生理科学实验——medlab 生物信号采集处理系统

生理科学实验设计——家兔呼吸运动的调节09级31班第四小组麦华浩莫世杰刘文荣罗国华王辉赵宏伟一：实验目的：（1）熟悉家兔耳缘静脉注射法、家兔颈部手术操作、神经血管分离、气管插管技术。

（2）记录家兔呼吸曲线观察一氧化碳（CO）、纯氧，走神经对呼吸运动的调节及了解其机理。

（3）熟悉Medlab生物信号处理系统、保护电极、氧气瓶，张力换能器在实验中的作用及使用注意事项。

二：立题依据：一氧化碳中毒机理是一氧化碳与血红蛋白的亲合力比氧与血红蛋白的亲合力高200～300倍，它进入人体后会和血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白不能与氧气结合，从而造成人体组织缺氧。

急性中毒时，轻者会出现头痛、头晕、耳鸣、心悸、恶心、呕吐、无力，重者会出现心肌损害、脑椎体系损害、昏迷、休克甚至死亡。

及时强制吸氧，置换一氧化碳，能避免死亡。

临床表现主要为缺氧，其严重程度与HbCO的饱和度呈比例关系。

轻者有头痛、无力、眩晕、劳动时呼吸困难，HbCO饱和度达10%—20%。

症状加重，患者口唇呈樱桃红色，可有恶心、呕吐、意识模糊、虚脱或昏迷，HbCO饱和度达30%—40%。

重者呈深度昏迷，伴有高热、四肢肌张力增强和阵发性或强直性痉挛，HbCO饱和度>50%。

患者多有脑水肿、肺水肿、心肌损害、心律失常和呼吸抑制，可造成死亡。

二氧化碳（CO2）是调节呼吸运动最重要的生理性化学因素。

很早就知道，在麻痹的动物或人，当动物血液Pco2降到很低水平时，可出现呼吸暂停。

因此，一定水平的Pco2对维持呼吸中枢的基本活动是必需的。

CO2刺激呼吸运动是用过两条途径实现的：一是通过刺激中枢化学感受器再兴奋呼吸中枢；二是刺激外周化学感受器，冲动经窦神经和迷走神经传入延髓，反射性地使呼吸加深﹑加快，肺通气量增加。

CO2在呼吸调节中经常起作用，动脉血Pco2在一定范围内升高，可加强对呼吸的刺激作用氧中毒机理当吸入性PO2过高时，活性氧产生增加，反可引起组织，细胞损伤，称为氧中毒。

不同麻醉药对小鼠缺氧耐受性的影响及机制研究作者：刘秋晨等来源：《中国医药科学》2013年第18期[摘要] 目的研究不同麻醉药物（戊巴比妥钠、三溴乙醇、乌拉坦和水合氯醛）对小鼠缺氧耐受性的影响及相关机制。

方法小鼠随机分成6组：生理盐水对照组、普萘洛尔对照组、戊巴比妥钠组、三溴乙醇组、乌拉坦组、水合氯醛组。

腹腔注射给药，缺氧瓶法测定小鼠缺氧耐受时间及耗氧率，并利用生物信号采集处理系统记录心率变化。

观察常温下不同药物对小鼠缺氧耐受时间的影响，并分析缺氧耐受时间与耗氧率、心率之间的关系。

结果戊巴比妥钠、三溴乙醇、乌拉坦和水合氯醛均显著延长小鼠的缺氧耐受时间（P[关键词] 麻醉药；缺氧耐受性；小鼠[中图分类号] R364.4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616（2013）18-29-03缺氧是常见的病理生理过程，缺氧耐受性差的器官如心、脑等，更容易发生缺血-再灌注损伤（ischemia reperfusion injury），心脑血管疾病手术特别是冠脉搭桥术和心脏移植手术等的广泛开展，均涉及缺血-再灌注过程。

近年来研究显示，麻醉药除了其麻醉效能外，还能明显减轻缺血再灌注损伤，但其机制复杂，尚不完全清楚[1-3]。

目前研究主要集中在离体细胞和单个器官上，关于麻醉药预处理对全身缺血缺氧损伤的保护作用研究很少[4]。

因此，研究麻醉药物对机体缺氧耐受性的影响具有重要临床意义，本实验拟通过不同麻醉药物对小鼠缺氧耐受性的影响及相关机制研究，以期为临床相关缺血-再灌注疾病的治疗提供理论依据，对于改善患者预后具有重要价值。

1 材料与方法1.1 动物和试剂健康成年ICR（institute of cancer research）小鼠，体重（20±2）g，购自苏州大学实验动物中心。

普萘洛尔、三溴乙醇购自美国Sigma公司；水合氯醛购自上海金山制药有限公司；戊巴比妥钠、乌拉坦购自国药集团化学试剂有限公司；钠石灰购自上海化学试剂有限公司。

实验1 刺激强度、频率对骨骼肌收缩的影响【目的】本实验在保持刺激时间恒定的条件下，逐步增加或减小对蟾蜍坐骨神经的刺激强度(脉冲振幅)和改变电脉冲刺激频率，观察记录腓肠肌收缩收缩张力，分析探讨刺激强度和刺激频率与骨骼肌收缩张力的关系。

学习微机生物信号采集处理系统的使用。

【原理】肌肉、神经和腺体组织称为可兴奋组织，它们有较大的兴奋性。

不同组织、细胞的兴奋表现各不相同，神经组织的兴奋表现为动作电位，肌肉组织的兴奋主要表现为收缩活动。

因此，观察肌肉是否收缩可以判断它是否产生了兴奋。

一个刺激是否能使组织发生兴奋，不仅与刺激形式有关，还与刺激时间、刺激强度、强度-时间变化率三要素有关，用方形电脉冲刺激组织，则组织兴奋只与刺激强度、刺激时间有关。

用方形电脉冲刺激组织，在一定的刺激时间(波宽)下，刚能引起组织发生兴奋的刺激称为阈刺激，所达到的刺激强度称为阈强度，能引起组织发生最大兴奋的最小刺激，称为最大刺激，相应的刺激强度叫最大刺激强度；界于阈刺激和最大刺激间的刺激称阈上刺激，相应的刺激强度称阈上刺激强度。

刺激神经使神经细胞产生兴奋，兴奋沿神经纤维传导，通过神经肌接头的化学传递，使肌肉终板膜上产生终板电位，终板电位可引起肌肉产生兴奋(即动作电位)，传遍整个肌纤维，再通过兴奋-收缩耦联使肌纤维中粗、细肌丝产生相对滑动，宏观上表现为肌肉收缩。

肌肉收缩的形式，不仅与刺激本身有关，而旦还与刺激频率有关。

当刺激频率较小，使刺激间隔大于一次肌肉收缩舒张的持续时间，则肌肉收缩表现为一连串的单收缩；增大刺激频率，使刺激间隔大于一次肌肉收缩的收缩时间、小于一次肌肉收缩舒张的持续时间，则肌肉产生不完全强直收缩；继续增加刺激频率，使刺激间隔小于一次肌肉收缩的收缩时间，则肌肉产生完全强直收缩。

【预习】1．仪器设备知识参见RM6240微机生物信号采集处理系统介绍。

2．实验理论实验动物知识参见第三章第一节生理科学实验常用实验动物的种类；第四章第一节动物实验的基本操作；统计学知识参见第五章第四节常用统计指标和方法；生理学教材中兴奋性、兴奋的概念，神经肌接头化学传递的机制，骨肌的收缩原理和肌肉收缩的外部表现和力学分析。

2008年考研动物生理试验实验一蛙坐骨神经腓肠肌标本制备[目的] 熟悉蛙 (或蟾蜍) 的坐骨神经腓肠肌标本的制备方法，初步掌握几项基本实验操作。

[原理] 蛙类的一些基本生命活动和生理功能与温血动物相类似，而其组织在离体状态下，易于控制和掌握，所以蛙类的神经一肌肉标本常用以研究兴奋性、兴奋过程、刺激的一些规律和特性。

[实验动物] 蛙 (或蟾蜍)[器材及药品] 解剖器械，锌铜弓，培养皿，烧杯，任氏液，棉花线。

[方法及步骤] 1．破坏脑脊髓：取蛙或蟾蜍一只，用蛙针从枕骨大孔垂直插入，向前伸人颅腔，捣毁脑髓；向后插入椎管，捣毁脊髓。

如果蛙处于瘫痪状态，表示脑和脊髓完全破坏。

然后沿两侧腹部将蛙横断为上下两半。

并将前半段弃去，保留后半段备用。

2．剥离皮肤：先剪去尾椎末端及泄殖腔附近的皮肤，然后从脊柱的断端撕下皮肤，将其全部剥去，直至趾端。

除去内脏，将标本放在滴有任氏液的蛙玻璃板上。

将手及使用过的解剖器械洗净。

3．分离标本为两部分：沿脊柱正中线将标本匀称地剪成左右两半，一半浸入盛有任氏液的烧杯中备用，另一半作进一步剥制。

4．分离坐骨神经：在大腿背侧的半膜肌与股二头肌之间用玻璃分针分离出坐骨神经。

注意：分离时要仔细用剪刀剪断坐骨神经的分支，向上分离至基部，向下分离到腘窝。

保留与坐骨神经相连的一小块脊柱，将分离出来的坐骨神经搭于腓肠肌上；去除膝关节周围以上的全部大腿肌肉，刮净股骨上附着的肌肉，保留的部分就是坐骨神经及股骨。

5．分离腓肠肌：在跟键上扎一线，提起结线，剪断结线后的跟腱，腓肠肌即可分离出来。

此时在膝关节下方将其他所有组织全部剪去，到此为止，带有股骨的坐骨神经腓肠肌标本制备完成。

6.标本的检验：将坐骨神经腓肠肌标本放置在蛙玻璃板上，用锌铜弓刺激坐骨神经，若腓肠肌迅速发生收缩反应，说明标本机能良好，制备成功。

应及时移放入盛有任氏液的培养皿中，供实验之用。

[注意事项]1．剥制标本时，切忌用金属器械牵拉或触碰神经干。

实验项目一：常用实验动物的基本操作（一）实验动物的抓握、固定和处死方法1、小鼠抓取固定方法小鼠温顺，一般不会咬人，抓取时先用右手抓取鼠尾提起，置于鼠笼或实验台向后拉，在其向前爬行时，用左手拇指和食指抓住小鼠的两耳和颈部皮肤，将鼠体置于左手心中，把后肢拉直，以无名指按住鼠尾，小指按住后腿即可。

有经验者直接用左手小指钩起鼠尾，迅速以拇指和食指、中指捏住其耳后颈背部皮肤亦可。

这种在手中固定方式，能进行实验动物的灌胃、皮下、肌肉和腹腔注射以及其他实验操作。

如进行解剖、手术、心脏采血和尾静脉注射时，则需将小鼠作一定形式的固定，解剖手术和心脏采血等均可使动物先取背卧位（必要时先行麻醉），再用大头针将鼠前后肢依次固定在腊板上。

2、小鼠的处死方法可采用颈椎脱臼法。

此法是将实验动物的颈椎脱臼，断离脊髓致死，为大、小鼠最常用的处死方法。

操作时实验人员用右手抓住鼠尾根部并将其提起，放在鼠笼盖或其他粗糙面上，用左手拇指、食指用力向下按压鼠头及颈部，右手抓住鼠尾根部用力拉向后上方，造成颈椎脱臼，脊髓与脑干断离，实验动物立即死亡。

（二）动物血细胞计数方法材料和用品（1）器材：细胞计数板、细口滴管、绸布。

（2）试剂：0.4％台盼蓝。

（3）材料：血细胞悬液。

实验原理细胞计数一般用血细胞计数板，按白细胞计数方法进行计数。

细胞计数时，先将培养细胞或血细胞稀释成细胞悬液，然后将细胞悬液滴入细胞计数板内，计数计数板上计数室四大格内的细胞数。

根据计数室的容积及稀释倍数，即可计算出细胞浓度。

实验步骤：图5－1 血细胞计数板1．采血及稀释用1ml移液管吸取0.38ml白细胞稀释液放入小试管内备用，另用5ml移液管吸取3.98ml红细胞稀释液放入小试管内备用。

用酒精棉球消毒兔的耳缘静脉采血部位，用刺血针刺破血管，让血液自然流出，擦去第一滴血，待流出第二滴血时，用一次性毛细血管分2次准确吸取20ul、和20ul，将血液分别吹入盛有白、红细胞稀释液的小试管内，用滴管放在试管底部轻轻吹出血液，用上清液冲洗毛细取血管2～3次，轻轻摇动，使液体充分混匀。

生理科学实验实验报告课程名称：生理科学实验指导老师：陆源实验名称：神经干不应期的测定实验类型：模拟实验同组学生姓名：神经干不应期的测定寿春晖（浙江大学2004级临床医学3B班，浙江杭州310058）[摘要]目的：了解蛙类坐骨神经干产生动作电位后其兴奋性的规律性变化。

学习绝对不应期和相对不应期的测定方法。

方法：制备蛙坐骨神经干标本，刺激模式设为双刺激，逐步减小波间隔，观察第二个动作电位振幅与第一个相同的刺激波间隔和第二的动作电位消失的刺激波间隔。

结果：第二个动作电位与第一个动作电位振幅相同的刺激波间隔为10.6ms，第二个动作电位消失的时间间隔为1.0ms。

结论：神经干存在着绝对不应期和相对不应期。

[关键词]神经干动作电位绝对不应期相对不应期1.实验材料和方法1.1 实验材料：蟾蜍、标本屏蔽盒、任氏液、微机生物信号采集处理系统。

1.2 实验方法：1.2.1 系统连接和仪器参数设置（1）RM6240系统：点击“实验”菜单，选择“肌肉神经”或“生理科学实验项目”菜单中的“神经干兴奋不应期的测定”或“神经干兴奋不应期的自动测定”项目。

系统进入该实验信号记录状态。

仪器参数：1通道时间常数0.02s、滤波频率1KHz、灵敏度4mV，采样频率80KHz，扫描速度1ms/div。

双刺激激模式，最大刺激强度，刺激波宽0.1ms，起始波间隔0.5 ms，延迟2ms，同步触发。

（2）PcLab和MedLab系统：点击“实验”菜单，选择“常用生理学实验”或“文件”菜单“打开配置”中的“神经干动不应期测定”项目。

系统进入该实验信号记录状态。

仪器参数：2通道放大倍数200、交流耦合（AC）、上限频率10KHz，通道4，记录刺激标记，放大倍数5～50，采样间隔20ms；自动间隔调节刺激方式，最大刺激强度，周期1s，波宽0.1ms，首间隔0.5ms，增量0.2ms，末间隔：30ms，延时1ms；记忆示波方式，刺激器触发。

1.2.2神经干制备（1）毁脑脊髓和下肢标本制备：按实验1介绍的方法。

家兔急性肺水肿【摘要】目的：通过本实验了解复制家兔急性肺水肿模型，进一步了解急性肺水肿表现及其发生机制。

方法：先通过复制家兔实验性肺水肿模型,再用观察法观察家兔的变化,了解肺水肿的发生机制和主要表现。

结果：在逐渐注入肾上腺素生理盐水之后，家兔出现呼吸急促，后来呼吸困难，气管插管内涌出大量粉红色液体，最后家兔处死，肺系数增大。

结论：给家兔快速滴注生理盐水，使循环血容量急剧增多，注入肾上腺素可引起交感活性加强，导致体循环外周阻力增高，大量血液从体循环转移到肺循环，而左心未能及时适应，引起肺毛细血管静水压明显上升，肺血管内液体渗入肺间质和肺泡，发生肺水肿，家兔出现呼吸急促，后来困难、粘膜紫绀，两肺有弥散性湿罗音，气管插管内涌出大量粉红色液体。

【关键词】急性肺水肿肾上腺素生理盐水【 abstract】Objective: through the experiment about the replication rabbit model of acute pulmonary edema, further understand the manifestations and mechanism of acute pulmonary edema. Methods: first, through the model replicated experimental pulmonary edema in rabbits, and then observe the change of observation method in rabbits, investigate the mechanism and the main manifestations of pulmonary edema. Results: after the injection of adrenalin saline in rabbits gradually, shortness of breath, tracheal intubation in pouring a lot of pink liquid, finally rabbits were executed, the pulmonary coefficient increased. Conclusion: to the rabbits of rapid infusion of saline, the circulating blood volume increased sharply,injecting adrenaline can cause sympathetic activity strengthened, resulting in systemic circulation increased peripheral resistance, transfer a lot of blood from the body circulation to the pulmonary circulation, and left heart failed to adapt to, cause pulmonary capillary hydrostatic pressure increased significantly, pulmonary intravascular fluid infiltration of pulmonary interstitial and alveolar, pulmonary edema occurs in rabbits, shortness of breath, difficulty, mucous membrane cyanosis, two lung diffuse rales, tracheal intubation from large pink liquid.【key words】acute pulmonary edema; epinephrine; saline【引言】水肿是指组织间隙内的体液增多。