生理学呼吸调节实验.ppt

家兔呼吸运动的调节,实验目的,掌握 家兔耳缘静脉注射法 家兔颈部手术操作、神经血管分离、气管插管技术 记录家兔呼吸曲线 观察 增加无效腔、气道阻力、肺牵张反射、开放性气胸等因素对呼吸运动的影响 迷走神经对呼吸运动的调节 了解 各种因素影响呼吸运动的机制,实验原理,人体及高等动物的呼吸运动能持续有节律的进行，是由于体内调节机制的存在。正常节律性呼吸运动是在呼吸中枢神经系统参与下，通过多种传入冲动的作用，反射性调节呼吸的频率和深度来完成的。 呼吸运动受神经以及血液中O2，CO2，H+等物质浓度调节。 肺的牵张反射通过迷走神经传导调节信号，通过这个反射弧来参与呼吸节律的调节。,实验材料,1、动 物：家兔 2、器 械：动物手术器材（手术刀、手术剪、止血钳、玻璃分针, 丝线，注射器，兔台），气管插管，体重秤，张力换能器，生理信号采集系统，医用橡皮管，纱布，20 ml 注射器，玻璃分针。 3、药品和试剂：20%氨基甲酸乙酯，0.9%生理盐水，医用酒精。,1. 称重、麻 醉,一只手轻抓住兔子颈部皮肤，另一只托住兔子尾部，将兔子自笼中取出称重； 称重后使用20%氨基甲酸乙酯麻醉 (给药量：5 ml/kg WT， 耳缘静脉注射) 。,实验方法,2. 家兔固定和剪毛,家兔麻醉后，使其腹部朝上仰卧于兔台上，用线固定四肢和头部；用金冠剪刀贴在皮肤表面剪除手术部位的毛发。,3. 颈部手术,颈部正中切口分离软组织暴露气管钝性分离气管，底下穿棉线备用气管倒T形切口，插入Y形气管插管，棉线固定； 钝性分离气管双侧迷走神经各自穿线备用（粗迷走神经，中交感神经，细 减压神经）。,图 1 家兔气管插管过程示意图,家兔气管插管过程注意事项 插管的手术切口可以在气管软骨环间，也可以在软骨环上。切口若在软骨环间，容易做切口，但易出血；切口若在软骨环上，出血较少，但切口难度较大； 插管时如果发现气管内有血，一定要先将血液清除； 插管的深度不可过浅，至少要插入3个软骨环以上； 结扎棉线一定要结扎在软骨环之间，这样插管结扎得比较牢固。为了防止插管滑脱，一般还要将棉线绕过插管的侧管再结扎一次。,4. 装置连接 用金属钩钩住家兔胸部部皮肤，并系线与张力传感器的应变梁相连，张力传感器与生理信号采集器的输入通道相连； 打开PC-lab 软件，将通道设置为“呼吸”，点击采样，收集家兔呼吸运动曲线。,5. 实验观察,记录平静呼吸的运动曲线，识别呼气和吸气各自对应的曲线方向，计算呼吸频率并测量强度； 增加无效腔对呼吸运动的影响：分别将两根长约50 cm和5cm、内径1 cm的橡皮管连于气管插管的侧管上，然后用止血钳夹闭短橡皮管一侧，以增加无效腔。观察并记录家兔的运动呼吸曲线，计算呼吸频率并测量强度，分析该因素引起呼吸运动变化的机制；,气道阻力对呼吸运动的影响：待呼吸运动恢复正常后，将气管插管的两个侧管同时夹闭数秒。观察并记录家兔的运动呼吸曲线，计算呼吸频率并测量强度，分析该因素引起呼吸运动变化的机制；,肺牵张反射对呼吸运动的影响：待呼吸运动平稳后，夹闭气管插管的一侧管，用20 ml 注射器吸入20 ml 空气，在吸气末期通过另一侧管徐徐向肺内注入，观察并记录家兔的运动呼吸曲线，计算呼吸频率并测量及强度。实验后立即打开夹闭的侧管，使呼吸恢复正常。同法，于呼气末期用注射器抽取肺内气体，观察并记录家兔的运动呼吸曲线，计算呼吸频率并测量强度，分析该因素引起呼吸运动变化的机制（注气与抽气的时间仅限于三个呼吸节律的时间，然后立即打开夹闭的侧管）；,用线提起一侧迷走神经，接通刺激通路，使用露丝电极刺激迷走神经，观察并记录家兔的运动呼吸曲线，计算呼吸频率并测量强度，分析该因素引起呼吸运动变化的机制；,阻断迷走神经传导对呼吸运动的影响：待呼吸运动恢复正常后，同时结扎双侧迷走神经，观察并记录家兔的运动呼吸曲线，计算呼吸频率并测量强度，分析该因素引起呼吸运动变化的机制；重复的实验内容，观察并记录家兔的运动呼吸曲线，计算呼吸频率并测量及强度，分析该因素引起呼吸运动变化的机制。,剪断双侧迷走神经，分别刺激中枢端（近头端）和外周端（远头端），观察并记录家兔的运动呼吸曲线，计算呼吸频率并测量强度，分析该因素引起呼吸运动变化的机制； 剪开并剪断右侧肋骨，造成人工开放性气胸，观察并记录家兔的运动呼吸曲线，计算呼吸频率并测量及强度，分析该因素引起呼吸运动变化的机制。,观察过程中的注意事项,用生理盐水湿润过的纱布盖住颈部手术部位； 连接张力传感器时确定家兔以完全麻醉，否则家兔的剧烈挣扎易损坏张力传感器； 每一项实验前，要待家兔已经恢复正常呼吸后才能开始，并且描记一段正常的呼吸曲线作为对照。每项实验观察时间不宜过长，出现效应后应立即去掉刺激因素； 电刺激迷走神经之前，要调整好刺激强度，不要因刺激强度过强而造成家兔全身肌肉肌张力亢进而导致家兔死亡。,思考题,除了本实验中的因素，还有哪些因素会影响动物的呼吸运动？请列举2个因素并阐述其影响机制。,动物手术技能锻炼：剑突分离手术,切开胸骨下端剑突部位的皮肤，再沿