[指南]家兔呼吸运动调节

[指南]家兔呼吸运动调节 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、[]和气道H 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，CO气袋，丝线，铁架台，婴儿秤，呼吸换能器，电刺激连线。 2 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。 (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，2 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，22 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，22 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。H (5)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。 (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 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 ) 2.本组实验结果数值统计: 最大呼气峰压 最小吸气谷压 呼气间期 吸气间期 呼吸时比 编号 (cmH2O) (cmH2O) (ms) (ms) (倍) 正常 0.31 -0.59 675 425 1.59 增大无效腔 1.87 -1.82 450 375 1.2 二氧化碳 1.91 -2.13 600 425 1.41 乳酸 0.77 -0.88 625 550 1.14 剪断一侧迷走神经 0.62 -0.72 500 575 0.87 剪断另一侧迷走神经 0.87 -0.92 450 625 0.72 电刺激 -0.01 -0.15 41.25 45 0.92 (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 最大呼气峰压 最小吸气谷压 呼气间期 吸气间期 呼吸时比 呼吸频率 实验项目 (cmH2O) (cmH2O) (ms) (ms) (倍) ?S 正常 1.22 ?0.90** -0.40?0.69** 512.50?150.69* 356.25?77.39** 1.43?0.16** 64.33?10.41 X ?S 增大无效腔 2.56 ?0.98** -1.18?0.61* 361.25?207.68 306.25?199.51* 1.26?0.43** 70.00 ?5.57 X ?S 二氧化碳 7.32?4.36** -6.95? 5.27** 500.00? 117.26 490.00?166.40** 1.11?0.44** 63.00?4.36 X ?S 乳酸 1.83?0.86** -0.74?0.86 * 335.75?254.71 326.00?240.71* 1.12?0.81** 59.50?8.81 X ?S 切断一侧迷走神经 2.00? 1.25** -0.66?1.26* 315.50?213.85 345.75?234.75* 0.89?0.31 ** 59.67?3.79 X ?S 切断另一侧迷走神经 1.64?1.20** -1.94?2.35 * 355.75? 202.00 526.00?305.27* 0.80?0.40** 53.33?6.51 X ?S 电刺激 1.13?1.34 -0.38?1.12 208.75?178.59 230.00?203.90 0.88?0.21 462.67?344.03 X 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——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——?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. 增加浓度: CO2 表现——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——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。 刺激中枢化学感受区，引起呼吸中枢兴奋，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CO浓度2 增加，将导致肺泡气PCO升高，动脉血CO浓度也随之升高，呼吸加深加快。22 3. 静脉注射乳酸溶液: 表现——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——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H 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——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——?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?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——家兔的呼吸变得浅快，班组统计数据无意义。 原理——?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CO2 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(对每次实验结果观察完毕后，应等呼吸运动基本恢复正常后，再进行下一项实验。 5、麻醉时注意家兔是否彻底麻醉，以防手术时家兔感到疼痛或者挣扎影响实验的进行。 参考文献: 1. 机能学实验教程 陆源，林国华，杨午鸣主编 第二版科学出版社2010.6 P160~162 2. 生理学 张志雄主编 上海科技出版社2006.8第五章 呼吸 P87~111