家畜生理学实验

家畜生理学实验

主 编 栾新红

副主编 林树梅 杨建成 刘梅

主 审 胡建民

沈阳农业大学畜牧兽医学院

二0 0八年九

（供动物科学、动物医学及生物技术专业用）

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目 录

目 录 .................................................................................................................... 1 一、绪 论 .................................................................................................................... 5 1．实验课的目的和要求................................................................... 错误！未定义书签。 2．实验结果的处理 .......................................................................... 错误！未定义书签。 3．实验报告写作要求 ...................................................................... 错误！未定义书签。 4．实验室守则 ................................................................................. 错误！未定义书签。 二、常用手术器械及仪器简介 .......................................................... 错误！未定义书签。 (一)常用手术器械............................................................................. 错误！未定义书签。 1. 常用手术器械 ............................................................................................................ 8 2. 手术器械的消毒方法................................................................................................ 11 (二)生理学实验常用仪器、设备........................................................ 错误！未定义书签。 1．刺激系统 ................................................................................................................ 12 2．引导、换能系统 ...................................................................................................... 19 3．信号调节放大系统 .................................................................................................. 23 4．显示与记录系统 ...................................................................................................... 25 5. 计算机生物信号采集处理系统在生理学实验中的应用............................................. 28 1.神经生理 .................................................................................................................. 34 实验一 蛙坐骨神经腓肠肌标本制备 ............................................................................. 4 实验二 生物电现象的观察 ............................................................. 错误！未定义书签。 实验三 反射时的测定及反射弧的分析 ............................................ 错误！未定义书签。 2. 血液生理 .................................................................................... 错误！未定义书签。 实验四 血红蛋白的测定 ............................................................................................. 39 实验五 红细胞脆性试验 ............................................................................................. 41 实验六 红细胞沉降率(血沉)的测定............................................................................. 43 实验七 血液凝固........................................................................................................ 45 3. 心脏生理 .................................................................................... 错误！未定义书签。 实验八 蛙类心搏过程的分析观察 ................................................... 错误！未定义书签。 实验九 期前收缩与代偿间歇 ...................................................................................... 50 实验十 离体蛙心灌流 ................................................................................................ 52 4. 循环生理 ................................................................................................................ 55 2

实验十一 动脉血压的直接测定及其影响因素 ............................................................. 55 5.呼吸生理 .................................................................................................................. 59 实验十二 呼吸运动的调节 ......................................................................................... 59 实验十三 胸内压的测定 ............................................................................................. 61 6. 泌尿生理 ................................................................................................................ 63 实验十四 尿的分泌 .................................................................................................... 63 7.中枢神经生理 ........................................................................................................... 66 实验十五 家兔大脑皮层运动区的机能定位 ................................................................. 66 实验十六 去大脑僵直 ................................................................................................ 68 附 录...................................................................................................................... 70 附录一 常用生理溶液的配制 .................................................................................... 70 附录二 常用几种 ........................................................................................... 71 附录三 常用血液抗凝剂的配制及用法 ...................................................................... 72

参考文献 .................................................................................................................. 73

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1.神经生理

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。

图22 蛙（蟾蜍）坐骨神经腓肠肌标本制备（一）

甲 破坏蛙（蟾蜍）脑脊髓的方法 乙、丙 剪除躯干前段及内脏 丁 剥掉后肢皮肤

[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，向前伸入颅腔，

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

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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。

丁

甲

乙

丙

图23 蛙（蟾蜍）坐骨神经腓肠肌标本制备（二）

甲.后肢肌肉背面观；乙.坐骨神经分离暴露后的位置；丙、丁.坐骨神经腓肠肌标本（实线部分）

1.股三头肌；2.股二头肌；3.半膜肌；4.股骨

[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。

2. 分离肌肉时应按层次剪切。分离神经时，必须将周围的结缔组织剥离干净。 3. 制备标本过程中，应随时用任氏液浸湿神经和肌肉，防止干燥。

4. 切勿让蟾蜍的皮肤分泌物和血液等沾污神经和肌肉，也不能用水冲洗，否则会影

响神经、肌肉的功能。

[讨论]

1. 何为阈下刺激、阈刺激、阈上刺激和最适刺激？ 2. 引起组织兴奋的刺激必须具备那些条件？

3. 用各种刺激检验标本兴奋性时，为什么要从中枢端开始？ 4.实验过程中标本的阈值是否会改变？为什么？

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4. 循环生理

实验十一 动脉血压的直接测定及其影响因素

[目的] 学习动脉血压直接测定的急性实验方法，观察某些神经、体液因素对动脉血压的

影响。

[原理] 动脉血压是心脏和血管功能的综合指标，通常是相对稳定的，这种相对稳定性是

靠神经、体液的调节实现的。神经调节是指中枢神经系统通过反射调节心血管的活动。各种内外感受器的传入信息进入心血管中枢，经整合处理时，改变支配心脏和血管的交感及副交感神经的紧张性活动，进而使动脉血压得到调节。如交感神经兴奋，末稍释放去甲肾上腺素, 作用于心肌细胞膜上β

1 受体，使心率加快，

传导加速，收缩力增强，从而心输出量增加，动脉血压升高。迷走神经兴奋，末稍释放乙酰胆碱，作用于心肌细胞膜上M受体，引起心率减慢，兴奋传导减慢，收缩力减弱，从而心输出量减少，动脉血压降低。

支配血管的植物性神经主要是交感缩血管神经，兴奋时末稍释放去甲肾上腺素，作用于血管平滑肌细胞膜上的α受体，使平滑肌收缩，血管口径变小，外周阻力增大，血压升高；若释放的去甲肾上腺素作用于血管平滑肌的β2受体，则使平滑肌舒张，血管口径变大，外周阻力减小，血压降低。体液调节也是影响心血管活动的重要因素，以肾上腺髓质释放的肾上腺素和去甲肾上腺素为主。肾上腺素作用于α、β受体，使心跳加速，兴奋传导加速，心肌收缩力加强，心输出量增加，血压升高。对血管作用则取决于哪种受体占优势。一般在整体情况下，小剂量肾上腺素主要引起体内血液重新分配，对总外周阻力影响不大；但超生理剂量可使外周阻力明显升高。体液中的去甲肾上腺素主要作用于α受体，引起外周血管广泛收缩，增大外周阻力，使动脉血压升高。对心脏作用较小，强心作用不如肾上腺素。外源性给予时常由于明显的血压升高而反射性地引起心率减慢。

[实验动物] 兔

[器材及药品] 生物机能实验系统、压力换能器（血压传感器）、保护电极、动脉导管、三

通管、注射器、动脉夹、试管夹、铁支架、兔手术台、手术器械、玻璃分针、有色丝线、脱脂棉。2％戊巴比妥钠 (或20％氨基甲酸乙酯) 溶液、3.8％柠檬酸钠 (或0.5％肝素生理盐水)，生理盐水、0.01％肾上腺素溶液，0.001％乙酰胆碱溶液。

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[方法与步骤] 一、仪器装置

1．将压力换能器插头连到相应通道的输入插座（1、2、3或4通道均可)，压力腔内充满抗凝液体，排除气泡，经三通管（或直接）与动脉导管相连。

2．开机启动生物机能实验系统界面。设定参数：显示模式：连续记录；输入方式：DC；触发方式：刺激器触发；刺激模式：单刺激或串刺激 (中等强度)；放大倍数：200 ～ 500倍；采样间隔：1ms。 二、手术操作

1．麻醉

称重后，动物用2%戊巴比妥钠按1 ml / kg体重 (或20%氨基甲酸乙酯5 ml / kg) 由耳缘静脉注入，麻醉后，动物背位固定于手术台上。

注意：注射过程中注意观察动物肌张力、呼吸频率及角膜反射变化，防止麻醉过深，并遵循“先快后慢”的注射原则 (尤指戊巴比妥钠)。

2．分离颈部神经和血管

剪去颈部被毛，沿正中线作5～7 cm切口，再沿气管钝性分离皮下组织和肌肉，将胸锁乳突肌向外侧分开，即可见到位于气管两侧的血管神经束 (如图33所示)，轻轻分离右侧减压神经、交感神经及双侧的迷走神经、颈动脉，分别下穿不同色线备用。

图33 家兔颈部的血管与神经

3．动脉插管

分离左侧颈动脉2～3 cm (尽量向头端分离)，动脉夹夹闭其近心端，穿线结扎其头端，

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血管下穿线备用。在头端结扎线的近端剪一斜口，将充满抗凝液的动脉导管由切口处向心脏方向插入动脉内，用线扎紧动脉套管，打开三通和动脉夹，待血压稳定后，开始实验。调节放大倍数及X、Y轴压缩、扩展比，直至图形合适为止。 三、观察项目（需要时请按“标记”按钮逐一作标记）

1. 记录正常血压曲线

识别心搏波、呼吸波和梅耶氏波，动脉血压随心室的收缩和舒张而变化。心室收缩时血压上升，心室舒张时血压下降，这种血压随心动周期的波动称为“一级波”(心搏波)，其频率与心率一致。此外动脉血压也随呼吸而变化，吸气时血压先是下降，继而上升，呼气时血压先是上升，继而下降，这种波动叫“二级波”(呼吸波)，其频率与呼吸频率一致。有时可见到一种低频率 (几次到几十次呼吸为一周期) 的缓慢波动称为“三级波”(梅耶氏波)，可能与心血管运动中枢紧张性的周期性变化有关。

图34 兔颈总动脉的血压曲线（示波器记录）

2. 地心引力的影响

松开后肢固定绳，并迅速抬起后肢使之高于心脏位置 (保持心脏水平位)，此时血压有何变化?

3. 夹闭颈动脉

夹闭对侧颈动脉，阻断血流15 s，观察血压变化。

4. 用薄橡皮手套将动物的鼻子和嘴套起，使其中有少量空气，一段时间后手套内CO2浓度逐渐升高，观察此时血压变化。

5. 刺激减压神经

用中等强度电刺激减压神经，观察血压变化。血压恢复后，用两丝线分别结扎减压神经，并在两结间剪断，观察血压变化。分别电刺激向中端和离中端，观察血压变化。

6. 刺激迷走神经

用中等强度电刺激迷走神经，观察血压变化。结扎并于结的向中端剪断一侧迷走神经，8

血压有何变化? 刺激迷走神经离中端，血压有何变化? 剪断另一侧迷走神经，血压有何变化? 再刺激减压神经向中端，观察血压变化。

7. 耳缘静脉注射0.01％肾上腺素0.2～0.3 ml，观察血压变化。 8. 耳缘静脉注射0.001％乙酰胆碱0.1～0.2 ml，观察血压变化。

9. 血容量改变对血压的影响：自对侧颈动脉放血10 ml，血压有何变化？然后自耳缘静脉注入20 ml 38℃生理盐水，血压有何变化?

10. 点击“停止”按钮，结束采样，换名存盘，并编辑、打印输出实验结果。 [注意事项]

1．每项实验后须待血压基本恢复正常后再进行下一项。

2．动脉套管与颈动脉保持平行位置，防止刺破动脉或堵塞管口。压力传导系统应严

格密封。

3．注意动物保暖及麻醉深度，若实验时间较长，麻醉变浅可酌量补加。 [讨论]

1．为什么换能器应与动物心脏保持同一水平位置?

2．支配心血管的神经有哪些? 参与血压调节的主要反射有哪些？如何进行调节? 3． 肾上腺素和去甲肾上腺素的作用有何不同? 为什么？ 4． 动脉血压是如何保持相对稳定的? 5． 解释失血或输血后的血压及心搏变化。

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6.泌尿生理

实验十四 尿的分泌

[目的] 了解一些生理因素对尿分泌的影响及其调节。

[原理] 尿是血液流经肾单位时，经过肾小球滤过、肾小管的重吸收和分泌而形成的。凡

是影响肾小球滤过作用和肾小管重吸收机能的因素都可引起尿量的改变。

[实验动物] 兔

[器材及药品] 注射器，手术台，手术器械，膀胱套管，生物机能实验系统，压力换能器，

保护电极，记滴器，乳胶管，培养皿，烧杯，恒温水浴箱，2％戊巴比妥钠溶液，20％葡萄糖，0.1％肾上腺素，垂体后叶激素，生理盐水，细塑料管，棉线，缝合针，丝线。

[方法与步骤] 一、手术操作

1．麻醉：耳静脉注射2％戊巴比妥钠溶液，每公斤体重1 ml。背位固定于手术台上。 2．颈部剪毛，找出迷走神经和颈动脉，穿线备用。 3．尿液的收集可选用膀胱套管法或输尿管插管法。

膀胱套管法：在耻骨联合前方找到膀胱，在其腹面正中作一荷包缝合，再在中心剪一小口，插入膀胱套管，收紧缝线，固定膀胱套管，并在膀胱套管及所连接的胶管内充满生理盐水，连于记滴装置 (对于雌性动物，为防止尿液经尿道流出，影响实验结果，可在膀胱颈部结扎)。

输尿管插管法：找到膀胱后，将其移出体外，再在膀胱底部找出两侧输尿管，在输尿管靠近膀胱处分离输尿管，用细线在其下打一松结，在结下方的输尿管上剪一小口，向肾脏方向插入一条适当大小的塑料管，并将松结抽紧以固定插管，另一端连至记滴器上以便记滴。 二、仪器连接

生物机能实验系统：将压力换能器接在2通道，尿滴记录线接在记滴器上，通过计滴器与系统的4通道连结，描记尿的滴数。刺激电极与系统的刺激输出相连。

手术和实验装置联接完成后，开动记滴器，记录尿量，进行下列观察。 三、实验项目

1．记录正常情况下每分钟尿分泌的滴数，可连续计数5～10分钟，求其平均数，并

观察动态变化。

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2．静脉注射38 ℃的0.9％氯化钠溶液20 ml，记数每分钟尿分泌的滴数，分析原因。 3．注射0.1％肾上腺素0.5 ml后，计数每分钟尿分泌的滴数，注意观察注药初期和后期的尿滴数差异，分析原因。

4．静脉注射38℃的20％葡萄糖溶液5 ml，记数每分钟尿分泌的滴数。

5．切断右侧迷走神经，以中等强度连续刺激右侧迷走神经的离中端，观察每分钟尿分泌的滴数有无变化?

6．注射垂体后叶激素1～2单位，计数每分钟尿分泌的滴数，并观察何时开始出现抗利尿作用。

7．颈动脉放血约20 ml，尿量有何变化?

图38 兔输尿管及膀胱导尿法

1. 输尿管；2. 插膀胱导管部位；3. 膀胱导管

[注意事项]

1.选择家兔体重在2.5-3.0kg左右，实验前给兔多喂菜叶，或用橡皮导尿管向兔胃内灌入40～50 ml清水，以增加基础尿量。

2.手术动作要轻揉，腹部切口不宜过大，以免造成损伤性闭尿。剪开腹壁避免伤及内脏。

3.因实验中要多次进行耳缘静脉注射，因此要注意保护好兔的耳缘静脉。应从耳缘静脉的远端开始注射，逐渐向耳根部推进。

4.输尿管插管时，注意避免插入管壁和周围的结缔组织中；插管要妥善固定，不能扭曲，否则会阻碍尿的排出。

5.实验顺序的安排是：在尿量增加的基础上进行减少尿生成的实验项目，在尿量少的基础上进行促进尿生成的实验项目。一项实验需在上一项实验作用消失，血压、尿量基本恢复正常水平时再开始。

6.刺激迷走神经强度不宜过强，时间不宜过长，以免血压过低，心跳停止。

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7.在进行每一实验步骤时，必须待尿量基本恢复或者相对稳定以后才开始，而且在每项实验前要有对照记录。

[讨论]

1.静脉快速注射生理盐水对尿量和血压有何影响，为什么？ 2.静脉注射去甲肾上腺素对尿量和血压有何影响，为什么？ 3.静脉注射葡萄糖对尿量和血压有何影响，为什么？ 4.电刺激迷走神经外周端对尿量和血压有何影响，为什么？

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7.中枢神经生理

实验十五 家兔大脑皮层运动区的机能定位

[目的] 1．学习哺乳动物的开颅方法。

2．观察大脑皮层运动区的刺激效应。

[原理] 大脑皮层运动区是躯体运动机能的高级中枢，电刺激该区的不同部位，可以引起

躯体不同部位的肌肉运动。

[实验动物] 家兔

[器材及药品] 生物机能实验系统、刺激电极、常用手术器械、咬骨钳、骨钻、兔手术台、

骨蜡、20％氨基甲酸乙酯（或2％戊巴比妥钠溶液）、棉球、温热生理盐水。

[方法与步骤]

1．取—只家兔，耳缘静脉注射氨基甲酸乙酯(按1g /kg体重，或2％戊巴比妥钠溶液按1ml/kg体重) 将其麻醉后腹位固定于手术台上。用剪毛剪将头顶部被毛剪去，再用手术刀由眉间至枕骨部纵向切开皮肤，沿中线切开骨膜。用手术刀柄自切口处向两侧刮开骨膜，暴露额骨及顶骨 (图39)。用骨钻在—侧的顶骨上开孔 (勿伤及脑组织) 后，将咬骨钳小心伸入孔内，自孔处向四周咬骨以扩展创口。向前开颅至额骨前部，向后开至顶骨后部及人字缝之前 (切勿掀动人字缝前的顶骨，以免出血不止)。按图40的开颅区域，暴露双侧大脑半球。

＋ 咀嚼运动 ○ 前肢运动

△ 头面部活动 ● 前后肢活动

▲ 仰头、转项

图39 开颅部位 图40 家兔大脑皮层运动区

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2．用眼科剪小心剪开脑膜，暴露脑组织。将温热生理盐水浸湿的薄棉片盖在裸露的大脑皮层上 (或滴几滴石蜡油) ，防止干燥。

3．放松动物四肢，用棉球吸干脑表面的液体将无关电极固定在头部切开的皮肤上，先用刺激电极接触皮下肌肉，调节刺激强度。以引起收缩的最小刺激强度及25～30次／s的频率刺激大脑皮层的同区域，观察肌肉活动的反应。绘出半球背面观的轮廓图，标出躯体肌肉运动的代表点（图40）。 [注意事项]

1.麻醉不宜过深。

2.开颅术中应随时止血，注意勿伤及大脑皮层。

3.使用双极电极时，为防止电极对皮层的机械损伤，刺激电极尖端应烧成球形。 4.刺激大脑皮层时，刺激不宜过强，刺激的强度应从小到大进行调节，否则影响实验结果，每次刺激应持续5～10 s。

5.切断部位要准确，过低会伤及延髓呼吸中枢，导致呼吸停止。 [讨论]

1.为什么电极刺激大脑皮层引起肢体运动往往是左右交叉反应? 为什么？ 2.根据实验结果．说明大脑皮层运动区的机能特征。 14