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别离术.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,注意观察家兔的反响.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,用止血钳钝性别离皮下组织, 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别离迷走神经,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.翻开呼吸换能器,启动计算机RM624(生物信号采集系统,点击“实验菜单,选择“

3、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 .观察工程(1) 记录正常呼吸曲线作为对照,识别曲线上呼气、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,翻开皮管夹子,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) 观察迷走神

4、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0.62-0

5、.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比照项,而使实验的可信性降低)3班级数据统计表实验工程最大呼气峰压(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 ± S2.5

6、6 ±0.98*-1.18± 0.61*361.25± 207.68306.25± 199.51*1.26± 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±

7、 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± 202.00526.00+ 305.27*0.80± 0.40*53.33± 6.51电刺激X ± S1.13+ 1.34-0.38± 1.12208.75±

8、 178.59230.00+ 203.900.88± 0.21462.67± 344.03说明：* P<0.01,有明显差异；* P<0.05,有差异；未注*的P>0.05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PO2降低,PCO2升高,反射性引起呼吸运动增强 PO2降低

9、 和PCO2升高都可引起呼吸运动增强.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,使呼吸运动增强,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

10、一由于血液CO2能迅速通过血-脑脊液屏障,由于脑脊液的缓冲水平差, 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,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

11、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

12、.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 气增强；肺缩小后引起呼气活动抑制,吸气增强的过程.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.考前须知：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,防止损伤血管.3 .勿将气袋皮管与气管插管侧管直接相连,以防止气体流速过急,影响呼吸运动,干