机能学实验报告

1、实验一：小肠平滑肌生理特性的观察与分析一、实验目的1.观察温度、乙酰胆碱、肾上腺素等药物对离体兔小肠平滑肌的影响；2.观察消化道平滑肌的一般生理特征，分析理化环境变化对其舒张和收缩活动的影响。二、实验原理像骨骼肌和心肌一样，消化道平滑肌具有兴奋性、传导性和收缩性，有些具有自律性。相比之下，消化道平滑肌具有兴奋性低、收缩慢、延展性大、收缩紧张、对化学物质敏感、温度变化和拉伸刺激等特点。小肠从体内分离后，将其置于合适的溶液中，观察其收缩活动和环境变化的影响，并观察和分析上述生理特征。三、实验材料1.实验动物：兔子2.仪器和药品：电热恒温水浴罐、浴缸、张力传感器(测量范围在25g以下)、bl-410

2、生物记录系统、l形通气管、陶氏袋、注射器、培养皿、温度计、烧杯、螺旋夹、三维调节器、酪胺、0.01%去甲肾上腺素、0.01%乙酰胆碱、1 mol/l四.实验方法和步骤1、标本制备过程：(1)击昏兔子：用木槌击打兔子的头部和枕头，使其失去知觉。剖开腹腔，迅速取出肠管；立即剖开腹腔，找出幽门与十二指肠的交界处，迅速取出2030cm长的肠管，沿肠缘切断与肠管相连的肠系膜，在供氧管中轻轻冲洗，基本冲洗肠内容物。离体肠标本的制备：肠管分为几段，每段2-3厘米长，每端用一根线系住，线储存在一个38左右供氧的导管中2、仪器安装及调试实验安装(如图):恒温水浴控制加热，恒温工作点设定在38。装有氧气的陶氏袋与

3、通气钩相连，肠段的一端系在通气钩上，另一端与张力传感器相连。控制通风速率，使氧气以单一方式而不是串联方式从通风管前端逸出。仪器调试：使用bl-410系统，在“实验项目”中选择“消化实验”，选择“消化道平滑肌生理特性”。相关参数的参考值为：时间常数tdc，高频滤波f30hz，视在速度4.00s/div，增益 100 g。用鼠标左键点击工具栏上的“开始”按钮，调整参数直到波形幅度和密度合适，收缩曲线稳定后点击“记录”按钮。观察现象并解释项目1.标本稳定后，记录小肠平滑肌收缩的控制曲线。2.乙酰胆碱的作用用滴管将0.01%的乙酰胆碱吸入灌注浴中12滴。观察到明显效果后，立即将浴中含有乙酰胆碱的酪胺从

4、排水管中排出，并加入新鲜的温热酪胺，重复3次以洗涤或稀释残留的乙酰胆碱至无效浓度，并在小肠运动恢复后进行下一项。3.肾上腺素的作用按上述方法将0.01%肾上腺素加入浴中12滴，观察小肠运动反应。当效果明显时，立即更换酪乳。4.在氯化钙的作用下，向灌注浴中加入23的212溶液，观察其反应，效果明显后，迅速冲洗。5.向浴中加入12滴1摩尔/升盐酸溶液，观察反应。6.氢氧化钠的作用在(5)的基础上，向浴中加入等体积的1摩尔/升氢氧化钠溶液，并观察其反应。按照上述方法更换提洛尔，并反复清洗。7.在温度的影响下，将浴液中的酪胺释放出来，注入25的酪胺中，观察平滑肌收缩的变化。当效果明显时，切换到38的酪

5、胺酸，一段时间后，切换到42的酪胺酸，观察收缩a的变化5.每次实验后，立即释放含酪胺的药液，并冲洗数次，以避免平滑肌发生不可逆反应。6.每次治疗都必须有治疗标志。六.相关知识在兔小肠平滑肌中，胃幽门和十二指肠交界处的肠道活性最好，对生化因素敏感，因此选择该肠道作为标本。七.实验讨论：1.在正常情况下，我们观察到离体小肠平滑肌可以在酪胺酸中自动缓慢收缩，但其节律非常不规则。小肠平滑肌自主性的离子基础尚未完全了解。目前认为其产生可能与细胞膜上电生钠泵活性的波动有关。当钠泵的活性暂时被抑制时，膜将去极化；当钠泵活性恢复时，膜的极化增强，膜电位恢复到原始水平。2.在浴液中加入2滴(约0.2毫升)0.0

6、1%乙酰胆碱(ach )2后，可见离体肠管的活性增强，示踪曲线的收缩频率变快，振幅增大。目前认为上述现象的机制与消化道平滑肌细胞产生的动作电位的离子基础有关，即ca2的内向流动。乙酰胆碱能与肌膜上的m受体结合，使两个通道开放：一个是电位敏感的ca2通道，另一个是特异性受体激活的ca2通道。前一个通道对乙酰胆碱敏感，小剂量乙酰胆碱引起开放；后一种通道对ach相对不敏感，只有大剂量的ach才会导致开口。这两个通道的开放增加了肌浆内的钙离子，进而激活了纤维蛋白-肌球蛋白-三磷酸腺苷系统，使平滑肌收缩，肌肉张力增加。3.在浴中加入2滴0.01%肾上腺素(约0.2毫升)后，可见离体肠管的活动减弱，示踪曲

7、线的收缩频率减慢，振幅减小，基线下移。目前认为上述现象的机制与肠肌细胞膜上存在和受体有关，受体分为抑制性受体和兴奋性受体。肾上腺素作用于-抑制性受体，-抑制性受体激活肠肌膜上的特定受体，增加钾流出，使细胞膜超极化，降低肠肌兴奋性和肌肉张力。同时，肾上腺素也作用于受体。环磷酸腺苷的激活导致肠肌细胞膜环磷酸腺苷合成增加，环磷酸腺苷激活肠肌膜和肌浆网的钙泵活性，降低肌浆肌的钙浓度和肌肉张力；受体的激活也促进了钾和钙的流出，加速了膜的超极化，促进了肠肌张力的降低。4.在水浴中加入2滴2%氯化钙溶液后，离体肠管的活性增加，示踪曲线的收缩幅度增加。这是因为当加入氯化钙时，细胞外液中的ca2+浓度增加，导致

8、细胞内液中ca2+浓度增加，ca2+与钙调素结合增加，并促进了横桥的激活。这样收缩力就会增加。5.向水浴中加入2滴1毫升/升盐酸溶液后，离体肠的活力下降，收缩幅度和循迹曲线频率下降。目前认为造成这一现象的原因是：细胞外h增加时，ca2通道活性受到抑制，使ca2流入减少。h的升高可干扰肌肉代谢和肌丝滑动的生化过程：h可与ca2竞争钙调蛋白的结合位点，降低肌球蛋白atpase的活性(目前认为是直接抑制而非竞争)；肌原纤维对ca2+的敏感性和肌浆网ca2+的释放降低。6.在加入盐酸减少平滑肌收缩的基础上，向浴液中加入2滴氢氧化钠，肠道活性会出现相反的情况，即肠道活性会增强。原因是氢氧化钠可以中和氢并

9、改变细胞外液的酸碱度。如果酸碱度过高或过低，控制7.浸泡浴中小肠的温度应为3840。如果温度低于或高于此温度，结果将受到影响。由于肠道平滑肌对温度变化极其敏感，当温度降至30以下时，由于替代水平的降低，兴奋性会减弱，收缩曲线基线会下移，频率会减慢，收缩幅度会减小。有时，基线可能先上升后下降。这是因为冷却本身是对肠道的一种刺激，而且它还能短暂地加强新陈代谢活动，所以肌肉紧张度增加。当温度高于40时，各离子通道的活性因酶活性的增加而增加，使基线上移，收缩频率和幅度增加。当然，如果酪胺温度过高(50以上)，肠收缩功能会因蛋白质变性而消失。八.结论：1.消化道平滑肌有自律性，但收缩缓慢，节律不规则。2

10、.消化道平滑肌有一定的张力。3.消化道平滑肌的活性易受温度、酸碱度、其他化学因素和药物因素的影响。基本原则哺乳动物胃肠平滑肌具有生理特征，如自动节律性收缩、伸展、张力和对物理和化学刺激的敏感性。这些特性对于维持消化道一定的压力，维持胃肠道一定的形状和位置，以及适应消化道内容物的物理和化学变化具有生理意义。它由中枢神经系统和体液因素作为一个整体来调节。在本实验中，我们观察并记录了哺乳动物等离体肠段的一般特征以及某些药物引起的各种效应。实验二：化学因素对心脏活动的影响一、实验目的1.了解钾、钙、肾上腺素、乙酰胆碱和阿托品对心脏活动的影响。2.掌握离体心脏标本的制备方法。3.同时记录信号和标记方法。

11、4.观察内部环境中相对恒定的物理和化学因素在维持心脏正常节律中的重要作用。二、实验原理1.维持心脏正常的节律活动需要合适的物理和化学环境，例如钾、钠和钙的浓度比、合适的酸碱度和温度。在体内，心脏也由植物神经支配。当交感神经兴奋时，它们的末梢释放去甲肾上腺素，去甲肾上腺素增强心肌收缩力，加速传导，加快心率；当迷走神经被激发时，乙酰胆碱从其远端释放，这削弱了心房肌的收缩力并减慢了心率和传导。2.离体蟾蜍心脏经与血浆理化性质相似的任氏液灌注后，可在一定时间内保持节律性收缩和舒张。改变任液体的成分会影响心脏的活动。三.实验讨论从实验记录的曲线结果可以看出，改变离体蟾蜍心脏的灌注液组成会影响其心脏的节律

12、和振幅。1.用任的溶液灌注心脏，可以长时间保持有节奏的放松和收缩活动。这是因为任溶液的主要离子组成、渗透压和酸碱度与蟾蜍细胞外液相似，为蛙心提供了适宜的理化环境。2.当心脏灌注065%氯化钠溶液时，其心跳减弱。心肌收缩是由钙触发的。由于心肌细胞的肌浆网不发达，心肌收缩的强度与细胞外钙浓度成正比。用065%氯化钠溶液灌注蛙心时，灌注液缺钙，导致心肌动作电位第二阶段钙降低，心肌收缩活性降低。3.当心脏灌注高钾的任氏液时，心跳明显减弱，甚至心脏停止到舒张状态。由于细胞外钾离子浓度的增加导致(1)钾离子与钙离子的竞争拮抗，钾离子可以抑制细胞膜对钙离子的转运，减少钙离子进入细胞，减弱心肌兴奋-收缩耦合过

13、程，降低心肌收缩力4.蛙心灌注高钙任氏液后，心脏收缩力增加，舒张不完全，收缩基线上移。当钙浓度高时，它将停止在收缩状态。这种现象被称为“钙硬度”。心肌的收缩和舒张与心肌肌浆网中钙的浓度有关。当钙离子浓度上升到一定水平(10-5m)时，肌钙蛋白作为钙受体结合足够的钙，导致肌钙蛋白分子构型的改变，从而触发肌丝的滑动和肌纤维的收缩。当钙离子浓度降低到10-5m时，钙离子从肌钙蛋白中解离，然后心肌松弛。如果钙离子浓度持续增加，钙离子和肌钙蛋白结的数量持续增加，甚至达到仅结合而不解离的程度，导致心肌的持续收缩(钙硬度)。5.在蛙心插管中加入去甲肾上腺素后，可以看出蛙心收缩增强，心脏舒张完全，记录的心跳曲

14、线振幅明显增加，心跳加速，曲线密度明显增加。原因是去甲肾上腺素与心肌细胞膜上的受体结合，激活肌浆网钙的释放。同时，4期静脉窦的去极化率加快，心肌收缩增强，心跳加快。6.当乳酸滴入练师溶液时，心跳减弱。原因是氢进入心肌内膜后，会降低钙与肌钙蛋白的亲和力，促进钙的解离。7.在灌流液中加入相当于乳酸的氢氧化钠，心肌的收缩和舒张逐渐恢复。原因是氢氧化钠中和乳酸并解除钙和肌钙蛋白间亲和力的抑制8.将ach滴入任溶液后，蛙心收缩减弱，收缩曲线基线下移，心率减慢，最后心跳停止在舒张状态。其原因是乙酰胆碱与心肌细胞膜的m受体结合，一方面提高心肌细胞膜钾的通透性，促进钾的流出，导致(1)静脉窦复极时钾的流出量增

15、加，最大复极电位绝对值增加；ik衰减过程减弱，自动去极化速度减慢。它会导致窦性心律和心律下降。(2)复极过程中，钾外流增加，动作电位2期和3期缩短，钙进入心肌细胞减少，心肌收缩减弱。另一方面，ach可以直接抑制钙通道，减少钙流入，进而减弱心肌收缩。四.实验结论可见，离体蟾蜍心脏对细胞外液离子浓度、酸碱、去甲肾上腺素和乙酰胆碱的变化非常敏感。实验3:红细胞渗透脆性的测定、影响凝血的因素和血型鉴定(一)、红细胞渗透脆性的测定一、实验目的1.在本实验中，我们学习了测定红细胞渗透脆性的方法。2.加深对细胞外液渗透压在维持红细胞正常形状和功能中的重要性的理解。3.观察不同因素对红细胞渗透脆性的影响。二、实验原理当红细胞悬浮在等渗氯化钠溶液中时，它们的形态保持不变。如果放在低渗透性的氯化钠溶液中，会发生肿胀和破裂，这就是所谓的红细胞渗透脆性。然而，红细胞对低渗盐水溶液有一定的抵抗力，这可以用氯化钠溶液的浓度来表示。将血液滴入不同浓度的低渗透性氯化钠溶液中，溶血开始时的氯化钠溶液浓度为红细胞的最小阻力(通常为0.42-0.46%氯化钠溶液)。当发生完全溶血时，氯化钠溶液的浓度是红细胞的最大阻力(通常为0.28-0.32%氯化钠溶液)。前者代表红细胞的最大脆性(最小阻力)，而后者代表红细胞的最小脆性(最大阻力)。生理上，能使药物细