「正常心血管功能调节和急性心衰（医学材料）」.doc

正常心血管功能调节和急性心衰汤春香、李惠森（南方医科大学生物技术学院输血医学第三组，广东 广州，510515）摘要： 通过给刺激家兔支配心、血管的神经体液方法，对比刺激前后的动脉血压、中心静脉压、心率等生命体征的变化；改变右心室的前、后负荷，造成家兔急性心衰并且给予急救，对比心衰前后以及救治前后家兔的生命体征变化。夹闭颈总动脉使收缩压、舒张压和平均动脉压增大；刺激迷走神经使心率减慢和血压下降；静脉注射NA使收缩压、舒张压和平均动脉压显著升高，心率减慢；静脉注射Ach使血压下降，心率减慢；静脉注射肾上腺素使心率加快，收缩压和舒张压均增大；制备好心力衰竭模型后进行救治。经救治，造成家兔死亡，救治失败。关键词：心血管系统、动脉血压、中心静脉压、心率、急性心力衰竭、抢救概述：正常心、血管系统的功能活动在神经、体液因素的调节下，保持相对稳定，动脉血压的剧烈变化会显著影响各组织、器官的正常活动。心脏受交感神经和副交感神经(迷走神经)的双重支配。交感神经兴奋通过其末梢释放去甲肾上腺素与相应的受体结合，调节心脏、内脏、骨骼肌的活动。迷走神经兴奋通过其末梢释放的Ach与相应的受体结合，对心脏、内脏等具有重要调节作用。本次实验是一次根据以上原理所设计的验证性实验。急性心力衰竭为死亡率较高的多发性疾病，其发生机制已经明了，救治策略也趋向成熟。为了解心血管活动神经体液调节、心力衰竭发病机制及救治，我组进行了这一实验。1实验材料：1.1动物：清洁及健康家兔一只（性别不限）1.2器械：家兔手术台，哺乳动物手术器械，注射器（1ml、5ml、10ml），2ml玻璃注射器，手术线1.3仪器设备：PcLab计算机生物信号采集处理系统，压力换能器，动脉和静脉插管，三通管，刺激电极，恒温水浴锅1.4药品和试剂：20乌拉坦，生理盐水，0.1肝素生理盐水，液体石蜡，去甲肾上腺素(1：10 000)，肾上腺素(5：100 000)，乙酰胆碱(1：100 000)，呋噻米(1%)，654-2（山莨菪碱）。2 实验动物的制备方法及步骤2.1动物麻醉 家兔捉拿、称重、麻醉、固定、备皮2.2分离血管神经 分离右侧颈外静脉；分离右侧颈总动脉和迷走神经；分离左侧颈总动脉。2.3插管 右侧颈外静脉插管，并通过压力换能器与PcLab数据采集系统相连，根据数据采集系统屏幕上的波形判断是否达到右心房。左侧颈总动脉插管，通过压力换能器与PcLab数据采集系统相连。2.4神经体液调节实验 手术完成后让动物安静5分钟，记录正常动脉血压、脉压差、中心静脉压、心率、呼吸频率。2.4.1夹闭右侧颈外静脉 持续10s，观察并记录各项指标的变化。2.4.2刺激右侧迷走神经 待各项指标恢复正常后，用5V电极刺激右侧迷走神经10s，观察并记录各项指标的变化。2.4.3待各项指标恢复正常后，静脉注射去甲肾上腺素0.2ml，观察并记录各项指标的变化。2.4.4待各项指标恢复正常后，静脉注射乙酰胆碱0.3ml，观察并记录各项指标的变化。2.4.5待各项指标恢复正常后，静脉注射肾上腺素0.2ml，观察并记录各项指标的变化。2.5急性右心衰竭实验2.5.1抽取37生理盐水50ml，快速由颈静脉输入，输液过程中观察并记录各项指标。2.5.2抽取0.5ml石蜡，从颈静脉缓慢注入，直至动脉血压降低1020mmHg或者中心静脉压明显升高，观察并记录各项指标。2.5.3急性右心衰竭的救治 5:100000肾上腺素2.3kg0.2ml/kg=0.46ml；1%呋塞米2.3kg0.2ml/kg=0.46ml；654-2 2.3kg0.2ml/kg=0.46ml3.结果3.1不同神经体液因素对心血管活动的调节神经体液刺激前后各项指标的监测值操作项目与步骤动脉血压(mmHg)中心静脉压(cmH2O)心率(次/分)呼吸频率(次/分)呼吸幅度平均收缩压平均舒张压脉压差平均动脉压正常124.3797.7525.72110.4-5.5029143浅夹闭颈总动脉10s125.38105.6818.50117.78-6.0429835深刺激迷走神经5s前122.39110.3413.15113.27-6.1527939浅后91.276.3913.7183.17-7.1325439浅静脉注射去甲肾上腺素前93.1187.553.6693.22-3.5524874浅后63.5761.715.8362.500.6711461深静脉注射乙酰胆碱前55.0148.206.8350.67-5.157653浅后50.5646.253.3746.950.285264浅静脉注射肾上腺素前54.6752.733.1453.72-1.498458深后62.1447.1314.6952.714.9514064深实验结果显示：1).夹闭颈总动脉后，收缩压、舒张压及平均动脉压增大，脉压差降低，呼吸加深，中心静脉压、心率、呼吸频率变化不大。2.刺激迷走神经后，收缩压、舒张压和平均动脉压明显下降，心率降低。3).静脉注射去甲肾上腺素后，平均收缩压、平均舒张压及平均动脉压均反常性下降，心率明显减慢，呼吸加深。4).静脉注射乙酰胆碱后，平均收缩压、平均舒张压及平均动脉压均下降，心率减慢，呼吸频率增大。5).静脉注射肾上腺素后，收缩压升高，舒张压降低，脉压差增大，心率增大。3.2急性右心衰竭以及救治由于实验家兔在神经体液因素对心血管活动调节的试验中已出现早期心衰及休克的表现，没有对家兔进行静脉注射液体石蜡的实验步骤。 静脉注射生理盐水30ml后，收缩压、舒张压和平均动脉压均下降，脉压差增大，中心静脉压升高，心率稍慢。静脉注射救治药品之后，各项指标较前有所恢复，但没有达到正常状态。心衰模型制造前后及救治过程中各项指标的监测值操作项目与步骤动脉血压(mmHg)中心静脉压(cmH2O)心率(次/分)呼吸频率(次/分)呼吸幅度平均收缩压平均舒张压脉压差平均动脉压正常124.3797.7525.72110.4-5.5029143浅静脉快注生理盐水前62.1449.3513.5656.434.1613858深后50.1333.3522.0834.645.3212275深救治后 肾上腺素1%速尿 654-265.3251.2314.6554.733.1212522深4讨论4.1实验结果讨论在神经体液因素对心血管活动的调节试验中，重要调节机制是心血管反射效应，即位于颈动脉窦和主动脉弓的压力感受器。当动脉血压升高时，兴奋通过传入神经传入中枢，使迷走神经的活动加强，心率减慢，另一方面通过释放抑制性递质GABA，最终使心交感紧张和交感缩血管纤维紧张减弱，使心率减慢，心输出量减少，外周血管总阻力降低，故动脉血压下降。反之，当血压降低时，发生相反的改变。由于这一机制所发生的负反馈调节以及其它调节机制，使得血压波动被控制在一定范围，并使得在受到各种神经体液因素刺激后，心血管的各项指标能够在一定时间内恢复正常。夹闭颈总动脉，脑部血的供应下降，中枢缺氧，反射性引起呼吸加深加快，间接引起心率加快，心输出量增加，表现为收缩压、舒张压和平均动脉压的增大。刺激迷走神经，迷走神经兴奋通过释放乙酰胆碱 ，使血管扩张，引起血压下降。由于迷走神经在体内分布广泛，兴奋时释放大量Ach，故监测到收缩压、舒张压以及平均动脉压显著降低。Ach激活一氧化氮合酶，使细胞内cGMP增多，引起钙通道开放率减少，钙离子内流减少，从而对房室结传导产生抑制作用，使心率减慢。在注射NA前的各项指标显示试验家兔还没有恢复到正常状态，而且脉压差很低，此时可能是动脉插管部位有堵塞，由于没有及时纠正脉压差以及家兔没恢复正常状态，静脉注射NA后，收缩压、舒张压和平均动脉压都比注射前明显降低。正常情况下，NA激动血管内皮细胞上的1受体使血管发生收缩，外周阻力增大，血压增高，同时NA能激动血管壁上的去甲肾上腺素能神经突触前2受体，抑制递质的释放，从而负反馈过剧的血管收缩。NA激动1受体，对心脏有兴奋作用，但是由于急剧升高的血压对压力感受器的刺激，使中枢神经发放冲动刺激迷走神经，从而抑制心脏活动，这种抑制作用强于NA对1受体的激动，最终结果是使心率减慢。颈静脉注射Ach，其作用机制与迷走神经类似，故血压变化与刺激迷走神经变化相似。但从实验数据看出家兔动脉血压和心率都大幅度低于正常数值，家兔已经出现轻度休克。注射乙酰胆碱后收缩压、舒张压和平均动脉压、心率均稍微下降。颈静脉注射肾上腺素，激动、受体。激动位于心脏的1、1受体后，能使心肌收缩力加强，传导加速，心率加快，心排量增加，收缩压增大。对血管而言，激动1受体使血管收缩，激动 2受体使血管舒张，所以二者对血压总的调节作用是不确定的，即外周阻力变化不确定。静脉快速注射30ml生理盐水，增大家兔血容量从而增加右心室的前负荷。观察到收缩压、舒张压都降低，脉压差增大明显，中心静脉压也增大，表明心室过度充盈，出现心力衰竭。救治过程中按照顺序先后静脉注射了1. 强心药肾上腺素，使心肌收缩力加强，从而增加心排量，使收缩压升高。2. 利尿药呋塞米（速尿），增加体液的排出从而降低血容量，减轻心脏的前负荷。3. 血管扩张药654-2，扩张血管，降低外周阻力，从而减轻心脏的后负荷。救治后动脉血压有所回升，但不能恢复正常。呼吸频率明显变慢，救治失败，家兔死亡。4.2关于心力衰竭心力衰竭是一个独立的疾病，是各种病因心脏病的严重阶段，由于病因不同，病情进展不同因此用某一种药物或某种综合治疗不可能对所有心衰病人都是理想的。本次试验中用于抢救的三种药物都是经过实践证明的，但在本次试验中抢救效果不明显，可能是由于抢救不