实验9-家兔呼吸活动的调节

实验实验 9 家兔呼吸活动的调节家兔呼吸活动的调节 一 一 实验目的实验目的 1 对家兔进行全身麻醉 进行兔颈部急性手术 2 学习记录家兔呼吸运动的方法 采用呼吸传感器直接记录家兔的呼吸频率与 幅度 3 研究在增加呼吸无效腔 CO2 乳酸 缺氧呼吸活动的改变 观察肺牵张 反射 二 二 实验原理实验原理 呼吸运动是一种节律性的运动 其深度和频率受体内外因素影响 比如劳 动时 呼吸加深加快 肺通气量增加 摄取更多的氧气 排出更多的二氧化碳 与代谢水平相适应 呼吸的节律性主要来源于基本呼吸中枢脑桥和延髓 并受体内外各种因素影 响 呼吸中枢分布于大脑皮层 间脑 桥脑 延髓 脊髓等部位 各级部位相 互配合 共同完成呼吸节律性运动 呼吸中枢可接受来自不同感受器的传入冲 动 反射性地影响呼吸运动 以适应机体需要 三 三 实验材料和器材实验材料和器材 1 实验材料 家兔 2 实验器材 手术台 常用手术器械 生理信号采集处理系统 呼吸传感器 止血钳 气管插管 20ml 及 1ml 注射器 橡皮管 刺激电极 20 氨基甲 酸乙酯 CO2 乳酸 生理盐水 棉线 纱布 四 四 实验步骤实验步骤 一 准备家兔 1 家兔的麻醉 1 取一只家兔 称重之后 用剪刀剪去耳缘静脉上的毛 2 用 20ml 注射器由耳缘静脉缓慢推注 25 氨基甲酸乙酯 1g kg 体重 进行 麻醉 要从远心端注射 注射时速度要慢 并随时观察动物情况 当动物四肢 松软 呼吸变深变慢 角膜反射迟钝时 表明动物已被麻醉 即可停止注射 2 家兔的固定 当兔子已经麻醉成功后 将兔子固定在手术台上 四肢都要固定好 并且用 线将门牙也绑好 固定在铁架上 3 剪毛 用剪刀将兔子颈部的毛小心地剪去 注意不要剪到肌肉 4 切开皮肤 一手的拇指和示指按住家兔颈部两侧 另一手持手术刀 在紧靠喉头下缘 沿颈部正中线作一长约 5 7cm 的皮肤切口 然后用止血钳或手术剪分离皮下 结缔组织后 夹住少许皮肤并向两侧分开创口 5 分层分离肌肉 1 术者与助手分别持止血钳轻轻提起少许气管正上方的肌肉 然后用手 术剪在两止血钳夹住的肌肉之间 纵向将肌肉层剪开一个小口 用剪刀或 止血钳将创口纵向扩大 再用止血钳夹住少许肌肉 向两侧分开肌层 2 继续用两把止血钳夹住下层气管上方的少许肌肉 轻轻提起 同法剪 开并扩大肌肉创口 如此层层分离肌肉 直至看见肌肉层下方的气管 3 用止血钳向气管两侧拉开最后一层肌肉 暴露出气管 手术时 注意 切口不可偏离气管上方 不可横向剪断肌肉 以免造成血管断裂而出血 切口也不要过于扩大 以免造成气胸 6 气管插管术 暴露气管后在气管中段 于两软骨环之间 剪开气管口径之半 在向 头端作一小纵切口呈倒 T 形 用镊子夹住 T 形切口的一角 将适当口径的 气管套管由切口向心端插入气管腔内 用粗线扎紧 再将结扎线固定于 Y 形气管插管分叉处 以防气管套管脱出 7 分离迷走神经 用拇指和示指轻轻捏住分离的肌肉和皮肤 使示指向上顶而拇指向外 翻 即可将血管神经束翻于示指之上 用弯头玻璃分针轻轻划开局部结缔 组织束膜 仔细辨认 3 种神经与颈总动脉 颈总动脉呈红色 有波动 壁 有较强的弹性 迷走神经最粗 有较好的韧性 色洁白 一般位于外侧 交感神经较细 略呈灰色 一般位于内侧 主动脉神经最细 一般位于两 神经之间 分离约 5cm 长的迷走神经 注意保持神经的完好 埋 2 根线备 用 8 准备好测量 在家兔胸部安放呼吸传感器 连接仪器 打开实验软件 选择 家兔 呼吸调节 实验项目 记录家兔正常呼吸运动的曲线 二 实验观察内容 1 观察增加无效腔对呼吸运动的影响 2 观察增加气道阻力对呼吸运动的影响 3 观察 CO2 对呼吸运动的影响 4 耳缘静脉注射 3 乳酸 2ml 观察呼吸运动的变化过程 5 观察肺牵张反射对呼吸运动的影响 于吸气之末 向肺内注入 20ml 空气 于呼气之末 于肺内抽取 20ml 空气 6 刺激迷走神经观察呼吸运动的变化 7 双结扎双侧迷走神经并切断后观察呼吸运动的的变化 8 剪断双侧迷走神经 分别刺激一侧中枢端和外周端并观察呼吸运动的的变化 五 五 实验结果实验结果 家兔正常的呼吸曲线 如右 图所示 1 观察增加无效腔对呼吸运动的影响 可见呼吸相对于正常呼吸曲线 更加的 快和深 图一 无效腔时 家兔的呼吸曲线 2 观察增加气道阻力对呼吸运动的影响 呼吸加快加深 有几处特别明显 图二 增加气道阻力时 家兔的呼吸曲线 3 观察 CO2 对呼吸运动的影响 随着加入二氧化碳的增多 家兔的呼吸逐渐 加快加深 不再加入二氧化碳后 呼吸逐渐恢复平稳 图三 增加二氧化碳后 家兔的呼吸曲线 4 耳缘静脉注射 3 乳酸 2ml 观察呼吸运动的变化过程 可见家兔的呼吸变 得急促 随后 逐渐恢复正常水平 图四 注射乳酸后 家兔的呼吸曲线 5 观察肺牵张反射对呼吸运动的影响 于吸气之末 向肺内注入 20ml 空气 于呼气之末 于肺内抽取 20ml 空气 图五 一 注入空气后 家兔的呼吸曲线 图五 二 抽走空气后 家兔的呼吸曲线 6 刺激迷走神经观察呼吸运动的变化 可见呼吸突然暂停了 图六 刺激迷走神经 家兔的呼吸曲线 7 双结扎双侧迷走神经并切断后观察呼吸运动的的变化 呼吸变得混乱 图七 双节扎迷走神经后切断 家兔的呼吸曲线 8 剪断双侧迷走神经 分别刺激一侧中枢端和外周端并观察呼吸运动的的变化 可见刺激两根迷走神经的中枢端 都没有引起呼吸曲线较大的变化 但是刺激 右端 都可以见呼吸减缓或暂停 图八 一 切断迷走神经后 刺激 图八 二 切断迷走神经后 刺激右侧迷走神经 右侧迷走神经的外周端 家兔的呼吸曲线 的中枢端 家兔的呼吸曲线 图八 一 切断迷走神经后 刺激 图八 二 切断迷走神经后 刺激左侧迷走 左侧迷走神经的外周端 家兔的呼吸曲线 神经的中枢端 家兔的呼吸曲线 六 六 实验分析与讨论实验分析与讨论 见图一 对比家兔正常的呼吸曲线 可发现 增加了无效腔后 呼吸运动 是加深加快了 这是因为增加无效腔后 减少了肺泡通气量 使肺泡气体的更 新率有所下降 导致二氧化碳增加 氧气分压下降 最后刺激了中枢和外周外 学感受器 使得呼吸加深加快 而增加了气道长度后 会使呼吸气道阻力增大 所以反射性呼吸也会加深 加快 本实验中得到的图二 有几处呼吸特别深 见图三 随着加入二氧化碳的增多 家兔的呼吸逐渐加快加深 这是因为 二氧化碳本身不是直接刺激物 而是通过提高脑脊液中的氢离子浓度来刺激中 枢化学感受器 即 氢离子的浓度增加 则颈动脉体和主动脉提发放冲动 刺 激迷走神经 将信号传到延脑 最后反射性引起呼吸加快加深 见图四 往家兔静脉注射乳酸后 可明显看到呼吸变得急促 这是因为 注射乳酸后 使其体内的氢离子含量明显增高 而氢离子是外周感受器的有效 刺激物 故也可反射性引起呼吸加强 同时氢离子还可以直接刺激中枢化学感 受器而加强呼吸 但氢离子透过血 脑屏障的速度较慢 故主要通过刺激外周化 学感受器进行反射性调节 使其的呼吸作用加深加快 图五 注入空气后 舒张压变得大了 这是因为打气使得肺扩张 同理 抽走气体 使得肺收缩 所以舒张压会下降 见图六 刺激迷走神经 呼吸停止 迷走神经主要参与肺的肺牵张反射 见图七 切断双侧迷走神经后 呼吸变得混乱没有规律了 这是由于侧迷走神经的神 经冲动传递受阻 使得呼吸运动的调节受阻 所以呼吸失去调节 变得混乱 见图八 刺激迷走神经外周端