家兔呼吸运动调节

1、家兔呼吸运动的调节实验目的：1. 用气管插管描记呼吸流量间接反映家兔呼吸运动(呼吸频率、节律、幅度)的方法，研究吸入二氧化碳、静脉注射乳酸溶液、增大解剖无效腔以改变血液中二氧化碳浓度、氧气浓度、【h 和气道阻力、切断颈部迷走神经、电刺激迷走神经中枢端对呼吸运动的影响并初步探讨其作用部位，并分 析机制。2. 掌握气管插管术和神经血管分离术。实验材料：对象：家兔；试剂：20g/L乳酸溶液，氨基甲酸乙酯；仪器：RM6240生物信号采集系统，手术器械一套，兔手术台，T型气管插管，注射器，50cm长橡皮管一条，CO2气袋，丝线，铁架台，婴儿秤，呼吸换能器，电刺激连线。实验方法：1.麻醉固定：家兔称重后，

2、将氨基甲酸乙酯以5ml/kg的体重剂量由兔耳缘静脉内缓慢注入，注意观察家兔的反应。待麻醉后，将家兔仰卧固定于兔手术台上，先后固定四肢及兔头。2 手术：剪去家兔颈部的被毛， 沿颈部正中线作一长67cm的切口，用止血钳钝性分离皮下组织， 暴露并游离气管，并于气管下穿线备用。在气管两侧肌肉深面颈动脉鞘内分离迷走神经，并在其下穿线备用。在甲状软骨下第 45个气管软骨处作一“丄”形切口。将T型气管插管向肺的方向插入气管内，用预留备用线线结扎固定。手术完毕后用纸巾擦拭手术伤口部位。3 .观察准备： 用皮管连接气管插管和呼吸换能器。打开呼吸换能器，启动计算机RM624(生物信号采集系统，点击“实验”菜单，选

3、择“呼吸运动调节”，双击一通道，调节增益、采样参数，使基线归零，令图形位于屏幕中央，便于观察。4 .观察项目(1) 记录正常呼吸曲线作为对照，辨认曲线上呼气、吸气的波形方向。(2) 在气管插管一个侧管上接一根长 50cm胶管(流量法：接通气口)，观察和记录呼吸运动的变化。(3) 增加吸入气中CO浓度：待呼吸曲线恢复正常，将装有CO气袋的皮管口移近气管插管的侧管，打开皮管夹子，使吸入气中含有较多的CO。记录并观察吸入高浓度的 CO对呼吸运动的影响。关闭气袋，观察呼吸运动的恢复过程。(4) 增加血液中 H 浓度：由耳缘静脉迅速注入 20g/L孚L酸溶液2mL,记录并观察呼吸运动的变化。(5) 观察

4、迷走神经在调节呼吸运动中的作用：剪断左侧迷走神经，记录并观察呼吸运动的变化。然 后剪断右侧迷走神经，记录并观察呼吸运动的变化。(6) 以2V、25Hz,持续10s，波宽2ms的串刺激刺激右侧迷走神经中枢端，记录并观察呼吸运动的变 化。实验结果：1本组呼吸图(见第一份实验报告)2本组实验结果数值统计:编号最大呼气峰压(cmH2O)最小吸气谷压(cmH2O)呼气间期(ms)吸气间期(ms)呼吸时比(倍)正常0.31-0.596754251.59增大无效腔1.87-1.824503751.2二氧化碳1.91-2.136004251.41乳酸0.77-0.886255501.14剪断一侧迷走神经0.6

5、2-0.725005750.87剪断另一侧迷走神经0.87-0.924506250.72电刺激-0.01-0.1541.25450.92(由于失误遗漏了在做每次实验前的正常值对比项，而使实验的可信性降低)3班级数据统计表实验项目最大呼气峰压(cmH2O)最小吸气谷压(cmH2O)呼气间期(ms)吸气间期(ms)呼吸时比(倍)呼吸频率正常X S1.22 0.90*-0.40 0.69*512.50 150.69*356.25 77.39*1.43 0.16*64.33 10.41增大无效月空X S2.56 0.98*-1.18 0.61*361.25 207.68306.25 199.51*1.

6、26 0.43*70.00 5.57二氧化碳X S7.32 4.36*-6.95 5.27*500.00 117.26490.00+ 166.40*1.11 0.44*63.00 4.36乳酸X S1.83+ 0.86*-0.74 0.86 *335.75 254.71326.00+ 240.71*1.12 0.81*59.50 8.81切断一侧迷走神经X S2.00+ 1.25*-0.66 1.26*315.50 213.85345.75+ 234.75*0.89 0.31 *59.67 3.79切断另一侧迷走神经X S1.64+ 1.20*-1.94 2.35 *355.75 202.00

7、526.00+ 305.27*0.80 0.40*53.33 6.51电刺激X S1.13+ 1.34-0.38 1.12208.75 178.59230.00+ 203.900.88 0.21462.67 344.03说明：* P0.01，有明显差异；* P0.05无统计学意义小组讨论：各种因素改变对家兔造成影响的作用部位和作用机理？1增大无效腔：表现一一切断一侧家兔呼吸频率明显增大，呼吸深度加深，班组统计数据显示有差异。原理一一实现方法：通过接上一根长50cm胶管的方法来增加气道长度；增加气道长度就等于增加大家兔解剖无效腔，增加无效腔从而减少了肺泡的通气量，使肺泡气体更新率下降造成动脉血P

8、O2降低，PCO2升高，反射性引起呼吸运动加强 PO2降低 和PCO2升高都可引起呼吸运动加强。但以PCO2的作用为主，CO2对呼吸的刺激作用主要通过刺激中枢化学感受器，进而引起延髓呼 吸中枢兴奋，导致呼吸加快。也可刺激颈动脉体和主动脉体外周化学感受器，通过窦神经和主动 脉神经传入延髓呼吸中枢，使呼吸运动加强，PO2下降主要是通过刺激外周化学感受器，引起呼吸中枢兴奋；气道加长使呼吸气道阻力增大，反射性呼吸加深加快。2增加CO2浓度：表现一一家兔呼吸幅度增加，小组结果显示呼吸频率变化不明显，班组统计数据显示有明显差异。原理动脉血中 CO2分压升高，CO2的浓度也增高，可使呼吸加深加快，肺通气量增

9、加。其机制是：通过延髓中枢化学感受区兴奋，使呼吸中枢兴奋一一由于血液CO2能迅速通过血-脑脊液屏障,由于脑脊液的缓冲能力差， 故PH值下降，从而使中枢化学感受区周围液体中的氢离子浓度升高。 朿懒中枢化学感受区，弓I起呼吸中枢兴奋，呼吸增强。通过外周化学感受器兴奋，反射性地引起呼吸中枢兴奋当血中CO2浓度升高时，可刺激颈动脉体和主动脉体，冲动经窦神经和主动脉神经，然后分别并入第九与第十对脑神经入延髓，反射性地增强呼吸运动。吸入气中C02浓度增加，将导致肺泡气 PC02升高，动脉血C02浓度也随之升高，呼吸加深加快。3. 静脉注射乳酸溶液：表现一一呼吸加深，但程度较小，小组结果显示呼吸频率变化不大

10、，班组统计数据显示有差异。原理一一注射乳酸，使家兔血液中的h 浓度升高，刺激外周化学感受器和中枢化学感受器一一中枢化学感受器对H+的敏感较外周的高，但 H+不易通过血-脑屏障，因而此时 H+的效应主要是刺激外周 化学感受器，使膈肌、肋间外肌收缩，肺通气量增加，呼吸加深加快。4切断迷走神经：表现一一切断一侧迷走神经家兔呼吸加深，但呼吸频率变小，班组统计数据显示有差异；切断另一侧迷走神经，家兔呼吸幅度进一步加深，呼吸频率进一步减小，班组统计数据显示有差异。原理一一迷走神经的作用：迷走神经中含有肺牵张反射传入纤维，当吸气运动使肺扩张时，该神经纤维 兴奋，冲动传入中枢后引起吸气切断机制，吸气神经元活动

11、抑制，吸气停止转为呼气运动，从而 加速吸气t呼气运动的交替。当切断迷走神经后，中断了肺扩张反射的传入通路，反射作用减 弱，从而出现了呼吸程度加深，呼吸速度减慢的现象。（另外，迷走神经是外周化学感受性反射的传入神经，切断两侧迷走神经，呼吸中枢将不能感受外周的化学性刺激，失去外周的化学感受 器反射调节作用）5.电刺激迷走神经中枢端：表现一一家兔的呼吸变得浅快，班组统计数据无意义。原理一一迷走神经中含有肺牵张反射传入纤维，肺的牵张反射包括：肺扩张后引起吸气活动的抑制，呼 气加强；肺缩小后引起呼气活动抑制，吸气加强的过程。这两种反射传入神经纤维都经由迷走神 经传入中枢，调节呼吸运动。电刺激迷走神经中枢端，引起这两种纤维成分都同时持续兴奋， 故家兔的呼吸运动变得浅快，严重时甚至将导致呼吸运动的暂停。结论：增大无效腔、增加 C02浓度、静脉注射乳酸溶液呼吸加深加快；切断迷走神经呼吸加深变慢；电刺激迷走神经中枢端呼吸变浅加快。注意事项：1 气管插管前，及时清理气管内淤血及异物，保持气管通畅。2 .手术操作应细致，避免损伤血管。3 .勿将气袋皮管与气管插管侧管直接相连，以避免气体流速过急，影响呼吸运动，干扰实验结果。4 .对每次实