实验十 神经体液因素对蛙血压、心搏和心电的影响的同步记录与分析

实验十神经体液因素对蛙血压、心搏和心电的

影响的同步记录与分析

介绍

一、背景信息

神经与体液因素对心血管功能的调节可通过心肌收缩力、心电图和血压的变化反映出来。

尤其是血压的指标直接反映了心输出量和外周阻力的变化，可以较好的评价整体的心血管功能。这也就是临床上将血压作为一项重要生理指标的原因。

二、实验目的

1.学习并掌握血压、心搏和心电的同步记录。

2.学习并掌握直接测量蛙类血压的直接测量方法。

3.学会蛙类的静脉注射方法。

4.观察各种神经体液因素对心血管活动的影响。

三、相关观察资料

本实验用青蛙主动脉插管法，用液体导联系统和压力传感器直接测量血压。记录和分析自主神经系统和重要神经递质对血压、心电（心肌的电生理特性）和心搏（心肌的收缩特性）的影响。

动脉血压是指血液在动脉内流动时对单位面积动脉血管产生的侧压力，是因心血管系统的血液充盈、心脏射血、外周阻力和大动脉及主动脉的弹性储血作用而产生的。动脉血压通常指主动脉压力。因而本实验采用主动脉插管法测量动脉血压。由于大动脉中血压落差小，所以临床上将上臂测得的肱动脉血压代表动脉血压。

动脉血压与每搏输出量、心率、外周阻力、动脉弹性和循环血量与血管容量的比例等因素有关。

四、实验假说

1.刺激迷走交感神经干后，引起蛙类心搏减弱，血压降低。

2.静脉注射肾上腺素（Adr）后，引起蛙类血压升高、心搏加强。

3.静脉注射乙酰胆碱（Ach）后，引起蛙类心率减慢、血压降低。

实验材料和方法

一、仪器与材料

1.实验动物

青蛙

2.实验仪器

常用手术器械（刺蛙针、纱布、蜡盘、固定针、手术剪、加强剪、眼科剪、棉线、玻璃分针）、多通道生物信号采集系统（RM6240）、JZ100型张力换能器、血压换能系

统、动脉插管、蛙心夹、铁架台及夹子、一维位移微调器、滑轮、露丝电极、滴管、注

射器、保护电极、培养皿、小烧杯、棉球、污物缸

3.实验药品

任氏液、石蜡油、肝素溶液（300 U/mL）、肾上腺素溶液（1:10000）、乙酰胆碱溶液（1:10000）

二、实验步骤

1.标本的制备

1)分离迷走交感混合神经干

按常规方法用探针刺毁青蛙的脑和脊髓，将动物背位放在蛙板上。把左侧下颌角与前肢间的皮肤纵向剪开，用镊子紧贴下颌角分离皮下组织。找到体轴走向的提肩胛肌，小心地将提肩胛肌横向剪断，即可见到其下方的血管神经束（皮动脉，颈静脉和迷走-交感混合干）。在迷走交感神经干下方穿一线，用玻璃分针分离开神经，用任氏液润湿的棉球暂将神经覆盖，以避免神经干燥。

2)暴露心脏

在胸骨柄后方的皮肤上先剪开一小的切口，再自切口处向左右两侧锁骨外侧方向剪开皮肤，切口成V形，把切开的皮肤掀向头端。在胸骨柄后方的腹肌上也剪一小切口，沿身体正中方向剪开剑突和胸骨（剪子尖向上翘以免损伤血管和心脏），剪断左右乌喙骨和锁骨及提臂肌，使胸部创口也呈V形。可见到心包和心脏。用眼科剪剪开心包膜，在心脏舒张时夹上蛙心夹。

3)主动脉插管

A.充灌压力换能器液压系统：

用肝素-任氏液和石蜡油充灌压力换能器液压系统，使三通管的一侧记录血压，另一侧连接预先含有适量肝素-任氏液的5ml注射器。注意一定要把系统内的气泡

赶尽。

具体步骤如下：

a)分别在传感器的直端和侧端装上三通管；

b)注入石蜡油，排掉气泡，然后关闭传感器的侧管和直管；

c)取下注石蜡油的注射器，换上抽取了肝素任氏液的注射器；

d)在直通方向的三通管的外口，加装上带有动脉插管的聚乙烯导管；轻推注射

器，将肝素任氏液注入导管及动脉插管，排尽空气；

e)固定在血压传感器夹上；注射器中要留下一定量的液体，并保持在三通管的

侧嘴上。

B.主动脉插管

把左主动脉下方的结缔组织摘除干净并分离约1cm长，用线结扎住动脉的远心端。在动脉圆锥与结扎线结间的血管上，用眼科剪剪一切口。用任氏液润湿的

棉球擦净血管段内的血液，插上动脉插管并用线结扎固定。

注意：直接剪口插管固定，动作要快。若插管有些堵塞，可轻推注射器，用少量

的肝素任氏液回冲。

4)暴露腹主静脉

剪开下腹部有皮肤和肌肉找出腹主静脉，暂加保护，以备静脉注射用。

2.装置的安装

1)将血压传感器与蛙心等高固定在铁架台上，并接入计算机采集系统，打开三通管（即

将插管与注射器相连转为与传感器直接通连）和记录装置，正常的血压曲线就会出现。

2)将蛙心夹拴线的另一端绕过滑轮与张力换能器相连，将其固定在铁架台上，使张力传

感器的摆放既要使弹力臂能上下移动，又不把心脏拉出胸腔。换能器的输出端与生理

信号采集处理系统的一个输入通道相连。

3)轻轻将露丝电极置于心脏上，使其能与心脏保持良好接触，将电极放在稳定的位置，

再将露丝电极接入计算机信号采集系统的另一个通道，记录蛙心心电图。

4)轻轻提起迷走-交感神经干处的棉线，将保护电极勾住神经干，再将保护电极接入计

算机信号采集系统的刺激输出通道。

3.实验与记录

1)同步描记心搏、心电和血压曲线

生理信号采集和处理系统示波和记录状态下，同时描记心搏、心电和血压曲线做对照。建议采用如下参数：采样频率：800Hz，扫描速度：2.0s/div，灵敏度：2.4～4.8kpa/div

（18～36mmHg/div），时间常数：直流，滤波：30Hz。

2)刺激迷走-交感神经干

用波宽1ms，强度1.5～3V，频率5Hz刺激迷走交感混合干，描记刺激引起的心搏减弱，血压降低的现象。见到现象后应立即停止刺激。待心搏和血压恢复到对照水平后，

保存图形。

3)肾上腺素对心脏和血压的影响

用1ml注射器向腹主静脉注射Adr（1：10000）0.1 ml，观察并记录血压和心搏变化，待恢复到对照水平后，保存图形。继续以下内容。

4)乙酰胆碱对心搏和血压的影响

用1ml注射器，向腹主静脉注射Ach（1：10000）0.1ml，观察并记录血压和心搏变化。待恢复到对照水平后，保存图形。结束实验。

三、注意事项

1.注意用湿生理棉球保护神经，避免干燥。

2.保持心脏表面的湿润，每一步骤的前后都应有对照曲线。

3.要确保注射针头进入血管，药品注射量要适度，不可过量，避免造成心脏停跳。

4.打开胸腔暴露心脏时，先剪开皮肤，观察腹主静脉的位置，注意切口不要向下延伸，以

免伤到腹主静脉。

结果

一、实验原始记录图

1.原始记录图如附录所示，图序与对应的实验项目如下：

表9-1 图序与相应实验项目

2.实验时，仪器记录参数如下表所记录：

表9-2 仪器记录参数

注：灵敏度与走纸速度见图上的标尺。

3.刺激交感迷走神经干时，采用连续单刺激的方法，延时为零，波宽为1 ms，具体刺激强

度与频率见实验记录中的刺激标记。

二、实验数据记录

实验中，蛙类心脏血压等参数的变化如下表所示：

表9-3蛙类循环参数的变化记录

说明：本实验的6组数据中，1、2、3和5组为自己实验获得，由于3和5的实验结果不尽如人意，因此借鉴其他组的实验结果，以便清楚地知道一般的实验结果，并与自己的实验结果作为对照，找出实验结果不佳的原因。“—”表示因停搏而无法测量或未进行测量。

三、总结发现

1.心电、心搏和血压曲线具有同步性，心电略快于心搏和血压产生，心搏与血压几乎同时

产生。

2.刺激蛙类的迷走交感神经干后，蛙类心脏出现停搏现象，心电、心搏和血压全部归零消

失，停止刺激后，蛙类心脏功能逐渐恢复，但依旧略低于刺激前的各类指标。因此可知，

刺激迷走交感神经干后，表现出强烈的负性变时、变力和变传导的迷走效应。

3.肾上腺素使血压的舒张压、收缩压、平均压、脉压都升高，但心率无明显变化，且心搏

增强不如血压升高明显。

4.乙酰胆碱使心率、心电和心搏明显减弱，血压中两个实验结果有些许差异。其中一组，

收缩压明显下降，舒张压变化不明显，脉压明显下降；另一组中，收缩压和舒张压都明

显下降，脉压先下降后上升。

讨论和结论

1.心脏的活动受心电的控制，因而先产生心电引起心肌收缩，随着产生血压变化，因而本实验

观察到的同步性记录具有合理性。

2.本实验中，记录的平均动脉压有负值，与一般情况不符，可能是因为血压换能器没有机械调

零的原因引起的。

3.迷走效应对心脏的调节作用非常强，可以引起心脏的停搏，停止刺激后，尽管会恢复，其在

一定时间内不能完全恢复如初。且观察到蛙心在实验过程中有不断衰弱的现象，建议实验时，将此实验延后，以保持心脏的最佳状态。

4.注射肾上腺素后，心率和心搏增强不明显，但升压效果很明显。这个实验结果与肾上腺素在

人体中的效果明显不同，人体中，肾上腺素是强心剂，明显增加心搏与心率，而去甲肾上腺素才是升压剂。产生这种结果的原因可能有两个：人体和青蛙对这两种激素的反应有不同的机制（具体如下一条讨论所述）；第二种可能是肾上腺素不纯含有去甲肾上腺素，也可能是保存、配置时去甲基化，或者本来药品配制有问题。

5.肾上腺素对于人体血压的调节作用主要是依靠改变血管外周阻力而产生，因而注射肾上腺素

之后，外周阻力增大，舒张压明显升高，收缩压也增加，但增加不如舒张压明显，因而脉压降低。本实验中，从青蛙获得的实验结果与此相悖，可能因为青蛙是变温动物，毛细血管网前的括约肌不如人体的发达，因而调节外周阻力的效果有限，而产生了本实验的结果。

6.注射乙酰胆碱后，引起心率的急剧减慢，由此产生了对血压的影响。心率减慢是舒张期大动

脉中血液能够更多地流向外周，使舒张压下降很明显，而收缩压受此影响不如舒张压明显，因而脉压增大。因而，本次实验中，乙酰胆碱的第2次实验更具合理性。产生第一种结果的原因可能是处理青蛙时，使青蛙大出血，循环血量减少，血管本身充盈度不高，因而乙酰胆碱对于舒张压的影响不能很好地表现出来。

参考文献

1.龙天澄.蛙的血压、心缩和心电.珠海:中山大学,2011.

2.王庭槐,韩太真,王子栋等.生理学（第2版）.北京：高等教育出版社,2008.4.

3.项辉,龙天澄,周文良等.生理学实验指南.北京：科学出版社,2008.

附录

图9-1 蛙类正常血压曲线：

心电曲线：

心搏曲线：

图9-2 蛙类神经血压曲线：

心电曲线：

心搏曲线：

心电曲线：

心搏曲线：

图9-4 蛙类Adr 2 血压曲线：

心电曲线：

心搏曲线：

心电曲线：

心搏曲线：

图9-6 蛙类Ach 2 血压曲线：

心电曲线：

心搏曲线：