家兔呼吸运动的调节

实验三 家兔呼吸运动的调节

摘要 目的 为观察血液中化学因素（PCO2、PO2、[H]）改变对家兔呼吸运动（呼吸频率、节律、幅度）的影响；观察迷走神经在家兔呼吸运动调节中的作用；掌握气管插管术和神经血管分离术。方法 通过在气管插管的情况下通过增大无效腔气量、增加吸入PCO2、注射乳酸、剪断迷走神经、电刺激迷走神经远心端以及迷走神经近心端等方法，用微机生物信号处理系统观察家兔呼吸运动的变化。 结果 实验显示增大无效腔气量、提高PCO2、注射乳酸均可使家兔呼吸加深加快，而剪断一侧及两侧迷走神经、电刺激迷走神经中枢端则使其呼吸变浅，频率变慢。结论 提高吸入气体PCO2，降低PO2可导致呼吸加深加快；迷走神经是呼吸运动调节反射中的传入神经，剪断一侧迷走神经呼吸频率加快，切断两侧迷走神经后，吸气变深，频率变慢；刺激迷走神经外周端，无明显反应，刺激中枢端后呼吸频率加快，呼吸变浅。

﹢关键词 呼吸运动 迷走神经 CO2分压 H浓度 无效腔

1. 材料和方法：

1.1. 材料

1.1.1. 对象：家兔；

1.1.2. 试剂：20g/L 乳酸溶液， 氨基甲酸乙酯；

1.1.3. 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，CO2气袋，丝线，铁架台，婴儿秤，呼吸换能器，电刺激连线。

1.2. 方法

1.2.1. 手术准备

1.2.1.1. 麻醉固定 家兔称重后，按1g/kg体重剂量耳缘静脉注射200g/L氨基甲酸乙酯。待

兔麻醉后，将其仰卧，先后固定四肢及兔头。

1.2.1.2. 手术 剪去颈前被毛，颈前正中切开皮肤6 ~7cm，直至下颌角上1.5cm，用止血钳

钝性分离组织及颈部肌肉，暴露气管及与气管平行的左、右血管神经鞘，细心分离两侧鞘膜内迷走神经，在迷走神经下穿线备用。分离气管，在气管下穿一根粗棉线备用。

1.2.1.3. 气管插管 在在暴露的气管上1/3处，做倒T形剪口，将气管切开之后尽量将气管

里的血液和分泌物擦净，气管插管由剪口处向肺端插入，插时应动作轻巧，避免损伤气管粘膜引起出血，用一粗棉线将插管口结扎固定，同时再将剩余线头将通气口固定，防止T型气管插管移动。

1.2.2. 实验系统连接及参数设置

1.2.2.1. 用胶管连接流量头与气管插管，流量头连接呼吸流量换能器。呼吸换能器输出线连

接微机生物信号处理系统。打开RM6240系统：点击“实验”菜单，选择“呼吸运动调节”，仪器参数：滤波频率30Hz，灵敏度1ml/s，扫描频率1s/div。定时刺激方式，刺激强度2V，时间设置为10秒，频率为30Hz。

1.3. 实验观察

1.3.1. 记录正常呼吸曲线 启动生物信号采集处理系统记录按钮，记录一段正常呼吸运动曲

线作为对照。辨认曲线上吸气、呼气的波形方向（呼气曲线向上、吸气曲线向下）。

1.3.2. 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。

1.3.3. 增加吸入气中CO2分压 待呼吸曲线恢复正常，将CO2导管口使气体冲入气管插管，﹢

是家兔吸入较高浓度CO2的空气。待家兔呼吸运动增强后，立即移去CO2气体导管。待呼吸正常后再做下一步实验。

＋1.3.4. 增加血液中[H] 耳缘静脉缓慢注入3%乳酸溶液2ml，观察呼吸运动的变化。

1.3.5. 迷走神经对呼吸运动的调节作用 分别观察切断一侧迷走神经和切断两侧迷走神经

以后呼吸运动的变化。以2V强度，30Hz，定时10秒的电脉冲间断刺激迷走神经中枢端，再刺激迷走神经外周端，观察呼吸运动较之切断前有何改变。

1.4. 从实验结果图像产生呼吸频率、平均呼吸深度、通气量等数据，对图像做适当剪切打

印。

2. 结果：

增大无效腔后的呼吸频率与深度的变化

吸入CO2的呼吸频率与深度的变化

快速注射乳酸时的呼吸频率与深度的变化

切断两侧迷走神经以后呼吸运动的变化

2.1. 从上面几幅图中可以看出：

2.1.1. 增大无效腔后呼吸加深，频率加快；

2.1.2. 吸入高浓度CO2的空气候呼吸明显加深，频率明显加快；

2.1.3. 通过家兔耳缘静脉注射乳酸后，呼吸亦加深，频率加快；

2.1.4. 间断一侧迷走后，呼吸频率加快；间断两侧迷走神经后，家兔吸气变深，频率变慢；

2.1.5. 刺激迷走神经中枢端后，呼吸变浅，频率加快；电刺激一侧迷走神经外周端后，家

兔呼吸无明显改变。

3. 讨论

3.1. 无效腔是指未进行气体交换的一部分肺泡容量，包括解剖无效腔和肺泡无效腔。且肺

泡通气量=（潮气量﹣无效腔气量）×呼吸频率[1]，所以当给家兔气管插管的侧管连接50cm长的胶管时，增大了解剖无效腔，使肺泡通气量减少，因此家兔通过调节增大潮气量即呼吸加深，增加呼吸频率是肺泡通气量保持不变，维持正常呼吸[2]。

3.2. CO2是调节呼吸运动最重要的生理性化学因素，一定水平的PCO2水平对维持呼吸和

呼吸中枢的兴奋性是必要的CO2刺激呼吸是通过两条途径实现的：①通过刺激中枢化学感受器再兴奋呼吸中枢；②刺激外周化学感受器，冲动经窦神经和迷走神经传入延髓呼吸有关核团，反射性地使呼吸加深、加快，增加通气量。肺通气量增加可以增加CO2的排出，肺泡气和动脉血P CO2可重新接近正常水平。因此，吸入高浓度CO2的空气候呼吸明显加深，频率明显加快，增加CO2的排出。

﹢﹢﹢3.3. 动脉血[H]增加，呼吸加深加快，肺通气量增加；[H]降低，呼吸受到抑制。H对呼

﹢吸的调节也是通过外周化学感受器和中枢化学感受器实现的。中枢化学感受器对H

﹢的敏感性较外周的高，约为外周的25倍。但是，H通过血液屏障的速度慢，限制了

它对中枢化学感受器的作用。所以以外周化学感受器的途径为主。因此，通过家兔耳

﹢缘静脉注射乳酸后，动脉血[H]增加，呼吸加深加快。

3.4. 切断一侧迷走神经后，由于这一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；随后由于迷走神经为混合神经，另一侧迷走神经将起到呼吸调节作用，此时发挥负反馈调节作用，加速吸气和呼气活动的交替，即呼吸频率加快。

3.5. 肺牵张反射的肺扩张反射的作用在于阻抑吸气过长过深，促使吸气及时转入呼气。肺

扩张反射的感受器位于从气管到细支气管的平滑肌中，当吸气时肺扩张牵拉呼吸道，感受器兴奋，冲动经迷走神经传入延髓，在延髓内通过一定的神经联系是吸气切断机制兴奋，切断吸气，转入呼气。这样便加速了吸气向呼气转换，使呼吸频率增加。所以切断两侧迷走神经后，吸气延长、加深。

3.6. 当用2V的电脉冲刺激中枢端时，相当于恢复了迷走神经的功能，使呼吸频率显著加

快，呼吸也由此变浅；刺激迷走神经外周端时，因为迷走神经是单向传递的，因此对感受器的刺激没做出明显的反应。

4. 结论

4.1. 增大无效腔后呼吸加深，频率加快。

4.2. 提高吸入气体PCO2，降低PO2可导致呼吸加深加快。

﹢4.3. 增加[H]，呼吸亦加深，频率加快。

4.4. 迷走神经是呼吸运动调节反射中的传入神经，剪断一侧迷走神经呼吸频率加快，切断

两侧迷走神经后，吸气变深，频率变慢。

4.5. 电刺激迷走神经中枢端，则相当于恢复了迷走神经的功能，加快了呼吸由吸气向呼气

的转变，加快了频率，呼吸也变浅。

5 …… 此处隐藏：1687字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……