动物生理呼吸运动的实验论文

1、呼吸运动的实验证明李小慧 (动物科技学院 动植物检疫1班 201040230)摘要：选兔子为实验对象，麻醉保定后，对其进行颈部手术。通过钝性分离的方法分离迷走神经；通过插气管套管的方法用RM6240多道生物信号采集处理系统描述其呼吸曲线，并通过呼吸曲线证明：增加呼吸道阻力、增大无效腔、静脉注射乳酸、增加呼入气体中的CO2浓度等因素可是呼吸运动加强；静脉注射NaHCO3、刺激三叉神经、剪断一侧或双侧迷走神经等因素可是呼吸运动减慢。关键词：兔；呼吸运动；肺牵张反射；迷走神经；CO2浓度呼吸运动是正常机体内一种持续的、有节律的运动，在一定水平上保持相对稳定。体内、外的各种刺激，可以直接或间接地作用于

2、中枢或不同部位的感受器，反射性的影响呼吸运动的深度和频率，以适应机体代谢的需要。本实验旨在证明神经、体液等因素对呼吸运动的调节的影响，并掌握肺牵张反射（与迷走神经相关）、呼吸肌本体感受性反射、防御性呼吸反射（喷嚏反射）以及注射乳酸、碳酸氢钠、增加二氧化碳浓度等因素在呼吸调节运动中的重要作用。1材料和方法1.1材料兔、手术台、剪毛剪、手术刀、手术剪、止血钳、手术镊、台秤、气管插管、注射器、钠石灰瓶、纱布、呼吸换能器、RM6240多道生物信号采集处理系统、5%水合氯醛溶液、5%乳酸溶液、5% NaHCO3溶液、碳酸钙、盐酸1.2 方法1.2.1 手术操作1.2.1.1麻醉将兔用5%水合氯醛酒精静注

3、麻醉（4ml/kg），待四肢松软、角膜反射消失后，仰卧固定于解剖台上。1.2.1.2 切开 用剪毛剪剪去颈部被毛，沿颈中线切开皮肤。1.2.1.3 剥离迷走神经沿气管两侧钝性分离，找到颈动脉，与颈动脉并行的有一束神经，最粗者为迷走神经，次之为交感神经，最细者为减压神经，在一条迷走神经下穿一条线，另一条下穿两条线。1.2.1.4 插气管套管 先将一条线由气管后食管前穿过，扎一虚结。在甲状软骨下约2cm处，在两气管环间剪开1/3圆周的口，再向上于正中剪断两个软骨环使成“T”字口，然后将气管套管插入气管中，用线扎紧。1.2.2 仪器连接1.2.2.1 气管套管的一侧与一小段橡皮管相连以呼吸，另一侧用

4、止水夹闭塞。1.2.2.2 将气管套管未闭塞的一端与呼吸换能器相连，呼吸换能器与RM6240多道生物信号采集处理系统相连1.2.2.3启动实验系统后，点击“实验”，从“呼吸”栏目中选取“呼吸运动调节 ”，点击“开始示波”按钮，即可进行实验项目的记录。1.2.3 实验项目1.2.3.1 描记一段正常呼吸曲线，并观察正常呼吸运动与曲线的关系。 1.2.3.2 观察增加呼吸道阻力对呼吸的影响。用手全部或部分捏住气管套管相连的橡皮管510秒，观察曲线变化。1.2.3.3 增大无效腔：将呼吸的套管连一长的橡皮管,观察曲线变化。1.2.3.4 CO2对呼吸运动的影响。将夹闭的另一端打开通向盛有CaCO3的

5、瓶内，并向瓶内滴加HCl。观察曲线变化。1.2.3.5 静脉注射5%的乳酸2ml，观察呼吸曲线的变化。1.2.3.6 静脉注射5% NaHCO3溶液2ml，观察呼吸曲线的变化。1.2.3.7 缺氧：将气管插管的一侧管通过钠石灰瓶，使兔呼吸钠石灰瓶中的空气，这样，动物呼出的CO2 可被钠石灰吸收，随着呼吸的进行钠石灰瓶中的氧气明显减少，而CO2 并不增加。 观察呼吸曲线的变化。1.2.3.8 观察刺激鼻腔三叉神经末梢对呼吸运动的影响（注冷水）。 1.2.3.9 观察迷走神经对呼吸作用1.2.3.9.1 剪断右侧迷走神经，观察呼吸运动的变化。1.2.3.9.2 再结扎并剪断左侧迷走神经，观察呼吸运

6、动的变化。 1.2.3.9.3 用中等强度的电流刺激迷走神经向中端，观察呼吸运动的变化。1.2.3.9.4 电流刺激迷走神经离中端，观察呼吸运动的变化。2结果2.1 正常呼吸曲线（见图1）。结果：呼气时曲线上升；呼气时下降。图1 正常呼吸曲线2.2 增加呼吸道阻力对呼吸的影响（见图2）。结果：呼吸加强。图2 增加呼吸道阻力对呼吸的影响2.3 增大无效腔对呼吸的影响（见图3）。结果：呼吸加强。图3 增大无效腔对呼吸的影响2.4 观察CO2对呼吸运动的影响（见图4）。结果：呼吸加强。图4 CO2对呼吸运动的影响2.5 静脉注射乳酸对呼吸运动的影响（见图5）。结果：呼吸加强。图5 乳酸对呼吸运动的影

7、响2.6 静脉注射NaHCO3对呼吸运动的影响（见图6）。结果：呼吸减弱。图6 NaHCO3对呼吸运动的影响2.7 缺氧对呼吸运动的影响（见图7）。结果：呼吸加强。图7 缺氧对呼吸运动的影响2.8 刺激鼻腔三叉神经末梢对呼吸运动的影响（见图8）。结果：呼吸变弱，发生喷嚏反射。图8 刺激鼻腔三叉神经末梢对呼吸运动的影响2.9 观察迷走神经对呼吸运动的影响2.9.1 剪断右侧迷走神经对呼吸运动的影响（见图9）。结果：呼吸加深减慢。图9 剪断右侧迷走神经对呼吸运动的影响2.9.2结扎并剪断左侧迷走神经对呼吸运动的影响（见图10）。结果：呼吸进一步加深减慢。图10 结扎并剪断左侧迷走神经对呼吸运动的影

8、响2.9.3中等强度的电流刺激迷走神经向中端对呼吸运动的影响（见图11）。结果：呼吸加快幅度变低，若刺激强度大呼吸几乎呈直线。图11 中等强度的电流刺激迷走神经向中端对呼吸运动的影响2.9.4电流刺激迷走神经离中端对呼吸运动的影响(见图12)。结果：呼吸无明显变化。 图12 电流刺激迷走神经离中端对呼吸运动的影响3讨论3.1 增加呼吸道阻力，为什么是呼吸作用加强？增加呼吸道阻力，发生了呼吸肌本体感受器反射即：当呼吸通道受阻（窒息）时呼吸肌负荷加大呼吸肌本体感受器肌梭兴奋传入神经中枢传出神经呼吸肌收缩加强，保持足够的肺通气量。3.2 增大无效腔，为什么是呼吸作用加强？增大无效腔，减少了肺泡通气量

9、，降低了气体更新率，导致血中二氧化碳的增加，增加PCO2了浓度，PCO2,可作用于中枢、外周化学感受器。对中枢化学感受器，CO2本身不是有效刺激，CO2迅速通过血脑屏障，CO2+H2O H2CO3 H+HCO3- H+刺激中枢化学感受器，使呼吸加强。3.3 增加二氧化碳浓度，为什么是呼吸作用加强？PCO2,可作用于中枢、外周化学感受器。对中枢化学感受器，CO2本身不是有效刺激，CO2迅速通过血脑屏障，CO2+H2O H2CO3 H+HCO3- H+刺激中枢化学感受器，使呼吸加强。（增大无效腔属神经调节，变化较快；增加二氧化碳浓度，属体液调节，变化较慢）3.4 注射乳酸，为什么是呼吸作用加强？H

10、+可作用于中枢、外周化学感受器。但H+通过血脑屏障慢，所以主要是通过外周化学感受器发生作用3.5 注射NaHCO3，为什么使呼吸作用减弱？NaHCO3中和H+使H+刺激中枢化学感受器减弱，使呼吸减弱。3.6 缺氧环境下，为什么是呼吸作用加强？中枢化学感受器不感受低氧的刺激， PO2是通过刺激外周化学感受器而发生作用的。本实验由于PO2使呼吸增强。 3.7 刺激鼻腔三叉神经末梢，为什么使呼吸作用减弱？刺激鼻腔三叉神经末梢，发生防御性呼吸反射 即:当鼻腔粘膜三叉神经末梢受到刺激延髓防御性呼吸反射中枢传出神经喷嚏。3.8 切断迷走神经，为什么使呼吸作用减弱？切断迷走神经，发生牵张反射（由于肺扩张或缩小而引起的反射性呼吸变化过程，称为肺牵张反射）.牵张反射减弱（剪断一侧）或消失（剪断两侧），呼吸加深减慢。3.8.1刺激向中端，呼吸加快幅度变低？刺激向中端，牵张反射加强，呼吸加快变浅。3.8.2刺激离中端，为什么无明显变化？刺激离中端因迷走神经传入冲动增加，牵张反射加强