《陈新-生理科学实验教学资料》实验27影响家兔呼吸运动和血液酸碱度的因素

1、专业：临床二系0301 姓名： 李丹阳沖沪/叨实验报告囂二st地点：医学院机能屮心课程名称：生理科学实验实验类型：实验项目名称：影响家兔呼吸运动和血液酸碱度的因素同组学牛姓名：高钦钦 吕凯指导老师：蔡朱男【摘要】目的：观察血液屮化学因素（co2, 02和h+）、药物及迷走神经对呼吸运动的 作用及影响；掌握气管插管和神经血管分离术及各因素的作用原理。方法：家兔气管插管, 先描记正常呼吸曲线，再分别增加无效腔、降低吸入气中氧分压、增加吸入气中二氧化碳分 压、耳缘静脉注射nahzpoq复制家兔代谢性酸屮毒模型、度冷丁、尼可刹米、切断右侧迷 走神经、切断左侧迷走神经、电刺激中枢端观察家兔呼吸幅度及频率

2、变化，观察胸内负丿玉。 结果增大无效腔后，呼吸加深加快，吸入n2后呼吸加深加快，吸入co?后呼吸加深加快， 其变化大于n2o酸中毒后呼吸加深加快，注射杜冷丁呼吸无明显变化，尼克刹米解救后呼 吸加快加深逐渐趋于正常。切断一侧迷走神经以后，家兔的呼吸频率减小，通气量增大；两 侧迷走神经都切断后，上述症状加重；电脉冲刺激一侧迷走神经屮枢端，家兔的呼吸频率增 加而通气量减小。结论：pco2升高，po2降低和pt升高可使呼吸加深加快，迷走神经、 杜冷丁能抑制呼吸运动。【关键词】代谢性酸中毒；nah2po4 ； nahco31 材料和方法1.1实验动物家兔 体重2.5kg左右1.2药品10g/l 肝素，2

3、0% 乌来糖,120gnah2po4，50g/lnahco3 , 5 %度冷丁（dolantin）, 25%尼可刹米（nikethamide）, n2，co2。1.3器材rm6240bd型多道生理信号采集处理系统（成都仪器厂），血气分析仪（成都仪器厂）, 呼吸换能器（成都仪器厂），固定装置，气管插管，家兔手术器械一套，20ml注射器，10ml 注射器,2ml注射器，动脉夹。1.4仪器连接和参数通道时间常数为直流，滤波频率为30hz,灵敏度为0.98kpa,采样频率800hz,扫描速 度ls/div。连续单刺激方式，刺激强度为5-10v,刺激波宽2ms,刺激频率30h乙1.5手术准备家兔称重后，

4、20%氨基甲酸乙酯（乌来糖）按1 g/kg的剂量耳缘静脉注射麻醉。将动物仰 卧固定缚于手术台上，固定四肢，前肢交叉固定，用棉绳钩住兔门齿，将绳拉紧并缚于兔台 铁柱上。在颈部正中切口 6 8cm,暴露颈部气管及左、右血管神经鞘，钝性分离双侧迷走 神经，在迷走神经下穿线备用。用止血钳分离气管，在气管下穿两根粗棉线备用。在甲状软 骨下1 cm处做“丄”形切口，用棉签擦净气管切口及气管里的血液和分泌物，由切口处向肺端 插入气管插管，用棉线将插管口扎紧固定。2. 观察项目2.1正常呼吸曲线：描记正常呼吸曲线的频率和幅度作为正常对照。22增加无效腔：在气管插管的一个侧管上接一根反50cm的胶管，描记和观察

5、呼吸频率和 幅度的变化。2.3降低吸入气中的氧分压：用一只小烧杯置于气管插管开口前，将氮气气囊的导管口平行 于气管插管口使气体充入烧杯，描记和观察呼吸频率和幅度的变化。2.4增加吸入气中co2分压：同2.3方法打开co?气囊，家兔呼吸运动增强后立即闭合导 管，描记和观察呼吸频率和幅度的变化。2.5增加血液中h+：耳缘静脉注射nah2po4，描记和观察呼吸频率和幅度的变化。2.6药物对呼吸的影响：克刹米(注意速度不宜过快，以免引起惊厥死亡)，描记和观察呼 吸频率和幅度的变化。2.7神经对呼吸的调节：分别观察和记录切断一侧迷走神经和双侧迷走神经后呼吸运动的变 化，以串刺激(510v,1015hz,

6、 2ms)连续刺激一侧迷走神经屮枢端，描记和观察呼吸频率 和幅度变化。2.8观察胸内负压：将水压计的注射针头在左腋四、五肋间，沿肋骨上缘插入胸膜腔内，观 察记录正常平静呼吸时胸内负压数值。3. 实验结果3.1不同处理因素处理后的家兔呼吸曲线:见图1.图1.不同处理因素处理后的家兔呼吸曲线3.2不同处理因素对家兔呼吸频率与通气量的影响321增加气道强度时,处理前通气量为16.18±15.64ml,处理后为27.69±2&94ml,两者 相比有显著性差异（pv0.05）；处理前呼吸频率为68±16次/min,处理后为81±18次/min, 两者相比有

7、高度显著性差异（p<0.01）o3.2.2降低吸入气中的氧分压时，处理前通气量为17.01±19.67ml,处理后为 33.43±46.62ml,两者相比有显著性差异（p<0.05）；处理前呼吸频率为71± 14次/min,处理 后为82±12次/min,两者相比有高度显著性差异（p<0.01）。3.2.3增加吸入气中co?分压吋，处理前通气量为14.39±19.83ml,处理后为 64.01±6&85ml,两者相比有显著性差异（p<0.05）；处理前呼吸频率为71±15次/min,处理 后为

8、100±32次/min,两者相比有显著性差异（p<0.05）。3.2.4增加血液屮hj时，处理前通气量为18.17±18.13ml,处理后为57.67±72.79ml,两 者相比有显著性差异（pv0.05）；处理前呼吸频率为68±14次/min,处理后为108±35次/min, 两者相比有高度显著性差异（p<0.01）o3.2.5注射杜冷丁时，处理前通气量为19.94±22.48ml,处理后为21.32±22.72ml；处理前 呼吸频率为92±28次/min,处理后为118±70次/min。3

9、.2.6注射尼克刹米后，处理前通气量为19.71±20.52ml,处理后为29.7±28.54ml；处理 前呼吸频率为102±58次/min,处理后为109±57次/min。见表1。表1:不同处理因素对家兔呼吸频率与通气量的影响呼吸频率（次/min）通气量（ml/s）处理因素处理前处理后处理前处理后增加气道长度68±1681±18*16.18±15.6427.69±28.94*吸入n271±1482±12*17.0h19.6733.43±46.62*吸入co271±15100

10、土32*14.39 土 19.8364.01i68.85*注射 nah2po468±14108土35*18.17±18.1357.67±72.79*度冷丁92±28118±7019.94±22.4821.32±22.72尼可刹米102±58109±5719.71±205229.7±2&54注：*p<0.05、*p<0.01vs 处理前。3.3注酸和补碱对血气的影响表2记录了家兔在处理前、注酸后、补碱后其血气ph、paco2> hco3 和be值的变化。表2注酸

11、和补碱对血气的影响实验项目phpaco2(mmhg)hco3'(mmol/l)be(mmol/l)正常7.42±0.0533.2±3.521.9±3.32.3±3.2注酸7.23±0.03*29.2±3.1*12.7±1.5*14.4±1.8*补碱7.43±0.10*33.1±6.321.2±6.1*2.5±7.4*注：*p<0.01, *p<0.05 vs 正常组正常情况下家兔血液的ph值为7.42±0.05, paco2为33.2土3.5mm

12、hg, hco3为 21.9±3.3mmol/l, be为2.3±3.2 mmol/lo静脉注射nah2po4后家兔血液的ph下降为 7.23±0.03, pacch下降为 29.2±3.1 mmhg, hco3 下降为 12.7±1.5 mmol/l, be 负值增大, 为-14.4±1.8mmol/lo静脉补nahco3后家兔血液的ph上升为7.43±0.10, paco2上升为 33土6.3 mmhg, hco3 ±升为 21.2±6.lmmol/l, be 负值减小，为-2.5±7.4

13、mmol/lo3.4迷走神经对呼吸运动调节的影响切断一侧迷走神经以后，家兔的呼吸频率减小，呼吸幅度增大即通气量增大；两侧迷走 神经都切断后，上述症状加重。以5v、频率为20hz、波宽为2ms的连续电脉冲间断刺激一侧迷走神经中枢端，家兔 的呼吸频率增加而呼吸幅度即通气量减小。35胸内负压当粗注射针头进入胸膜腔内，检压计水柱液面产生位差，并且随呼吸运动而上下移动。 测得胸内负压=120cmh2o4 讨论41增加无效腔：把长50cm的胶管接在气管插管的侧管上，使动物通过橡皮管进行呼吸时, 呼吸运动加深加快。因为人为增大了无效腔，减少肺泡通气量，降低了气体更新率，导致血 中pco2增加，po2下降。同

14、时气道加长，使呼吸气道阻力增大，从而使呼吸加深加快。4.2降低吸入气中的氧分压：吸入纯氮气吋，因吸入气中缺氧，肺泡气中po2下降，导致 动脉血中po2下降，而pco2却基本不变。随着动脉血中po2下降，通过刺激主动脉体和颈 动脉体外周化学感受器，使延髓和呼吸中枢兴奋，膈肌和肋间外肌活动增强，反射性地引起 呼吸运动增强。此外，缺氧时对呼吸中枢的直接效应是抑制，并随缺氧程度的加深而逐渐增 强，所以缺氧程度不同，其表现也不一样。在轻度缺氧时，通过颈动脉体等外周化学感受器 的传入冲动对呼吸中枢起兴奋作用大于缺氧时呼吸中枢的直接抑制作用而表现为呼吸增强。 在严重缺氧时，呼吸中枢的直接抑制作用大于外周化学

15、感受器对呼吸中枢的兴奋作用，故表 现为呼吸的抑制。4.3增加吸入气中co2分压：co?是调节呼吸运动最重要的生理性体液因素，它不但对呼 吸有很强的刺激作用，并且是维持延髄呼吸中枢正常兴奋活动所必需的。由于吸入气中co2 浓度增加，血液中pco2增加，透过血脑屏障使脑脊液中co2浓度变大，产生h+刺激延髄 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。此外，当pco2增 高时，还刺激主动脉体和颈动脉体的外周化学感受器，反射性地使呼吸加深加快，但因co2 对外周化学感受器的刺激阈值远较屮枢化学感受器髙，故以后者作用为主。44增加血液中h+:静脉注射乳酸后，呼吸运动加深加快，因为乳

16、酸提高了血小h+的浓 度，h+可通过刺激外周化学感受器来调节呼吸运动，也可直接刺激中枢化学感受器。但因 血中h'不容易透过血脑屏障直接作用于中枢化学感受器，因此，血中h卜対中枢化学感受器 的直接刺激作用不大，也较缓慢。4.5药物对呼吸的影响：dolantin对呼吸的抑制作用及用nikethamide对抗抢救。dolantin可 以阻断延脑孤束核处的阿片受体从而引起呼吸抑制。而nikethamide可以直接兴奋延脑呼 吸中枢，也可刺激颈动脉体化学感受器而反射性兴奋呼吸中枢，能提高呼吸中枢对co2的 敏感性，使呼吸加深加快，临床用于各种原因所致的中枢性呼吸抑制。46神经对呼吸的调节：切断迷走神经后，动物呼吸运动呈深而慢的变化。迷走神经中含有 肺牵张反射的传入纤维，肺牵张反射屮的肺扩张反射的生理作用在于阻止吸气过长过深，促 使吸气及时转入呼气，从而加速了吸气和呼气动作的交替，调节呼吸的频率和深度。当切断 迷走后，中断了肺牵张反射的传入通路，肺牵张作用的生理作用被消除，因此呈现出慢而深 的呼吸运动，使吸气延长。47电刺激迷