基于心血管活動(dòng)調(diào)節(jié)及心力衰竭綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)施PBL教學(xué)

尚立芝　季書　張紫娟　高劍峰　劉永

摘 要：目的 探討TBL教學(xué)法在心血管活動(dòng)調(diào)節(jié)及心力衰竭綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。方法 將本校2010級(jí)中西醫(yī)臨床本科2班124名學(xué)生隨機(jī)分為觀察組和對(duì)照組，對(duì)照班采用傳統(tǒng)教學(xué)法；觀察組用TBL教學(xué)模式，把心血管活動(dòng)的生理調(diào)節(jié)及實(shí)驗(yàn)性心力衰竭設(shè)計(jì)成綜合性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，經(jīng)小組自評(píng)，組間互評(píng)，對(duì)2組實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評(píng)分比較。結(jié)果 觀察組實(shí)驗(yàn)總成績顯著高于對(duì)照組（91.42±2.41vs 71.05±1.54，P<0.01）。結(jié)論 在心血管活動(dòng)的調(diào)節(jié)及心力衰竭綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用TBL教學(xué)法，能提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的綜合設(shè)計(jì)和動(dòng)手操作能力，教學(xué)效果優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)法。

關(guān)鍵詞：團(tuán)隊(duì)教學(xué)法 血壓 心力衰竭 生理學(xué) 病理生理學(xué)

中圖分類號(hào)：G42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）01（c）-0137-04

Abstract：Objective：To study feasibility of TBL teaching method in the comprehensive engineering experimental teaching of angiocarpy regulation and heart failure.Methods：The undergraduate students in 2010 class professional of chinese and western medicine clinical was randomly divided into observation group and control group.the traditional teaching method was used to control group，TBL teaching mode was used to observation group.Result：The scores of experimental were higher significantly in the observation group than those in the control group（91.42±2.41 vs 71.05±1.54，P<0.01）.Conclusion：TBL teaching method may be feasibility in the comprehensive engineering experimental of angiocarpy regulation and heart failure teaching ，the enthusiasm and comprehensive engineering experimental ability of undergraduate studentswas improved by TBL teaching， the teaching effect of TBL teaching method is better than traditional teaching.

Key Word：Team-based Learning（TBL）；Blood pressure；Cardiac failure；Physiology；Pathophysiology

傳統(tǒng)的心血管活動(dòng)的生理調(diào)節(jié)，實(shí)驗(yàn)性心力衰竭及其治療實(shí)驗(yàn)，分布于生理學(xué)、病理生理學(xué)及藥理學(xué)三門課程，經(jīng)多次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，跨多個(gè)學(xué)期完成。這樣雖方法簡單易行，但單獨(dú)實(shí)驗(yàn)易使與本實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系脫節(jié)，使學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的理解支離破碎；本綜合實(shí)驗(yàn)從心血管活動(dòng)的生理調(diào)節(jié)，到病因作用誘發(fā)心力衰竭，再到對(duì)心衰的治療，其過程更接近臨床。PBL（Problem-Based learning）教學(xué)法，是基于以學(xué)生為中心、以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法，使學(xué)習(xí)者投入于問題中，解決問題的教學(xué)方式[1-4]，是一種培養(yǎng)學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)知識(shí)和提高思維技能的非常有效的教學(xué)方法[5-8]。但是，PBL教學(xué)適合于一些學(xué)生基礎(chǔ)好，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的自覺性高，參與意識(shí)與分析問題的能力強(qiáng)，師資和教育資源比較充足的高等院校。而TBL（team-based learing，TBL）教學(xué)法是在PBL的基礎(chǔ)上，以團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)的教學(xué)法[9]。它是在教師的引導(dǎo)和啟發(fā)下，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、團(tuán)隊(duì)內(nèi)部成員相互協(xié)助，分析和解決問題。本研究模擬臨床病理過程，結(jié)合我校實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況，從2012年9月至2013年1月，選取本校2010級(jí)中西醫(yī)臨床本科2班124人，按學(xué)號(hào)隨機(jī)選取分為觀察組62人和對(duì)照組62人。對(duì)照組采用傳統(tǒng)授課方式，把心血管活動(dòng)的生理調(diào)節(jié)，實(shí)驗(yàn)性心力衰竭及其治療分3次獨(dú)立完成；觀察組采用TBL教學(xué)法，嘗試性地把知識(shí)相關(guān)、方法相近的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合與改進(jìn)，整合與實(shí)施參考[10-12]，現(xiàn)對(duì)該綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的研究報(bào)告如下。

1 TBL的應(yīng)用

（1）團(tuán)隊(duì)組建：觀察組、對(duì)照組均被分成2個(gè)團(tuán)隊(duì)，8小組/團(tuán)隊(duì)，3～4人/小組。

（2）應(yīng)用方法：觀察組和對(duì)照組在實(shí)驗(yàn)課之前，學(xué)生均已具備有一定的生理學(xué)和病理生理學(xué)理論基礎(chǔ)及實(shí)驗(yàn)技能。

（3）應(yīng)用過程：實(shí)驗(yàn)之前，對(duì)觀察組和對(duì)照組教師均提醒注意事項(xiàng)：①麻醉應(yīng)適當(dāng)；②頸外靜脈壁薄，易損傷出血，應(yīng)仔細(xì)行鈍性分離。靜脈導(dǎo)管的插人時(shí)切忌硬插刺破血管，插好后可見中心靜脈壓計(jì)液面隨呼吸波動(dòng)；③每觀察一個(gè)項(xiàng)目，需待血壓基本恢復(fù)正常后，再進(jìn)行下一個(gè)項(xiàng)目的觀察。每次注射藥物后應(yīng)立即注射約0.5 mL的生理鹽水，防止藥液滯留在注射針頭及局部靜脈中，影響下一種藥物的效應(yīng)觀察；④注射液體石蠟時(shí)一定要緩慢，否則會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物立即死亡。

對(duì)照組以教師先講解為主，介紹實(shí)驗(yàn)的目的、原理、操作過程、觀察項(xiàng)目及注意事項(xiàng)，然后讓學(xué)生操作、采集結(jié)果、書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

觀察組以學(xué)生分組討論、團(tuán)隊(duì)協(xié)作為主。教師結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提出如下問題，作為小組要解決的目標(biāo)。（1）夾閉頸總動(dòng)脈，結(jié)扎、刺激迷走神經(jīng)引起血壓和心率變化的機(jī)制如何？（2）本實(shí)驗(yàn)中右心衰竭后各項(xiàng)病理生理指標(biāo)變化的發(fā)生機(jī)制是什么？（3）實(shí)驗(yàn)中所用藥物腎上腺素、去甲腎上腺素、酚妥拉明、普萘洛爾、乙酰膽堿、阿托品等對(duì)心血管活動(dòng)影響的機(jī)制分別是什么？（4）右心室前、后負(fù)荷過度常見于哪些情況？（5）鉤藤、枳實(shí)對(duì)心血管活動(dòng)的影響有何臨床意義？具體步驟：①課前準(zhǔn)備。讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)與流程，思考本次實(shí)驗(yàn)及各個(gè)觀察指標(biāo)的意義，猜測實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的各種情況及其相應(yīng)處理措施，以小組為單位，分組討論，共同分析與解決問題。②課堂實(shí)施。每組自選1～2名同學(xué)制作課件，先以教師的身份在全班進(jìn)行講述，或者示教演示。組外同學(xué)和任課教師可針對(duì)其講述內(nèi)容提問和質(zhì)疑，尤其要強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生造成傷害，或者易致實(shí)驗(yàn)失敗的因素，由組內(nèi)全體同學(xué)進(jìn)行回答，之后分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。③課后總結(jié)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后討論，每組選出一名代表，陳述實(shí)驗(yàn)主要操作步驟及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)成功的原因或失敗的教訓(xùn)。由教師就其討論中出現(xiàn)的共性問題進(jìn)行歸納總結(jié)。對(duì)遺漏的知識(shí)點(diǎn)或操作要領(lǐng)，由其他同學(xué)或教師進(jìn)行補(bǔ)充，最后教師對(duì)問題作出總結(jié)。④效果評(píng)價(jià)：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，經(jīng)小組自評(píng)，組間互評(píng)，對(duì)2組實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。⑤統(tǒng)計(jì)學(xué)方法：數(shù)據(jù)處理在SPSS 11.5中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)加減標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩組間均數(shù)比較采用t檢驗(yàn)，相關(guān)性檢驗(yàn)用Spearman等級(jí)相關(guān)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 心血管活動(dòng)調(diào)節(jié)及心力衰竭綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中過程

2.1 材料

2.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

家兔。

2.1.2 實(shí)驗(yàn)器械

家兔手術(shù)器械、輸液裝置、BL-410（420）生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、測量中心靜脈壓裝置、氣管插管、動(dòng)脈插管及靜脈導(dǎo)管、動(dòng)脈夾、1 mL、10 mL、50 mL注射器。

2.1.3 試劑

20%氨基甲酸乙酯溶液、3%戊巴比妥鈉溶液、l%普魯卡因、0.1%肝素生理鹽水、l%肝素生理鹽水、生理鹽水、1%鉤藤總堿、25%枳實(shí)煎液、0.001%酒石酸去甲腎上腺素溶液、0.001%鹽酸腎上腺素溶液、0.01%酚妥拉明溶液、0.01%普萘洛爾溶液、0.001%氯化乙酰膽堿溶液、0.01%硫酸阿托品溶液、80%液體石臘乳劑（栓塞劑）。

2.2 方法

2.2.1 心血管活動(dòng)的生理調(diào)節(jié)

2.2.1.1 動(dòng)物準(zhǔn)備

（1）家兔稱重后，按5 ml/kg劑量耳緣靜脈緩慢注射20%氨基甲酸乙酯進(jìn)行基礎(chǔ)麻醉。（2）將麻醉后的動(dòng)物仰臥位固定于兔臺(tái)上，頸部備皮。

2.2.1.2 手術(shù)

甲狀軟骨下正中切開皮膚5～6 cm，鈍性分離頸前肌群，分離出氣管后，將胸鎖乳突肌向外側(cè)分開，即可見到深層位于氣管旁的血管神經(jīng)束，仔細(xì)辨認(rèn)并小心剝離左側(cè)迷走神經(jīng)和頸總動(dòng)脈、右側(cè)頸外靜脈，分別穿線備用。

2.2.1.3 全身肝素化

從耳緣靜脈注射1%肝素（1 mL/kg）。

2.2.1.4 插管

順序?yàn)闅夤堋⒂覀?cè)頸外靜脈及左側(cè)頸總動(dòng)脈。

（1）氣管插管：在甲狀軟骨下0.5～1 cm處兩個(gè)軟骨環(huán)之間剪口，向肺臟方向插人“丫形氣管插管，用己穿好的線結(jié)扎，再在插管的側(cè)管上打結(jié)以防插管滑出，連接BL-410（420）生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的呼吸換能器裝置。以備觀察并記錄呼吸變化。

（2）靜脈插管：盡量靠遠(yuǎn)心端結(jié)扎右側(cè)頸外靜脈遠(yuǎn)心端，提起結(jié)扎線牽引靜脈，用眼科剪在其前壁剪一小口，向心臟方向插人靜脈導(dǎo)管約5～7 cm，導(dǎo)管的外端用三通管連接輸液瓶及水檢壓計(jì)，緩慢輸人生理鹽水，以保持靜脈通暢。

（3）動(dòng)脈插管：結(jié)扎左側(cè)頸總動(dòng)脈遠(yuǎn)心端，用動(dòng)脈夾夾住近心端，在其間剪V形口，插人動(dòng)脈插管后結(jié)扎固定，并連接BL-410（420）生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的壓力換能器裝置，以備觀察記錄血壓變化。

2.2.1.5 觀察項(xiàng)目

（1）觀察描記正常呼吸、心率、血壓曲線。

（2）用動(dòng)脈夾夾閉右頸總動(dòng)脈15 s，觀察記錄動(dòng)脈血壓及心率的變化。

（3）1%鉤藤總堿2 mL/kg靜脈給藥，觀察記錄動(dòng)脈血壓及心率的變化。

（4）25%枳實(shí)煎液1 mL/kg體重靜脈給藥，觀察記錄動(dòng)脈血壓及心率的變化。

（5）0.001%去甲腎上腺素1 μg/kg靜脈注入，觀察動(dòng)脈血壓、心率的變化。

（6）0.001%腎上腺素1 μg/kg靜脈注入，觀察動(dòng)脈血壓、心率的變化。

（7）0.01%酚妥拉明2 mg/kg靜脈注入，觀察動(dòng)脈血壓、心率的變化。

（8）0.01%普萘洛爾0.5 mg/kg靜脈注入，觀察動(dòng)脈血壓、心率的變化。

（9）0.001%乙酰膽堿溶液0.1 mL/kg靜脈注入，觀察血壓、心率的變化。

（10）0.01%硫酸阿托品溶液0.1 mL/kg靜脈注入，觀察動(dòng)脈血壓的變化。5～10min后，重復(fù)第9項(xiàng)，觀察動(dòng)脈血壓、心率的變化與前者有何不同。

（11）結(jié)扎右側(cè)迷走神經(jīng)，刺激迷走神經(jīng)外周端，觀察血壓和心率有何變化。

2.2.2 急性右心衰竭模型復(fù)制

2.2.2.1 增加右心室后負(fù)荷

讓動(dòng)物安靜5 min，觀察記錄動(dòng)脈血壓、心率、呼吸、中心靜脈壓等指標(biāo)。用注射器抽取預(yù)先加溫至38℃的液體石蠟1 mL，以每分鐘0.2 mL的速度緩慢注入耳緣靜脈，同時(shí)密切觀察血壓、呼吸等變化。如有血壓明顯下降或中心靜脈壓明顯上升，即停止注射。如血壓和中心靜脈壓又恢復(fù)到原對(duì)照水平，可再緩慢注入液體石蠟，直至血壓有輕度下降（降低10～20mmHg）或中心靜脈壓有明顯升高為止（一般液體石蠟用量不超過0.5 mL/kg），觀察記錄各項(xiàng)指標(biāo)。

2.2.2.2 增加右心室前負(fù)荷

注射栓塞劑后觀察5 min，然后以每分鐘約5 mL/kg體重的速度快速靜脈輸人生理鹽水，也可用50 mL注射器抽取生理鹽水從靜脈輸液導(dǎo)管推注。輸液過程中觀察各項(xiàng)指標(biāo)變化。輸液量每增加25 mL/kg體重，測記各項(xiàng)指標(biāo)1次直至動(dòng)物死亡。

2.2.2.3 動(dòng)物解剖

動(dòng)物死亡后，擠壓胸壁，觀察氣管內(nèi)有無分泌物溢出，剖開胸、腹腔，觀察有無胸水、腹水及其量，觀察心臟各腔體積。

3 結(jié)果

3.1 TBL應(yīng)用結(jié)果

對(duì)照組實(shí)驗(yàn)的成功率及實(shí)驗(yàn)成績顯著低于觀察組（71.05±1.54vs91.42±2.41，t=4.452，P<0.01）。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

略。

4 討論

4.1 TBL教學(xué)法效果尤佳

觀察組采用TBL教學(xué)法，實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)，“心血管活動(dòng)的生理調(diào)節(jié)”和“實(shí)驗(yàn)性心力衰竭及其治療”，實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生已具備生理學(xué)和病理生理學(xué)及藥理學(xué)相應(yīng)的理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能，觀察組把三個(gè)不同但知識(shí)相關(guān)，方法相近的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)成一次綜合實(shí)驗(yàn)，學(xué)生想盡早驗(yàn)證自己設(shè)計(jì)的方案是否合理，他們積極主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)全過程，密切配合，順利完成復(fù)雜的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。TBL教學(xué)法能鼓勵(lì)和培養(yǎng)學(xué)生批判和創(chuàng)新思維，并提高本科生的科研素質(zhì)[13-15]。而對(duì)照組教師先講解，之后讓學(xué)生操作，學(xué)生被動(dòng)接受，參與的積極性不高，盡管把“心血管活動(dòng)的生理調(diào)節(jié)”和“實(shí)驗(yàn)性心力衰竭及其治療”，分成3次實(shí)驗(yàn)，操作難度不大，但對(duì)照組實(shí)驗(yàn)的成功率及實(shí)驗(yàn)成績顯著低于觀察組（P<0.01），提示TBL教學(xué)模式的教學(xué)效果優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)法。

4.2 對(duì)本綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析

本研究采用TBL教學(xué)法，通過夾閉右頸總動(dòng)脈，結(jié)扎、刺激迷走神經(jīng)等觀察整體情況下，心血管活動(dòng)的生理調(diào)節(jié)；通過鉤藤、枳實(shí)、腎上腺素受體激動(dòng)藥、腎上腺素受體阻斷藥等的給予，觀察中、西藥物對(duì)心血管活動(dòng)的影響及其臨床意義；通過增加右心室的前、后負(fù)荷，復(fù)制急性右心衰竭動(dòng)物模型，觀察右心衰竭時(shí)的血流動(dòng)力學(xué)變化，探討心力衰竭的發(fā)病機(jī)理及治療措施。

生理狀態(tài)下，神經(jīng)和體液對(duì)心臟和血管的活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。心臟受交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)的雙重支配，心交感節(jié)后神經(jīng)元末梢釋放去甲腎上腺素與心肌細(xì)胞膜上的β1受體結(jié)合，可引起心率加快、心肌收縮力增強(qiáng)，心輸出量增加，血壓升高。心迷走神經(jīng)節(jié)后纖維末梢釋放乙酰膽堿作用于心肌細(xì)胞膜M受體，致心率減慢，心肌收縮力減弱，心輸出量減少，血壓降低。

絕大多數(shù)血管平滑肌受交感縮血管纖維支配，其節(jié)后纖維梢釋放去甲腎上腺素，與血管平滑肌上的α受體結(jié)合，血管平滑肌收縮，血壓升高。

神經(jīng)調(diào)節(jié)主要通過各種心血管反射而實(shí)現(xiàn)。位于頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈弓的壓力感受器可感受血管壁的機(jī)械性牽張程度，動(dòng)脈血壓升高時(shí)，壓力感受器傳入沖動(dòng)增多，通過中樞抑制交感，興奮迷走神經(jīng)，其效應(yīng)心率減慢，心輸出量減少，血壓降低，即減壓反射。反之，動(dòng)脈血壓降低時(shí)，壓力感受器傳入沖動(dòng)減少，使心迷走緊張減弱，交感緊張加強(qiáng)，心率加快，心輸出量增加，血壓回升。

在整體實(shí)驗(yàn)中，心血管活動(dòng)除受神經(jīng)調(diào)節(jié)外，還受血液中化學(xué)物質(zhì)及相應(yīng)藥物的影響。擬腎上腺素藥如腎上腺素、去甲腎上腺素等可通過激動(dòng)α和（或）β受體影響心臟和血管的活動(dòng)，進(jìn)而影響動(dòng)脈血壓。酚妥拉明通過阻斷α受體，倍他樂克阻斷β1受體而拮抗擬腎上腺素藥物的效應(yīng)。外源性給予乙酰膽堿可產(chǎn)生類似心迷走神經(jīng)興奮時(shí)的心臟抑制效應(yīng)，并可導(dǎo)致血管擴(kuò)張、動(dòng)脈血壓下降，阿托品則可通過阻斷M受體而解除迷走神經(jīng)對(duì)心臟的抑制作用，但無法解釋血壓并未下降。鉤藤具有清熱平肝、熄風(fēng)定驚的功效，能不同程度地抑制頸總動(dòng)脈血流改變所致的加壓反射，間接和/或直接抑制血管運(yùn)動(dòng)中樞，具有明顯的降壓作用；枳實(shí)則具有升壓作用，臨床用于厥脫的治療，能有效改善微循環(huán)，維持動(dòng)脈血壓。

心力衰竭以心臟損害和心臟過度負(fù)荷為基本病因，其中心臟過度負(fù)荷又分為壓力負(fù)荷過度和容量負(fù)荷過度兩種情況。壓力負(fù)荷指收縮期心室壁產(chǎn)生的張力，即心臟收縮時(shí)所承受的阻力負(fù)荷。容量負(fù)荷指心臟收縮前所承受的負(fù)荷，相當(dāng)于心腔舒張末期容積，容量負(fù)荷的大小決定心肌纖維收縮的初長度。本實(shí)驗(yàn)通過給家兔靜脈注射栓塞劑造成肺部毛細(xì)血管堵塞而引起右心室后負(fù)荷增加；靜脈快速大量輸液使回心血量增多，引起右心室前負(fù)荷增加，右心室前、后負(fù)荷過重可使心室射血減少，心室舒張末期容積和壓力增高，心肌纖維初長度過度增大導(dǎo)致肌源性擴(kuò)張，心輸出量降低而誘發(fā)心力衰竭。右心衰竭時(shí)體循環(huán)靜脈系統(tǒng)過度充盈，壓力升高，內(nèi)臟器官可發(fā)生淤血、水腫等病理生理變化。

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