杜爱林,白瑞樱,姜洪波,李东亮,张瑞岭△
(1.新乡医学院生理与神经生物教研室;2.新乡医学院,河南 新乡 453003)
分离家兔缓冲神经(以前称为减压神经),刺激缓冲神经的中枢端,观察血压的变化是生理学实验动脉血压的调节、机能学实验动脉血压的调节及急性失血性休克实验的一个重要内容,目前国内外尚未见刺激缓冲神经的中枢端适宜的刺激参数的报道。在教学实践中,教师由于不知道刺激参数的适宜范围,调节刺激参数时间较长,有时因为没有调节到适宜的刺激强度和频率,观察不到血压的变化,影响了教学效果。因此,适宜缓冲神经适宜的刺激强度、频率有助于提高实验效果并减少实验时间。在长期教学实践中,笔者总结了以往的经验,摸索到了较适宜的刺激强度和频率,希望和大家共同探讨,以期寻找更好的实验方法,提高教学效果。
1.1 动物 健康家兔36只,体质量2.4~2.8 kg,新乡医学院实验动物中心提供。分离缓冲神经,刺激缓冲神经的中枢端,由小至大调节刺激强度和频率,直至观察到血压变化。
1.2 器械和药品 哺乳类实验器械,BL-420F生物信号采集处理系统,电脑,动脉夹,气管插管,兔手术台,1~50 ml注射器,纱布,压力换能器同,动脉插管,刺激电极,棉线,小烧杯,三通;20%氨基甲酸乙酯,0.1%肝素,生理盐水,0.01% 肾上腺素,0.01%去甲肾上腺素,0.01%异丙肾上腺素,2%654-2。
1.3 步骤和项目
1.3.1 抓取、称重、麻醉、固定 抓取家兔,秤重后,用20%氨基甲酸乙酯按每公斤体重1 g的剂量从耳缘静脉缓慢注入,动物麻醉的标志为夹后趾反射消失。麻醉后用绳子将动物背位固定于手术台上,以备手术。
1.3.2 颈部手术 用粗剪刀剪除手术野的兔毛,沿颈部正中线切开皮肤6~7 cm,用止血钳沿正中线分离皮下组织及肌肉,暴露出气管并游离气管2~3 cm,在气管下穿线备用。用两把止血钳分别夹住气管两侧的皮肤和肌肉的边缘,并将其拉向两侧,即可见到气管两侧与气管平行的左、右颈总动脉及与其相伴而行的一束神经,这束神经中包括迷走神经(三根神经中最粗)、交感神经和缓冲神经(三根神经中最细,以前称为减压神经)。
①气管插管 用组织剪在甲状软骨下3~4软骨环之间做一横切口,其大小为气管周径的1/2,再向头端方向做一纵向切口,使总切口呈倒“T”型,把气管插管斜面向下朝向肺脏方向插入,旋转180°,用备用棉线结扎固定,并在气管插管分叉处2次结扎固定。
②分离 左侧缓冲神经、交感神经、迷走神经、颈总动脉、颈外静脉,穿线备用,分离右侧颈总动脉备用,注意先分离神经后分离血管,分离神经先细后粗。
③全身肝素化 耳缘静脉(右颈外静脉)注射125 U/ml的肝素,首次剂量为1 mL/kg,此后每隔1 h注射1 mL维持抗凝状态。
④右颈外静脉插管 先用动脉夹夹闭静脉近心端,静脉充盈后结扎远心端,用眼科剪朝向心脏方向与静脉成30~45°角剪开静脉,切口大小为静脉周径的1/2,静脉插管和输液线相连,斜面向下朝向心脏方向插入静脉(2次结扎固定,以防插管滑脱),撤掉动脉夹,调整输液速度,以15~20滴/min为宜,常温组(n=18),静脉输注液体温度(20.83±2.55)℃;温热组(n=18),静脉输注液体温度(40.89 ±1.18)℃。
⑤左颈总动脉插管 先结扎动脉远心端,动脉充盈后用动脉夹夹闭近心端,用眼科剪朝向心脏方向与动脉成30~45°角剪开动脉,切口大小为动脉周径的1/2,向心脏方向插入充满125 U/mL肝素溶液,带有三通接头并与压力换能器相连的动脉插管,2次结扎固定,先松开动脉夹,观察没有出血,再轻轻撤掉动脉夹。
1.3.3 实验装置的连接 把压力换能器的输入线插入BL-420F生物信号采集处理系统上的信号输入孔,刺激电极插入刺激输出孔,打开电脑进入BL-420F生物信号采集处理系统,调整三通的位置,选择相应通道,开始实验观察。
1.3.4 动脉血压的调节 ①正常血压出现三级波,一级波(心搏波):由于心室的收缩和舒张引起的血压的波动,心室收缩时,曲线上升,心室舒张时,曲线下降。二级波(呼吸波):由于呼吸运动所引起的血压的波动,吸气时,曲线下降,呼气时,曲线上升。三级波:不常出现,可能是由于心血管运动中枢紧张性的周期性变化的结果[2]。②向心脏方向快速牵拉一侧颈总动脉插管,观察血压的变化。③向心脏方向持续牵拉一侧颈总动脉插管,观察血压的变化。④夹闭另一侧颈总动脉3~5 s,观察血压的变化。⑤将缓冲神经双重结扎并从中间剪断,以刺激强度0.6 v、刺激频率10 Hz开始,由小到大分别刺激中枢端和外周端观察血压的变化,以出现能观察到血压变化的最小刺激强度和最小频率为家兔适宜的刺激强度、频率。⑥记录和整理实验数据。
1.3.5 处死动物方法 空气栓塞法。
向心脏方向快速牵拉一侧颈总动脉插管,表现为动脉血压下降。向心脏方向持续牵拉一侧颈总动脉插管,表现为动脉血压下降但没有快速牵拉一侧颈总动脉插管幅度大。夹闭另一侧颈总动脉3~5 s,表现为动脉血压上升。将缓冲神经双重结扎并从中间剪断,分别刺激中枢端和外周端。刺激缓冲神经的外周端对血压和心率没有影响,适宜的刺激强度、频率刺激缓冲神经的中枢端会引起血压降低(见表1)。
表1 家兔适宜的刺激强度、频率(±s)
表1 家兔适宜的刺激强度、频率(±s)
实验动物 n 适宜的刺激强度(U/v)适宜的刺激频率(f/Hz)
向心脏方向快速牵拉一侧颈总动脉插管,对颈动脉窦压力感受器刺激加强,压力感受器传入冲动增加,心迷走神经紧张性增加,交感神经紧张性降低,心率减慢,心输出量减少,外周血管阻力降低,动脉血压下降。向心脏方向持续牵拉一侧颈总动脉插管,由于颈动脉窦压力感受器对刺激的快速变化敏感,持续牵拉没有快速牵拉刺激的变化快,表现为动脉血压下降但没有快速牵拉一侧颈总动脉插管幅度大。夹闭另一侧颈总动脉3~5 s,由于血流被阻断,颈动脉窦压力感受器处的血压下降,颈动脉窦神经传入冲动减少,使迷走神经紧张性降低,交感紧张加强,表现为外周阻力增加,心率加快,心输出量增加,从而导致动脉血压上升。缓冲神经为传入神经,刺激缓冲神经的外周端对血压和心率没有影响;适宜的刺激强度、频率[(0.81 ±0.21)v,(25.39 ±6.81)Hz]刺激缓冲神经的中枢端会引起血压降低。刺激强度、频率太小不会引起血压降低,刺激强度、频率太大能引起血压降低,但会导致神经损伤。缓冲神经较细,分离时要快速轻柔,全程用生理盐水润湿缓冲神经,才能保证实验的顺利进行。
[1]常全忠.机能实验学[M].第1版.北京:人民卫生出版社,2007:126-131.
[2]李东亮,王合轩.生理学实验方法[M].第2版.北京:北京军事谊文出版社,1999:73-76.
[3]王建荣,张黎明,刘玉春,等.溶液温度对失血性休克兔循环功能的影响[J].中华护理杂志,2004,39(12):896-898.