滴加乳酸， 心跳减弱， 其原因是H+进入心肌内膜后， 可降低Ca2+与肌钙蛋白的亲和力， 促使Ca2+的解离。
7. 在上述灌流液中加入与乳酸同当量的NaHCO3， 心肌的舒缩逐渐恢复。 其原因是NaHCO3中和了乳酸， 解除了Ca2+与肌钙蛋白亲和力的抑制。
8. 任氏液内滴加Ach， 蛙心收缩减弱， 收缩曲线基线下移， 心率减慢， 最后心跳停止于舒张状态。 原因是Ach与心肌细胞膜M受体相结合， 一方面提高心肌细胞膜K+的通透性， 促使K+外流， 导致(1) 静脉窦复极时K+外流增多， 最大复极电位绝对值增大；Ik衰减过程减弱， 自动除极速度减慢。 导致静脉窦自律性降低， 心律减慢。(2) 复极过程中K+外流增加， 动作电位2、3期缩短， Ca2+进入心肌细胞内减少， 使心肌收缩减弱; 另一方面Ach可通过抑制AC途径，直接抑制Ca2+通道， 减少Ca2+内流， 进而使心肌收缩减弱。

由此可以看出：蟾蜍离体心脏对细胞外液离子浓度的改变、酸碱、Adr、Ach均敏感。
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呼吸运动的调节

实验目的：1、观察血液成分改变对呼吸运动的影响，迷走神经在呼吸运动调节中的作用；2、学习用电生理方法记录膈肌放电。
实验方法：麻醉家兔并气管插管后，用MS-302系统记录家兔正常呼吸波形及改变吸入气体成分后的呼吸波形，同步记录膈肌放电。
实验结果：

实验讨论：
1、 吸入气体中CO2浓度增加，呼吸运动加强。CO2是调节呼吸运动最重要的生理性体液因素，它不但对呼吸有很强的刺激作用，并且是维持延髓呼吸中枢正常兴奋活动所必须的。增加CO2浓度引起：
+H2O
吸入气中[CO2]↑→→ 血中PCO2 ↑→→CO2通过血脑屏障→→ 脑脊液PC

O2↑———→H2CO3↑→→H+↑+HCO3-
↓ 碳酸酐酶 ↓
↓ ↓
↓ ↓
主动脉体
颈动脉体 +
—————→
延髓呼吸中枢 +
←——————— 延髓化学感受器兴奋
↓
↓+
↓
膈肌、肋间外
肌等呼吸肌
↓
↓+
↓
呼吸运动加深加快
其中，中枢化学感受器对CO2变化的敏感性较高，只要CO2分压升高0.4Kpa中枢化学感受器就发挥作用，而外周化学感受器要在CO2分压升高1.3Kpa才发挥作用。
2、 吸入氮气（缺氧）使呼吸运动加强。吸入氮气造成肺泡气中氧分压降低，而由于CO2扩散快，故肺泡PCO2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，呼吸运动加强。重度缺氧时抑制作用为主，出现呼吸抑制。
3、 增大无效腔可使呼吸运动加强。本实验用橡胶管增大家兔解剖无效腔，减少了肺泡通气量，降低了气体更新率，导致血液中CO2分压增加、O2分压下降，以前述机制引起呼吸运动加深加强。同时，增加解剖无效腔后，使气道阻力增加，也可导致呼吸运动加强。
4、 静脉注射乳酸后，改变了血液中的PH值，血液[H+]↑，H+是化学感受器的有效刺激物，它可以通过刺激外周化学感受器调节呼吸运动，也可以通过血脑屏障后刺激中枢化学感受器而起作用。但因为H+不易通过血脑屏障，故血中H+对中枢化学感受器直接刺激作用不大，主要还是刺激外周感受器。
5、 切断双侧迷走神经后呼吸运动变的深而慢。迷走神经中含有肺牵张反射传入纤维，当吸气运动使肺扩张时，该神经纤维兴奋，冲动传入中枢后引起吸气切断机制，吸气神经元活动抑制，吸气停止转为呼气运动，从而加速吸气→呼气运动的交替。当切断迷走神经后，中断了肺扩张反射的传入通路，反射作用减弱，出现“深大呼吸”。
6、 电刺激迷走神经中枢端，可产生呼吸暂停。肺的牵张反射包括肺扩张后引起吸气活动的抑制，呼气加强，和肺缩小后引起呼气活动抑制，吸气加强的过程。这两种反射传入神经纤维都经由迷走神经传入中枢，调节呼吸运动。电刺激引起这两种纤维成分都同时持续兴奋，导致呼吸暂停。
实验结论：机体通过呼吸调节血液中的O2、CO2、H+水平，动脉血中O2、CO2、H+的变化又通过化学感受器调节呼吸，维持机体内环境的相对稳定。