1、實驗12 家兔呼吸運(yùn)動調(diào)節(jié) 呼吸運(yùn)動是一種節(jié)律性運(yùn)動，呼吸的頻率和深度能隨內(nèi)、外環(huán)境條件的改變而改變，這都依靠神經(jīng)系統(tǒng)的反射性調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。一、呼吸實驗有關(guān)的背景知識圖1. 呼吸全過程示意圖(A)中樞化學(xué)感受器：1.腦脊液中的H+敏感3.缺氧刺激不敏感2.CO2本身不是有效的直接刺激物，而是通過升高腦脊液H+的濃度刺激中樞化學(xué)感受器呼吸反射性調(diào)節(jié)Po2Pco2H+（B）外周化學(xué)感受器頸動脈體+主動脈體+迷走神經(jīng)延腦發(fā)放沖動反射性引起呼吸加深加快肺牽張反射：肺擴(kuò)張引起吸氣被抑制和肺縮小引起吸氣的反射，稱肺牽 張反射，包括肺擴(kuò)張反射和肺縮小反射。吸氣肺擴(kuò)張肺牽張感受器+迷走神經(jīng)傳+延髓切斷吸氣，促使

2、吸氣轉(zhuǎn)為呼氣2)實驗?zāi)康?學(xué)習(xí) 哺乳類動物的手術(shù)操作方法，記錄呼吸運(yùn)動曲線的方法和直接測量動脈血壓的實驗方法。觀察 迷走神經(jīng)及血液中化學(xué)因素（CO2、O2、H+、度冷丁和尼可剎米）對呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)作用及機(jī)制探討。 掌握 重要的操作方法及各作用因素發(fā)生的現(xiàn)象及作用原理20%尿酯（烏拉坦）、肝素鈉(1000/ml)、N2、CO2、2% 乳酸、5%度冷丁、25%尼可剎米1.2.1 家兔稱重，按1g/kg (5 ml/kg)體重耳緣靜脈20%烏拉坦麻醉家兔，家兔麻醉后將其仰臥，固定四肢和頭。1.2.方法用粗剪刀剪掉頸部手術(shù)部位的兔毛，頸前正中作68cm左右皮膚切口，用血管鉗鈍性分離離暴露氣管。分離氣管

3、，并在氣管底下穿一根棉線備用。 1.2.6 氣管插管 用手術(shù)剪在甲狀軟骨下1cm處剪一“”切口,插入氣管插管，結(jié)扎固定。2.1家兔正常的呼吸頻率和幅度2.2增加氣道長度前后家兔呼吸運(yùn)動的變化2.3吸入高濃度N2前后家兔呼吸運(yùn)動的變化2.4 吸入高濃度CO2前后家兔呼吸運(yùn)動的變化2.5靜脈注射2%乳酸溶液2ml前后家兔呼吸運(yùn)動的變化;2.6觀察靜脈注射度冷丁和尼可剎米對呼吸運(yùn)動的影響2.3.3用波寬2ms，電壓56v,頻率1530 Hz電脈沖電刺激迷走N中樞端描記和觀察呼吸頻率和幅度。（1）比較精細(xì)難做的先做。（2）氣管插管時見氣管內(nèi)有分泌物和血時要用小干棉球清除分泌物或止血，然后插入氣管插管。

4、（3）用給氣體時，給氣管的開口不能直接套在氣管插管的側(cè)管上，出現(xiàn)明顯實驗結(jié)果即可停止供氣。 實驗教學(xué)中要注意的要點3.結(jié)果(results)圖1 家兔呼吸運(yùn)動的實驗曲線呼吸曲線描記表1 吸入高濃度N2 、CO2 、靜注乳酸、切斷雙側(cè)迷走N對家兔呼吸的影響5. 討論(discussion)對實驗結(jié)果逐一進(jìn)行分析討論1.由于無效腔的存在，每次吸入的新鮮空氣不能都到達(dá)肺泡進(jìn)入氣體交換。 增加無效腔對呼吸運(yùn)動的影響2.增大無效腔，減少了肺泡通氣量，降低了氣體更新率，導(dǎo)致血中二氧化碳增加、氧分壓下降。3.氣道加長，使呼吸氣道阻力增大，從而使呼吸加深加快。吸入純氮?dú)夂髮粑\(yùn)動會的影響(肺泡PO ，PaO

5、 ，PaCO 不變)為何吸入氣中二氧化碳濃度增加會使呼吸運(yùn)動加強(qiáng)？靜脈注射乳酸后對呼吸運(yùn)動的影響（6 6）靜脈注射靜脈注射尼可剎米尼可剎米對抗由對抗由度冷丁度冷丁引起的呼吸運(yùn)動抑制的作用機(jī)制引起的呼吸運(yùn)動抑制的作用機(jī)制 度冷丁主要通過抑制呼吸中樞，降低中樞對CO2的敏感性影響呼吸運(yùn)動。而尼可剎明具有直接興奮延髓呼吸中樞與刺激頸總動脈化學(xué)感受器的作用。兩者作用正好向反。因此，給度冷丁引起的呼吸抑制能被尼可剎明對抗，另外，度冷丁會降低呼吸中樞對CO2的敏感性而尼可剎明能增加呼吸中樞對CO2的敏感性的影響作用也與杜冷丁相反。因此，靜脈注射度冷丁引起呼吸運(yùn)動抑制時再注射尼可剎明，可以看到呼吸運(yùn)動從抑制

6、轉(zhuǎn)變?yōu)榕d奮的過程。迷走神經(jīng)在呼吸中的作用吸氣肺擴(kuò)張牽張感受器+延髓迷走神經(jīng)吸氣切斷機(jī)制興奮，抑制吸氣，加速了吸氣和呼氣的交替，使呼吸頻率增加。切斷雙側(cè)迷走神經(jīng)后電刺激迷走神經(jīng)中樞端以中等強(qiáng)度電刺激一側(cè)迷走神經(jīng)中樞端，一般可導(dǎo)致呼吸運(yùn)動暫停因為肺牽張反射包括肺擴(kuò)張后反射性地引起吸氣動作的抑制，或者是肺縮小后反射性地抑制呼氣動作，使吸氣加強(qiáng)。這兩種反射的傳人纖維都經(jīng)迷走神經(jīng)興奮，產(chǎn)生傳入沖動到呼吸中樞，導(dǎo)致呼吸運(yùn)動的改變。由于電刺激引起的傳入沖動持續(xù)性的傳到呼吸中樞，抑制呼吸運(yùn)動，故出現(xiàn)呼吸暫停現(xiàn)象。切斷雙側(cè)迷走神經(jīng) 迷走神經(jīng)中含有肺牽張反射的傳入神經(jīng)纖維。肺牽張反射中的肺擴(kuò)張反射（亦稱吸氣抑制反

7、射）的生理作用，在于阻止吸氣過長過深，促使吸氣及時轉(zhuǎn)入呼氣，從而加速吸氣和呼氣動作的交替，調(diào)節(jié)呼吸的頻率和深度。當(dāng)切斷雙側(cè)迷走神經(jīng)后，中斷了肺牽張反射的傳人通路，肺牽張反射的生理作用被消除，因此呈現(xiàn)出慢而深呼吸運(yùn)動。呼吸變化曲線實驗報告寫作1.題目 2.作者署名 作者和合作者姓名及單位(班級組別姓名)3.實驗?zāi)康?4.材料和方法 主要實驗材料，動物分組及處理，裝置連接。5. 結(jié)果 用圖或表記錄各項實驗結(jié)果的數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)列表，進(jìn)行統(tǒng) 計處理和顯著性檢驗；主觀指標(biāo)用文字描述；用文字和數(shù)據(jù)（包括顯著性檢驗結(jié)果）逐一描述實驗 結(jié)果。6.討論 對實驗結(jié)果逐一進(jìn)行分析討論并得出結(jié)論。學(xué)習(xí)哺乳類動物的手術(shù)

8、操作方法，掌握氣管插管和神經(jīng)血管分離術(shù)，觀察吸入氣中PCO2、PO2 及血液中H+改變和迷走神經(jīng)對家兔呼吸運(yùn)動的影響及機(jī)制探討。1.1 實驗動物 體重2.53.0 kg家兔，雌雄不拘（購于浙大醫(yī)學(xué)院動物中心）。.1.3 藥品與試劑 1.2 方法1.2.1 家兔稱重，按1g/kg (5 ml/kg)體重耳緣靜脈20%烏拉坦麻醉家兔，家兔麻醉后將其仰臥，固定四肢和頭。1.2.2 頸部手術(shù) 頸正中切口57cm左右皮膚，用血管鉗鈍性分離離暴露氣管并穿棉線備用，再用玻璃分針分離出兩側(cè)的迷走神經(jīng)穿絲線備用。1.2.3 氣管插管 用手術(shù)剪在甲狀軟骨下1cm處剪一“”切口,插入氣管插管，結(jié)扎固定。1.2.4

9、將氣管插管一端連接呼吸換能器。2.1 觀察正常家兔呼吸頻率和幅度2.2 觀察增加氣道長度、吸入高濃度氮?dú)猓∟2）、吸入高濃度二氧化碳（CO2）、靜脈注射2%乳酸、切斷一側(cè)迷走N、切斷兩側(cè)迷走N及連續(xù)電脈沖刺激切斷后的一側(cè)迷走神經(jīng)中樞端前后家兔呼吸運(yùn)動的變化。2.觀察記錄3.3.結(jié)果(results)(results)3.1 正常家兔肺通氣量Vn ml/min ，呼吸頻率Pn次/min，見圖1表1 。3.2增加氣道長度后家兔通氣量V1 ml/min 增加呼吸V11 ml/min，呼吸頻率從P1次/min增加到P11次/min,可見家兔呼吸運(yùn)動明顯加深加快，見圖1表1 。3.3 吸入高濃度N2后家

10、兔通氣量從V2 ml/min 增加到V21 ml/min ，呼吸頻率從P2次/min增加到P21 次/min，可見家兔呼吸運(yùn)動加深加快，停止給氣后呼吸很快就恢復(fù)正常，見圖1表1 。3.4 吸入高濃度CO2后家兔通氣量從V3 ml/min 增加到V31 ml/min ，呼吸頻率從P3次/min增加到P31 次/min，家兔呼吸運(yùn)動明顯加深加快，見圖1表1。3.5 靜脈注射乳酸后家兔通氣量從V4 ml/min 增加到V41 ml/min ，呼吸頻率從P4次/min增加到P41 次/min，圖1表1。呼吸曲線描記圖1 家兔呼吸運(yùn)動的實驗曲線表1 吸入高濃度N2 、CO2 、靜注乳酸、切斷迷走N對家兔

11、呼吸的影響5. 討論(discussion)5.1 增加氣道長度后家兔通氣量V1 ml/min 增加呼吸V11 ml/min，呼吸頻率從P1次/min增加到P11次/min，增加氣道長度等于增加無效腔，增加無效腔減少了肺泡通氣量，使肺泡氣體更新率下降引起血中PCO2、PO2下降，刺激中樞和外周化學(xué)感受器引起呼吸運(yùn)動會加深加快；另外，氣道加長使呼吸氣道阻力增大，反射性呼吸加深加快1 。5.2 吸入高濃度N2后家兔通氣量從V2 ml/min 增加到V21 ml/min ，呼吸頻率從P2次/min增加到P21 次/min，與正常呼吸相比通氣量增加 V22 ml/min，呼吸頻率增加P22 次/min

12、，通氣量和呼吸頻率明顯增加，空氣中主要成分是氮?dú)猓?N ），吸入N 增加等同于給家兔缺氧，刺激外周化學(xué)感受器，引起延髓呼吸中樞興奮，反射性引起呼吸運(yùn)動增強(qiáng) 2 。5.3 吸入高濃度CO2后家兔通氣量從V3 ml/min 增加到V31 ml/min ，呼吸頻率從P3次/min增加到P31 次/min，與正常呼吸相比通氣量增加 V32 ml/min，呼吸頻率增加P32 次/min，吸入氣中PCO2增加引起血液中pCO2增高，CO2通過血腦屏障進(jìn)入腦脊液中溶于水，在碳酸酐酶的作用下分解成HCO3-+H+， H+刺激延髓化學(xué)感受器，間接作用于呼吸中樞，通過呼吸肌的作用使呼吸運(yùn)動加強(qiáng)。 CO2分壓增高還

13、刺激主動脈體和頸動脈體外周化學(xué)感受器，反射性地使呼吸加深加快；缺氧主要是刺激外周化學(xué)感受器，對中樞化學(xué)感受器具有抑制作用；PaCO2對中樞化學(xué)感受器和化學(xué)感受器外周均有刺激作用，而且， PaCO2和H+作用總和，使吸入CO2后引起呼吸的變化常常比吸入氮?dú)馑斐傻娜毖跛鸬暮粑訌?qiáng)作用更明顯2 。5. 參考文獻(xiàn)1孟慶華等. 生理學(xué)實驗問題集 江蘇科學(xué)技術(shù)出社.1993.5 第1版.P1002陳燕等. 醫(yī)學(xué)綜合 高等教育出社.2002.10.1第1版.P192 呼吸運(yùn)動是一種節(jié)律性運(yùn)動，呼吸的頻率和深度能隨內(nèi)、外環(huán)境條件的改變而改變，這都依靠神經(jīng)系統(tǒng)的反射性調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。一、呼吸實驗有關(guān)的背景知識

14、圖1. 呼吸全過程示意圖實驗?zāi)康?學(xué)習(xí) 哺乳類動物的手術(shù)操作方法，記錄呼吸運(yùn)動曲線的方法和直接測量動脈血壓的實驗方法。觀察 迷走神經(jīng)及血液中化學(xué)因素（CO2、O2、H+、度冷丁和尼可剎米）對呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)作用及機(jī)制探討。 掌握 重要的操作方法及各作用因素發(fā)生的現(xiàn)象及作用原理（6 6）靜脈注射靜脈注射尼可剎米尼可剎米對抗由對抗由度冷丁度冷丁引起的呼吸運(yùn)動抑制的作用機(jī)制引起的呼吸運(yùn)動抑制的作用機(jī)制 度冷丁主要通過抑制呼吸中樞，降低中樞對CO2的敏感性影響呼吸運(yùn)動。而尼可剎明具有直接興奮延髓呼吸中樞與刺激頸總動脈化學(xué)感受器的作用。兩者作用正好向反。因此，給度冷丁引起的呼吸抑制能被尼可剎明對抗，另外，度冷丁會降低呼吸中樞對CO2的敏感性而尼可剎明能增加呼吸中樞對CO2的敏感性的影響作用也與杜冷丁相反。因此，靜脈注射度冷丁引起呼吸運(yùn)動抑制時再注射尼可剎明，可以看到呼吸運(yùn)動從抑制轉(zhuǎn)變?yōu)榕d奮的過程。呼吸變化曲線學(xué)習(xí)哺乳類動物的手術(shù)操作方法，掌握氣管插管和神經(jīng)血管分離術(shù)，觀察吸入氣中PCO2、PO2 及血液中H+改變和迷走神經(jīng)對家兔呼吸運(yùn)動的影響及機(jī)制探討。1.1 實驗動物 體重2.53.0 kg