家兔呼吸运动的调节.doc

云南师范大学 生命科学学院 08生科A龚兴鹏（084120010）实验报告 家兔呼吸运动的调节一 实验目的1 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。2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。3了解各种因素影响呼吸运动的机制。二 实验原理o 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。o 呼吸运动受神经以及血液中O2，CO2，H+等物质浓度调节。o 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。三 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。四 试验方法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) 。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）。 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。五 实验结果1平静呼吸的运动曲线 正常呼吸： 家兔的正常呼吸运动曲线 家兔的正常呼吸运动曲线注：上图当中两个加号之间的曲线为一次呼吸的曲线，左边的是吸气曲线，右边的是呼气曲线。呼吸速率为5次每秒。 增大无效腔后呼吸加深，频率加快。增大无效腔后家兔呼吸曲线 增加气道阻力后呼吸加深，频率加快。 增加气道阻力后家兔呼吸曲线 分析：用夹闭双侧管的方法来增大气道阻力，用这种方法切断呼吸系统和外界的联系，制约肺通气的能力，导致呼吸系统中氧分压下降，二氧化碳分压上升。这是因为氧气无法供应且在不断消耗，二氧化碳的产生在不断占据肺内环境，二氧化碳浓度的上升会降低内环境PH，刺激呼吸中枢，使呼吸加深。在膈肌放电中反映呼吸幅度减小，频率较正常略微减弱，在呼吸曲线上，呼吸速率减慢。 肺牵张反射使得吸气及时转变为呼气，切断两侧迷走神经，呼吸变慢。 切断两侧迷走神经后家兔呼吸曲线 切断一侧迷走神经，使呼吸频率加快。切断一侧迷走神经后家兔呼吸曲线六 思考题1 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。解答如下：本实验中影响家兔呼吸的因素还有CO2的浓度，HCO3离子的浓度，还有H 离子的浓度等都是影响动物呼吸的因素。（1） HCO3浓度的影响吸入高浓度CO2后家兔呼吸张力增加到，呼吸频率较正常呼吸相比呼吸张力增加，呼吸频率增加，通气量明显增加，呼吸频率加快是由吸入气中PCO2增加引起血液中pCO2增高，CO2通过血脑屏障进入脑脊液中溶于水，在碳酸酐酶的作用下分解成HCO3-+H+， H+刺激延髓化学感受器，间接作用于呼吸中枢，通过呼吸肌的作用使呼吸运动加强。 CO2分压增高还刺激主动脉体和颈动脉体外周化学感受器，反射性地使呼吸加深加快；结果发现吸入CO2后引起通气量增加比吸入纯氮气更明显，这可能与缺氧主要是刺激外周化学感受器，对中枢化学感