1、心血管功能活动的调节和急性心力衰竭摘要 目的：以动脉血压、中心静脉压、心率等为指标，观察整体情况下某些神经、体液因素对心血管活动的调节；通过对实验的观察分析，加深对心血管活动神经体液调节的认识；3.学习使心脏负荷过度的方法以及家兔急性右心衰竭模型的建立，观察急性右心衰时血流动力学的主要变化。方法: 分别通过夹闭家兔的右侧颈总动脉，静脉注射去甲肾上腺素、乙酰胆碱、肾上腺素等神经体液刺激方法观察家兔在刺激前后生命体征的变化。静脉注射石蜡建立急性右心衰模型，并注射山良菪碱进行抢救，对比心衰前后及救治前后家兔生命体征变化。结果：夹闭家兔的右侧颈总动脉，收缩压、舒张压增大，中心静脉压降低；静脉注射去甲肾
2、上腺素，收缩压、舒张压显著升高，心率减慢；静脉注射乙酰胆碱，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；完成心力衰竭模型的构建，山良菪碱抢救有一定效果。结论：经过实验验证，神经体液因素对心血管活动的影响符合其理论的作用机制。关键词：心血管系统、动脉血压、中心静脉压、心率、呼吸频率、急性心力衰竭神经和体液的调节对于心血管功能活动的正常运行至关重要，动脉血压相对恒定对于机体正常血液供应和物质代谢极其重要。血管主要受交感神经的支配，而心脏受受交感与副交感神经的双重支配。交感神经兴奋末梢释放去甲肾上腺素，与心肌细胞 受体结合引起心率加快、心肌收缩力增强、心输出量增加以及血压升
3、高，与血管平滑肌 受体结合使血管收缩，血压升高。肾上腺素受体有 及 两个类型，作用基本与去甲肾上腺素相同；迷走神经兴奋末梢释放乙酰胆碱，与心肌细胞 M 受体结合引起心率减慢、心房肌收缩力减弱，心输出量减少，血压下降。急性心力衰竭是急性发作或加重的心功能异常所致的心肌收缩力降低、心脏负荷加重，造成急性心排血量骤降、肺循环压力升高、周围循环阻力增加，引起肺循环充血而出现急性肺淤血可伴组织、器官灌注不足和心源性休克的临床综合征。通过给家兔静脉快速大量输液使回心血量增多，以及静脉注射石蜡造成肺毛细血管栓塞，引起右心前、后负荷升高，导致右心衰竭，从而构建急性心衰模型，运用 M 胆碱受体阻滞剂山良菪碱可进
4、行救治。1 材料与方法1.1 材料1.1.1 实验动物：家兔1.1.2 手术器械和仪器：家兔手术台，恒温水浴锅，注射器（1ml、2ml 、5ml、10ml） ，动脉夹，止血钳，组织剪，粗剪，眼科镊，手术线，固定绳，纱布，动静脉插管，三通管，压力换能器，PcLab 数据采集系统。1.1.3 药品和试剂：20%乌拉坦，37生理盐水，0.1%肝素，蒸馏水，液体石蜡，1 ：10000去甲肾上腺素，5：100000 肾上腺素， 1：100000 乙酰胆碱， 1%呋噻米，山莨菪碱。1.2 方法1.2.1 动物麻醉：挑选家兔，称量家兔的体重，按照体重计算麻药剂量（5ml/kg ） 。用 20%乌拉坦耳缘静脉
5、缓慢注射麻醉。注意观察肌张力、呼吸频率、角膜反射变化。麻醉后仰卧固定在手术台上。 1.2.2 备皮：家兔颈部剪毛，沿着甲状软骨下正中剪开皮肤 6cm。1.2.3 动静脉插管：钝性分离左侧颈总动脉和右侧颈外静脉。 向分离好的颈静脉插入预先充好肝素的静脉插管；左颈动脉中插入和 PcLab 数据采集系统相连接的动脉插管。固定后记录电脑返回的数据。 1.2.4 钝性分离右侧颈总动脉。1.2.5 神经体液调节实验：（1 ） 用动脉夹夹闭右侧颈总动脉 5-10s，观察各项指标的变化。 （2 ） 家兔安静 5 分钟后，静脉先注射 0.3ml 去甲肾上腺素，再注射 1ml 左右的生理盐水来送液。观察注射前后各
6、项指标的变化并记录。 （3 ） 家兔安静 5 分钟后，静脉注射 0.2ml 乙酰胆碱，再注射 1ml 左右的生理盐水来送液。观察各注射前后项指标的变化并记录。 （4 ） 家兔安静 5 分钟后，静脉注射 0.2ml 肾上腺素，再注射 1ml 左右的生理盐水来送液。观察注射前后各项指标的变化并记录。 1.2.6 急性右心衰竭实验：神经体液调节实验后让动物安静 10 分钟，记录收缩压、舒张压、脉压差、中心静脉压、心率、呼吸频率、呼吸深度。 （1 ）快速颈静脉导管输入 37生理盐 50ml，观察并记录注射前后各项指标的变化 。（2 ）家兔安静 5 分钟后，颈静脉缓慢注射液体石蜡 0.5ml，再注射 1
7、ml 左右的生理盐水来送液。观察注射前后各项指标的变化并记录。 （3 ）急性右心衰竭的抢救：根据实验室安排，应注射山莨菪碱 0.8ml 进行救治。2. 结果2.1 夹闭双侧颈总动脉夹闭颈总动脉后，平均收缩压、平均舒张压、脉压差较正常时大幅度升高，中心静脉压有所降低，心率略微增加，呼吸频率明显加快且呼吸深度明显加深。见表 1。动脉血压 (mmHg)操作步骤 平均收缩压平均舒张压 脉压差中心静脉压(cmH 2O)心率(次/分)呼吸频率(次/分) 呼吸深 度正常 102 80 22 2.586 339 52 平缓夹闭颈总动脉 10 秒后138 112 26 -1.651 347 63 加深表 1.
8、夹闭颈动脉前后指标 2.2 颈静脉注射去甲肾上腺素颈静脉注射去甲肾上腺素 0.3ml 后，平均收缩压、平均舒张压较注射前明显升高、脉压差降低，中心静脉压也较大幅度升高，心率则明显降低，呼吸频率下降，呼吸深度变浅。见表 2。操作步骤动脉血压 (mmHg) 中心静脉 心率(次/ 呼吸频 呼吸深平均收缩压平均舒张压 脉压差 压(cmH 2O) 分)率(次/分) 度注射前 110 87 23 1.377 296 50 平缓注射后 138 119 19 3.981 195 45 变浅表 2. 颈静脉注射去甲肾上腺素前后指标2.3 颈静脉注射乙酰胆碱颈静脉注射乙酰胆碱 0.2ml 后，平均收缩压、平均舒张
9、压、脉压差较注射前明显降低，中心静脉压则明显上升，心率明显下降，呼吸频率明显增大，呼吸深度保持平缓。见表 3。动脉血压 (mmHg)操作步骤 平均收缩压平均舒张压 脉压差中心静脉压(cmH 2O)心率(次/分)呼吸频率(次/分) 呼吸深 度注射前 109 84 25 0.018 271 46 平缓注射后 99 80 19 6.317 160 56 平缓表 3. 颈静脉注射乙酰胆碱前后指标2.4 颈静脉注射肾上腺素颈静脉注射肾上腺素 0.2ml 后，平均收缩压、平均舒张压较注射前明显升高，中心静脉压小幅度降低，心率增高，呼吸频率增大。见表 4。动脉血压 (mmHg)操作步骤 平均收缩压平均舒张压
10、 脉压差中心静脉压(cmH 2O)心率(次/分)呼吸频率(次/分) 呼吸深 度注射前 107 85 22 0.018 230 46 平缓注射后 130 107 23 -2.113 290 59 平缓表 4. 颈静脉注射肾上腺素前后指标2.5 颈静脉注射生理盐水颈静脉注射生理盐水 50ml 后，平均收缩压、平均舒张压较注射前明显降低，中心静脉压明显升高，心率降低，呼吸频率增大，呼吸深度加深。见表 5。动脉血压 (mmHg)操作步骤 平均收缩压平均舒张压 脉压差中心静脉压(cmH 2O)心率(次/分)呼吸频率(次/分) 呼吸深 度注射前 110 84 26 0.018 220 50 平缓注射后 9
11、6 75 21 8.113 188 59 加深表 5. 颈静脉注射生理盐水前后指标2.6 急性心力衰竭实验颈静脉注射 0.5ml 石蜡后，平均收缩压、平均舒张压较注射前明显降低，中心静脉压明显升高，心率明显升高，呼吸频率增大。注射山莨菪碱 0.8ml 后，收缩压，舒张压略回升，中心静脉压下降，心率减慢，呼吸频率减慢。见表 6。动脉血压 (mmHg)操作步骤 平均收缩压平均舒张压 脉压差中心静脉压(cmH2O)心率(次/分) 呼吸频率(次 /分)前 104 80 24 6.516 228 52颈静脉注射石蜡0.5 ml 后 94 75 19 20.431 309 66颈静脉注射山莨菪碱 0.8m
12、l100 80 20 10.378 287 50表 6. 急性心力衰竭实验3 讨论3.1 夹闭双侧颈总动脉夹闭双侧颈总动脉同时影响颈动脉窦压力感受器和颈动脉体化学感受器。颈动脉窦压力感受器为颈动脉窦血管外膜下的感觉神经末梢，压力感受器的适宜刺激是血管壁所受到的机械牵张。当动脉血压突然升高，压力感受器传入冲动增多，可以反射性的引起心迷走紧张加强，心交感紧张和交感缩血管紧张减弱，表现为心率减慢、心输出量减少、血管舒张、外周阻力减小以及血压下降 1, 2。夹闭双侧颈总动脉即阻断颈动脉窦压力感受器感受动脉压力的刺激，使其无法在短时间内快速调节动脉血压。颈动脉窦无法感受血压变化，传入冲动减少，使得交感神
13、经活动增强，从而造成心率加快、心输出量增加、血管收缩、外周阻力增大以及血压升高。夹闭双侧颈总动脉对化学感受器的作用表现在大脑血循环阻断，造成 CO2 分压升高，H +浓度升高，作用于延髓腹外侧表面的中枢化学感受器。其效应主是调节呼吸，反射性引起呼吸加深加快，通过呼吸的改变继而影响心血管活动。实验数据显示平均收缩压和舒张压均增高，呼吸频率也显著增高。中心静脉压的大小取决于心脏射血能力和静脉回心血量之间的相互关系。由于交感神经兴奋，引起回心血量增加、心输出量增加，同时引起外周阻力血管收缩。本组实验数据显示中心静脉压下降，可知心输出量的增加量大于回心血量的增加量，推断是由外周阻力血管收缩所导致的结果
14、。3.2 颈静脉注射去甲肾上腺素去甲肾上腺素主要激动 受体，对心脏 1 受体也有较弱激动作用，但对 2 受体几乎无作用。去甲肾上腺素主要激动血管的 1 受体，使得小动脉和小静脉收缩，以皮肤黏膜的血管收缩最明显。静脉的显著收缩使总外周阻力增加，器官血流量减少。大剂量时，因血管强烈收缩使外周阻力显著升高，故收缩压升高的同时舒张压也明显升高，脉压差因此减小，中心静脉压则显著升高。另外，去甲肾上腺素能激动血管壁上的去甲肾上腺素能神经突触前 2受体，反馈抑制神经递质的释放，对血管的收缩起负反馈作用。去甲肾上腺素激动心脏 1受体，对心脏有兴奋作用，但是另一方面，由于急剧升高的血压对压力感受器的刺激，使得中
15、枢神经发放冲动刺激迷走神经，从而抑制心脏活动，这种抑制作用强于去甲肾上腺素对 1 受体的激动作用，最终结果是使心率减慢。不过，去甲肾上腺素引起心脏兴奋时，心肌代谢产物腺苷会增加，Runold 等和 Lagercrantz 等在幼龄家兔实验中的结果提示，腺苷可以引起呼吸运动减弱 3, 4。已知腺苷可减弱膈肌收缩性，诱发支气管平滑肌收缩 5，并对呼吸中枢有直接抑制作用。实验结果显示呼吸频率降低，呼吸变浅。3.3 颈静脉注射乙酰胆碱乙酰胆碱是副交感神经末梢释放的神经递质，对心房肌有直接抑制作用，但对心室肌有无直接作用尚存争议 6。Ach 可与心肌上的 M 受体结合，导致心率减慢、心房肌收缩力减弱，心
16、输出量减少，血压降低等作用，即产生负性变时、负性变传导、负性变力作用。Ach 能够刺激正常血管内皮产生舒血管的一氧化氮 7，因此 Ach 可引起全身血管扩张，血压降低。Ach 所致的肾上腺素能神经末梢释放去甲肾上腺素减少也与扩血管作用有关。因此，数据显示平均收缩压、平均舒张压和脉压差都有所下降。3.4 颈静脉注射肾上腺素肾上腺素对 和 受体均有强大的激动作用，主要表现为兴奋心血管系统。小剂量时主要激动 受体，大剂量时主要激动 受体 8。在血管功能表现上，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，即外周阻力变化为不确定的。实验数据显示收缩压和舒张压
17、均增大，但是此项操作是在注射完乙酰胆碱后的血压恢复期进行的，所以无法排除机体的负反馈调节机制所造成的舒张压升高。所以认为该剂量的肾上腺素对家兔外周血管 1 受体的作用强于对 2 受体的作用。在心功能表现上，肾上腺素有正性肌力作用和心率加快作用。由数据可看出心肌收缩力、射血能力均显著提高，心率也加快。3.5 颈静脉注射生理盐水静脉快速注射 50ml 生理盐水，家兔血容量急剧增加，容量负荷过度，引起心室舒张末期容积增加，心肌收缩负荷代偿性升高，使得回心血量上升，中心静脉压增高，若此时心脏失代偿，则发生心力衰竭。结果里收缩压、舒张压都降低，脉压差增大，中心静脉压显著升高。家兔心力衰竭，心率降低，呼吸
18、深快。3.6 急性心力衰竭实验在给家兔静推石蜡之后会引起毛细血管的栓塞，从而引起压力负荷过度，导致心肌收缩负荷增加，动脉血压代偿性升高，当动脉阻力升至外周血管来不及充分代偿时，发生心力衰竭。 实验数据显示收缩压和舒张压都降低，中心静脉压亦增大，这表明心室过度充盈，心输出量迅速下降。山莨菪碱为茄科植物唐古特莨菪中分离出的一种生物碱，是具有能够改善微循环的 M 胆碱受体阻滞剂，山莨菪碱通过改善微动脉的自律性，可减轻微血管的阻塞及压迫，改善前向血流灌注 9。虽然实验中家兔的血压有所回升，心率失常得到一定缓解，但其救治仍无法从根本上逆转心力衰竭的发展。参考文献1 Du J, Hui Y, Cheung
19、 Y, et al. The possible role of hydrogen sulfide as a smooth muscle cell proliferation inhibitor in rat cultured cellsJ. Heart Vessels,2004,19(2):75-80.2 李剑波. 外力打击兔颈动脉窦压力感受器引起死亡的动物模型的建立及其死亡机制的研究D.重庆医科大学,2005.3 Lagercrantz H, Yamamoto Y, Fredholm B B, et al. Adenosine analogues depress ventilation in
20、 rabbit neonates. Theophylline stimulation of respiration via adenosine receptors?J. Pediatr Res,1984,18(4):387-390.4 Runold M, Lagercrantz H, Fredholm B B. Ventilatory effect of an adenosine analogue in unanesthetized rabbits during developmentJ. J Appl Physiol (1985),1986,61(1):255-259.5 Davis C,
21、Kannan M S, Jones T R, et al. Control of human airway smooth muscle: in vitro studiesJ. J Appl Physiol Respir Environ Exerc Physiol,1982,53(5):1080-1087.6 方萍，臧伟进，于晓江，等. 乙酰胆碱对豚鼠心房肌和心室肌的动作电位和收缩力的不同作用J. 生理学报,2002(04).7 张梅，张运，张园园，等. 四种药物对兔动脉粥样硬化血管内皮功能的影响J. 中华超声影像学杂志,2003(08).8 吴之畏，颜和昌. 肾上腺素静滴对心血管的生理性效应肾上腺素应激试验的理论基础J. 心血管病译文,1985(04).9 蔚永运，傅向华，刘君，等. 冠状动脉内注射山莨菪碱对急性心肌梗死介入治疗后缓再血流现象的作用J. 临床心血管病杂志,2006(01).
