家兔呼吸运动调节

家兔呼吸运动的调节实验目的：1.学习哺乳类动物的手术操作，掌握气管插管和神经血管分离术。2.探讨血液中PCO2、PO2和[H+]对家兔呼吸运动的影响及机制。3.探讨度冷丁、尼可刹米对呼吸运动的影响及机制．4.探讨迷走神经在家兔呼吸运动调节中的作用及机理。实验材料：对象：家兔；试剂：20g/L乳酸溶液，25%尼可刹米，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，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6～7cm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4～5个气管软骨处作一“⊥”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RM6240生物信号采集系统，点击“实验”菜单，选择“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CO2浓度：待呼吸曲线恢复正常，将装有CO2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CO2。记录并观察吸入高浓度的CO2对呼吸运动的影响。关闭气袋，观察呼吸运动的恢复过程。（4）增加血液中浓度：由耳缘静脉迅速注入20g/L乳酸溶液2mL，记录并观察呼吸运动的变化。（5）记录静脉注射尼可刹米（1g/kg体重）前后家兔呼吸运动的变化（6）观察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。实验结果：家兔呼吸运动曲线图一、正常的呼吸曲线曲线上升阶段为吸气；下降阶段为呼气。吸气时肺扩张，剑突软骨上升，拉着剑突软骨的细线放松；呼气时肺缩小，剑突软骨下降，细线紧绷。图二、增大无效腔的呼吸曲线表现——家兔呼吸频率明显变小，呼吸幅度增大，呼吸深度加深原理——增加气道长度呼吸气道阻力增大，肺泡的通气量减少肺泡气体更新率动脉血PO2降低通过刺激外周化学感受器，引起呼吸中枢兴奋下降 PCO2升高１．刺激中枢化学感受器，进而引起延髓呼吸中枢兴奋２．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反射性呼吸加深加快图三、缺氧的呼吸曲线表现——家兔呼吸幅度明显增大，频率变小，呼吸深度加深原理——吸入空气中O2缺少PCO2基本不变（因CO2扩散速度快）,肺泡气PO2下降，导致动脉血中PO2下降刺激主动脉体和颈动脉体外周化学感受器延髓的呼吸中枢兴奋，隔肌和肋间外肌活动加强，反射性引起呼吸运动增加。图四、吸入CO2的呼吸曲线增加浓度：表现——家兔呼吸幅度增加，小组结果显示呼吸频率明显变小原理——吸入气中CO2浓度增加，将导致肺泡气PCO2升高，动脉血CO2浓度也随之升高1.血液CO2能迅速通过血--脑脊液屏障，2.刺激颈动脉体和主动脉体,冲动经窦神经和主动脉神经由于脑脊液的缓冲能力差，故PH值下降 别并入第九与第十对脑神经入延髓，反射性地增强呼吸动。中枢化学感受区周围液体中的氢离子浓度升高,刺激中枢化学感受区，引起呼吸中枢兴奋，呼吸增强图五、注入乳酸的呼吸曲线静脉注射乳酸溶液：表现——呼吸幅度变大，呼吸加深，呼吸频率变化略小。原理——注射乳酸，使家兔血液中的浓度升高，刺激外周化学感受器和中枢化学感受器——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。图六、切断右侧神经切断迷走神经：表现——切断一侧迷走神经家兔呼吸加深，但呼吸频率变小原理——迷走神经是肺牵张反射的传入纤维。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，在于阻抑吸气过长过深，促使吸气及时转入呼气，从而加速了吸气和呼气活动的交替，调节呼吸的频率和深度，当切断一侧迷走神经以后，中断了该侧肺牵张反射的传入道路，肺扩张反射的生理作用就被消除，故呈现慢而深的呼吸运动。由于对侧的迷走神经尚未剪断，对侧仍然存在肺牵张反射，故整体情况下，慢而深的呼吸不是很明显。图七、切断两侧神经当切断双侧迷走神经以后，中断了左右两侧的肺牵张反射的传入道路，肺扩张反射的生理作用就被完全消除，故呈现很明显的慢而深的呼吸运动。呼吸幅度变小，频率变小。各实验项目对家兔呼吸运动的影响表通气量（ml/分）呼吸频率（次/分）处理前处理后处理前处理后增大无效腔883.89821604.02076354缺氧647.01672914.44525436吸入CO2749.60342539.04466338注射乳酸704.81391296.92545549切断右侧迷走神经6