家兔呼吸运动的调节

1、家兔呼吸运动的调节第1页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三浙江大学医学院 呼吸运动是一种节律性运动，呼吸的频率和深度能随内、外环境条件的改变而改变，这都依靠神经系统的反射性调节来实现。一、呼吸实验有关的背景知识图1. 呼吸全过程示意图 第2页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三(A)中枢化学感受器：对局部脑脊液、血液和局部代谢均对中枢化学感受器发生影响。1.脑脊液中的H+敏感3.缺氧刺激不敏感2.CO2本身不是有效的直接刺激物，而是通过升高脑脊液H+的浓度刺激中枢化学感受器特点：呼吸反射性调节第3页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三Po

2、2Pco2H+（B）外周化学感受器颈动脉体+主动脉体+迷走神经延脑发放冲动反射性引起呼吸加深加快第4页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三肺牵张反射：肺扩张引起吸气被抑制和肺缩小引起吸气的反射，称肺牵 张反射，包括肺扩张反射和肺缩小反射。 吸气肺扩张肺牵张感受器+迷走神经传+延髓切断吸气，促使吸气转为呼气2)肺牵张感受器第5页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三 3. 激惹感受器和J-感受器位于肺组织内，呼吸道如鼻咽和上呼吸道中对机械和化学刺激发生反应的感受器。第6页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三第7页，共33页，2022年，5月20

3、日，1点20分，星期三1.1 材料 动物 家兔体重2.53.0 kg，雌雄不拘。1.1.2 器材 RM6240微机生物信号处理系统（成都仪器厂）、呼吸及血压换能器。1.材料和方法第8页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三 药品试剂20%尿酯（乌拉坦）、肝素钠(1000/ml)、N2、CO2、2% 乳酸、5%度冷丁、25%尼可刹米第9页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三1.2.1 家兔称重，按1g/kg (5 ml/kg)体重耳缘静脉20%乌拉坦麻醉家兔，家兔麻醉后将其仰卧，固定四肢和头。1.2.方法用粗剪刀剪掉颈部手术部位的兔毛，颈前正中作68cm左右皮肤

4、切口，用血管钳钝性分离离暴露气管。分离气管，并在气管底下穿一根棉线备用。 1.2.6 气管插管 用手术剪在甲状软骨下1cm处剪一“”切口,插入气管插管，结扎固定。第10页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三2.1家兔正常的呼吸频率和幅度2.2增加气道长度前后家兔呼吸运动的变化2.3吸入高浓度N2前后家兔呼吸运动的变化2.4 吸入高浓度CO2前后家兔呼吸运动的变化2.5静脉注射2%乳酸溶液2ml前后家兔呼吸运动的变化;2.6观察静脉注射度冷丁和尼可刹米对呼吸运动的影响2.3.3用波宽2ms，电压56v,频率1530 Hz电脉冲电刺激迷走N中枢端描记和观察呼吸频率和幅度。2.观察

5、记录第11页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三（1）比较精细难做的先做。（2）气管插管时见气管内有分泌物和血时要用小干棉球清除分泌物或止血，然后插入气管插管。（3）用给气体时，给气管的开口不能直接套在气管插管的侧管上，出现明显实验结果即可停止供气。 实验教学中要注意的要点第12页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三3.结果(results)图1 家兔呼吸运动的实验曲线呼吸曲线描记表1 吸入高浓度N2 、CO2 、静注乳酸、切断双侧迷走N对家兔呼吸的影响实验项目通气量（ml/min)呼吸频率(次/min)处理前处理后处理前处理后增加气道长度吸入N2吸入CO2

6、注射2%乳酸切断一侧迷走N切断双侧迷走N第13页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三5. 讨论(discussion)对实验结果逐一进行分析讨论第14页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三1.由于无效腔的存在，每次吸入的新鲜空气不能都到达肺泡进入气体交换。 增加无效腔对呼吸运动的影响2.增大无效腔，减少了肺泡通气量，降低了气体更新率，导致血中二氧化碳增加、氧分压下降。3.气道加长，使呼吸气道阻力增大，从而使呼吸加深加快。第15页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三吸入纯氮气后对呼吸运动会的影响吸入N2（缺氧）(肺泡PO2，PaO2 ，PaC

7、O2不变)+外周化学感受器+延髓呼吸中枢-呼吸肌活动+轻度-严重缺氧外周化学感受器+延髓呼吸中枢-呼吸肌活动-+第16页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三为何吸入气中二氧化碳浓度增加会使呼吸运动加强？第17页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三静脉注射乳酸后对呼吸运动的影响第18页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三（6）静脉注射尼可刹米对抗由度冷丁引起的呼吸运动抑制的作用机制度冷丁主要通过抑制呼吸中枢，降低中枢对CO2的敏感性影响呼吸运动。而尼可刹明具有直接兴奋延髓呼吸中枢与刺激颈总动脉化学感受器的作用。两者作用正好向反。因此，给度冷丁

8、引起的呼吸抑制能被尼可刹明对抗，另外，度冷丁会降低呼吸中枢对CO2的敏感性而尼可刹明能增加呼吸中枢对CO2的敏感性的影响作用也与杜冷丁相反。因此，静脉注射度冷丁引起呼吸运动抑制时再注射尼可刹明，可以看到呼吸运动从抑制转变为兴奋的过程。第19页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三迷走神经在呼吸中的作用吸气肺扩张牵张感受器+延髓迷走神经吸气切断机制兴奋，抑制吸气，加速了吸气和呼气的交替，使呼吸频率增加。第20页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三切断双侧迷走神经后电刺激迷走神经中枢端以中等强度电刺激一侧迷走神经中枢端，一般可导致呼吸运动暂停因为肺牵张反射包括肺扩

9、张后反射性地引起吸气动作的抑制，或者是肺缩小后反射性地抑制呼气动作，使吸气加强。这两种反射的传人纤维都经迷走神经兴奋，产生传入冲动到呼吸中枢，导致呼吸运动的改变。由于电刺激引起的传入冲动持续性的传到呼吸中枢，抑制呼吸运动，故出现呼吸暂停现象。第21页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三切断双侧迷走神经迷走神经中含有肺牵张反射的传入神经纤维。肺牵张反射中的肺扩张反射（亦称吸气抑制反射）的生理作用，在于阻止吸气过长过深，促使吸气及时转入呼气，从而加速吸气和呼气动作的交替，调节呼吸的频率和深度。当切断双侧迷走神经后，中断了肺牵张反射的传人通路，肺牵张反射的生理作用被消除，因此呈现出

10、慢而深呼吸运动。第22页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三呼吸变化曲线第23页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三实验报告写作1.题目 2.作者署名 作者和合作者姓名及单位(班级组别姓名)3.实验目的 4.材料和方法 主要实验材料，动物分组及处理，装置连接。5. 结果 用图或表记录各项实验结果的数据，原始数据列表，进行统 计处理和显著性检验；主观指标用文字描述；用文字和数据（包括显著性检验结果）逐一描述实验 结果。6.讨论 对实验结果逐一进行分析讨论并得出结论。第24页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三家兔呼吸运动的调节梅汝焕浙大医学院

11、机能中心310031实验目的学习哺乳类动物的手术操作方法，掌握气管插管和神经血管分离术，观察吸入气中PCO2、PO2 及血液中H+改变和迷走神经对家兔呼吸运动的影响及机制探讨。1.材料与方法1.1 实验动物 体重2.53.0 kg家兔，雌雄不拘（购于浙大医学院动物中心）。1.2 器材 RM6240微机生物信号处理系统（成都仪器厂）、呼吸换能器。1.3 药品与试剂 20%乌拉坦（乌来糖）、 2%乳酸、5 %度冷丁、 25%尼可刹米、N2、CO2。第25页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三浙江大学医学院1.2 方法1.2.1 家兔称重，按1g/kg (5 ml/kg)体重耳缘静

12、脉20%乌拉坦麻醉家兔，家兔麻醉后将其仰卧，固定四肢和头。1.2.2 颈部手术 颈正中切口57cm左右皮肤，用血管钳钝性分离离暴露气管并穿棉线备用，再用玻璃分针分离出两侧的迷走神经穿丝线备用。1.2.3 气管插管 用手术剪在甲状软骨下1cm处剪一“”切口,插入气管插管，结扎固定。1.2.4 将气管插管一端连接呼吸换能器。第26页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三2.1 观察正常家兔呼吸频率和幅度2.2 观察增加气道长度、吸入高浓度氮气（N2）、吸入高浓度二氧化碳（CO2）、静脉注射2%乳酸、切断一侧迷走N、切断两侧迷走N及连续电脉冲刺激切断后的一侧迷走神经中枢端前后家兔呼吸

13、运动的变化。2.观察记录第27页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三3.结果(results)3.1 正常家兔肺通气量Vn ml/min ，呼吸频率Pn次/min，见图1表1 。3.2增加气道长度后家兔通气量V1 ml/min 增加呼吸V11 ml/min，呼吸频率从P1次/min增加到P11次/min,可见家兔呼吸运动明显加深加快，见图1表1 。3.3 吸入高浓度N2后家兔通气量从V2 ml/min 增加到V21 ml/min ，呼吸频率从P2次/min增加到P21 次/min，可见家兔呼吸运动加深加快，停止给气后呼吸很快就恢复正常，见图1表1 。3.4 吸入高浓度CO2后

14、家兔通气量从V3 ml/min 增加到V31 ml/min ，呼吸频率从P3次/min增加到P31 次/min，家兔呼吸运动明显加深加快，见图1表1。第28页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三3.5 静脉注射乳酸后家兔通气量从V4 ml/min 增加到V41 ml/min ，呼吸频率从P4次/min增加到P41 次/min，见图1表1。第29页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三呼吸曲线描记图1 家兔呼吸运动的实验曲线第30页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三表1 吸入高浓度N2 、CO2 、静注乳酸、切断迷走N对家兔呼吸的影响实验项目

15、通气量（ml/min)呼吸频率(次/min)处理前处理后处理前处理后正常增加气道长度吸入N2吸入CO2注射2%乳酸切断右侧迷走N切断双侧迷走N刺激右侧迷走N中枢端第31页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三5. 讨论(discussion)5.1 增加气道长度后家兔通气量V1 ml/min 增加呼吸V11 ml/min，呼吸频率从P1次/min增加到P11次/min，增加气道长度等于增加无效腔，增加无效腔减少了肺泡通气量，使肺泡气体更新率下降引起血中PCO2、PO2下降，刺激中枢和外周化学感受器引起呼吸运动会加深加快；另外，气道加长使呼吸气道阻力增大，反射性呼吸加深加快1 。

16、5.2 吸入高浓度N2后家兔通气量从V2 ml/min 增加到V21 ml/min ，呼吸频率从P2次/min增加到P21 次/min，与正常呼吸相比通气量增加 V22 ml/min，呼吸频率增加P22 次/min，通气量和呼吸频率明显增加，空气中主要成分是氮气（ N ），吸入N 增加等同于给家兔缺氧，刺激外周化学感受器，引起延髓呼吸中枢兴奋，反射性引起呼吸运动增强 2 。第32页，共33页，2022年，5月20日，1点20分，星期三5.3 吸入高浓度CO2后家兔通气量从V3 ml/min 增加到V31 ml/min ，呼吸频率从P3次/min增加到P31 次/min，与正常呼吸相比通气量增加 V32 ml/min，呼吸频率增加P32 次/min，吸入气中PCO2增加引起血液中pCO2增高，CO2通过血脑屏障进入脑脊