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生理学实验 呼吸运动的调节
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生理学实验 呼吸运动的调节
官方公共微信呼吸运动调节实验耳缘静脉注射3%乳酸溶液,呼吸有何改变?机制是什么
呼吸加速.因为乳酸进入血液后会和碳酸氢钠反应生成乳酸钠和水和二氧化碳,二氧化碳刺激二氧化碳感受器,使呼吸加速,排出过多二氧化碳.
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耳缘静脉注射乳酸溶液后，呼吸加深加快。机制：H+对呼吸的调节是通过外周化学感受器和中枢化学感受器实现的。血液中的H+不易通过血脑屏障，故血液中PH的改变对中枢化学感受器作用较小，较缓慢。耳缘静脉注射乳酸，血中H+增加，但血中的H+不易通过血脑屏障，故主要刺激外周化学感受器冲动经神经和迷走神经传入延髓，反射性的引起呼吸加深加快。...
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家兔呼吸运动调节
家兔呼吸运动调节
来源：互联网
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[实验目的]
学习家兔呼吸运动的记录方法，观察各种因素对呼吸运动的影响并分析
其作用途径。
[实验原理]
呼吸运动是呼吸中枢节律性活动的反映。在不同生理状态下，呼吸运动所发生的适应性变化有赖于神经系统的反射性调节，其中较为重要的有呼吸中枢、肺牵张反射、本体感受性反射以及化学感受器的反射性调节。因此，体内外各种刺激可以直接作用于中枢部位或通过不同的感受器反射性地影响呼吸运动。
[实验器材与药品]
哺乳动物手术器械1套，兔手术台，气管插管，注射器(20ml、5ml各1只)，50cm长的橡皮管1条，张力换能器，MD-2000生物信号采集分析系统。
1%戊巴比妥，3%乳酸，CO2 ，N2 ，生理盐水等。
[实验对象]
[实验步骤和方法]
1.手术步骤
(1)麻醉与固定 由耳缘静脉注射1%戊巴比妥(30mg/kg)，待兔麻醉后，仰卧位固定于兔台上。
(2)颈部手术 备皮后沿颈部正中切开皮肤约6~8cm并分离皮下组织，用止血钳钝性分离气管前面的肌肉，暴露气管。在气管两侧辨认并分离两侧迷走神经，在神经下穿线备用(勿结扎)。将甲状软骨以下的气管与周围组织分离，在气管下穿入丝线，于气管上段作一倒“T”形切口，插入“Y”形气管插管，用丝线结扎并固定气管插管，手术完毕后用生理盐水纱布覆盖手术切口部位。
(3)膈肌小片的制备 备皮后切开胸骨下端剑突部位的皮肤，沿腹白线向下切开2cm左右，打开腹腔，暴露出剑突软骨和剑突骨柄，辨认剑突内侧面附着的两块膈小肌，仔细分离剑突上附着的腹膜至膈小肌附着处，剪断剑突骨柄(注意压迫止血)，使剑突完全游离，即制备好膈肌小片。此时可观察到剑突软骨完全跟随膈肌收缩而上下自由移动。
2.呼吸运动的描记方法
用弯针钩住剑突软骨(针尖向上)，使游离的膈肌小片和张力换能器相连接，信号经第4通道输入MD-2000生物信号采集分析系统，由计算机描记呼吸运动曲线。此种描记方法可反映呼吸频率、呼吸深度以及呼吸的停止状态，缺点是在动物移动或稍有挣扎后，基线变化较大，不得不再次调整描记系统。
(1)启动计算机，桌面上双击“MD-2000”图标，进入MD-2000生物信号采集分析系统。
(2)点击菜单栏“实验”，在下拉菜单中依次选“生理学
实验”、“实验17呼吸运动调节”，点击“确定”，即进入呼吸调节实验界面。保留通道4，其余通道可关闭。界面左上角可见张力换能器界面，灵敏度调节为l-2，定标、调零已事先设定。
(3)采样 将鼠标移至左下角点击“记录”，计算机即开始连续采样，屏幕上出现呼吸运动曲线，点击“ESC” 或按空格键可停止采样。采样速度的调节是利用鼠标点击左下角的“快”或 “慢”按钮，使采样间隔调至64~256ms。屏幕有时无信号时，可点击屏幕右方的“基线”按钮，记录曲线会自动出现在屏幕上;或是将鼠标移至标尺处按住左键上下拖动，即可使曲线出现在屏幕上。实验中可选择“放大”或“缩小”按钮放大或缩小曲线的幅度，选择“压缩”按钮，调至“1:1”或“1:2”，点击“平滑”按钮可对曲线进行平滑，点击“50Hz”按钮可去除交流电干扰。
(4)标记 实验中或实验后可在“标记项目”下拉菜单中选取应标记的项目，点击“标记”图标，然后将鼠标移到需要标记部位，点击左键，就完成了标记。
(5)实验过程中如果需要查看前面的结果，可在停止采样的条件下，点击“重放”按钮、点击左向按纽或以鼠标拖动水平滚动条。
(6)测量 实验后用鼠标选中需要测量的一段曲线，点击“测量”图标，即可显示测量结果。
(7)图形编辑 用鼠标选中需剪切曲线，点击“剪切”图标，即可重组记录曲线，如对结果不满意，可恢复重新编辑。
(8)打印 同Word的打印操作相同。
(9)保存与退出
4.观察项目
(1)观察家兔正常呼吸运动曲线，分清吸气相与呼气相。
(2)CO2对呼吸运动的影响 将气管插管开口端与装CO2的球胆管相对，打开球胆管上的弹簧夹，使一部分CO2随着吸气进入气管(如用一小烧杯罩住气管插管开口端，因局部CO2浓度升高，效果会更明显)，观察吸入高浓度CO2后呼吸运动有何变化? 呼吸发生明显变化后，去除CO2的吸入。
(3)缺氧对呼吸运动的影响 将气管插管开口端与装N2的球胆管相对，打开球胆管上的弹簧夹，使一部分N2随着吸气进入气管(亦可用一小烧杯罩住气管插管开口端)，观察吸入高浓度N2后呼吸运动有何变化? 呼吸发生明显变化后，去除N2的吸入。
(4)H+对呼吸运动的影响 取5ml注射器，由耳缘静脉较快地注入3%乳酸2ml，观察呼吸运动的变化过程。
(5) 增加无效腔对呼吸运动的影响 把50cm长的橡皮管连接在气管套管的开口端，动物通过此橡皮管进行呼吸，此时呼吸运动将有何变化?呼吸发生明显变化后，应即去掉橡皮管。
(6) 切断迷走神经对呼吸运动的影响 分别切断两侧迷走神经干，比较迷走神经切断前后呼吸运动的变化。
[注意事项]
1.气管插管后，侧管要保持通畅。
2.制备膈肌小片时要小心操作，避免家兔出现气胸。
3.膈肌小片与换能器间连线的松紧度要适当。
4.每观察一个项目，要待家兔呼吸恢复正常后，才能进行下一步操作。
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3秒自动关闭窗口第十节 兔呼吸运动的调节与实验性急性呼吸衰竭-第四军医大学基础医学教学实验中心
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当前位置：教材教案&&教材&&电子教材内容页
第十节 兔呼吸运动的调节与实验性急性呼吸衰竭
【实验目的】
1. 观察神经因素和其他因素对呼吸运动的影响。
2. 复制油酸性急性肺水肿的动物模型。
3. 探讨油酸性呼吸衰竭的发病机制。
【实验原理】
呼吸是指机体与外界环境之间的气体交换过程，通过呼吸，机体从大气中摄取新陈代谢所需的O2，排出所产生的CO2。呼吸过程的一个重要环节是实现外界空气与肺之间的气体交换即肺通气。完成这样一个气体交换过程的原动力是呼吸肌的收缩、舒张所造成的胸廓的扩大与缩小，即呼吸运动。当胸廓运动时，由于胸膜腔的结构特点以及胸膜腔负压的存在，必然带动肺的扩大或缩小，进而使肺内压降低或升高造成外界大气压与肺内压之间的差值，推动气体通过呼吸道进出肺。正常情况下，呼吸运动按照一定的节律及深度活动。当机体内、外环境条件变化时，由于体内调节机制的作用，呼吸运动将会做出相应的改变以适应机体代谢的需要。此外，吗啡类药物是临床上常用的强力镇痛剂，但它对延髓呼吸中枢有很强的抑制作用。尼可刹米是呼吸中枢兴奋剂，可以对抗吗啡对呼吸中枢的抑制作用。
呼吸衰竭（respiratory failure）是指外呼吸功能严重障碍，导致PO2降低或伴有PCO2增高的病理过程。呼吸衰竭时的主要血气标准是PCO2低于8.0KPa2（60mmHg），伴有或不伴有PCO2高于6.7kPa（50mmHg）。呼吸衰竭时发生的低氧血症和高碳酸血症可影响全身各系统的代谢和功能，其防治原则包括去除病因，提高PO2，降低PCO2，改善内外环境及重要器官功能。
用油酸复制急性肺水肿呼吸衰竭动物模型是一经典实验。化学性因素油酸所致急性肺损伤主要是通过趋化因子使中性粒细胞与巨噬细胞在肺内聚集、激活，释放大量氧自由基、蛋白酶和炎性介质等，这些物质可对肺泡、毛细血管膜造成损伤，使之发生通透性增高等变化，从而引起肺泡通气量与其毛细血管灌流量比例失调及肺泡毛细血管膜的弥散障碍，发生换气功能障碍而最终引起呼吸衰竭。
【实验对象】
【试剂与器材】
1. 一般器械　兔手术台、家兔手术器械一套、注射器（2ml、5ml、10ml）；气管插管等。
2. 仪器设备　BL-420生物信号采集系统；压力换能器；张力换能器；保护电极；CO2发生装置；橡皮管。
3. 药品　3%戊巴比妥钠，生理盐水、5%度冷丁、尼可刹米注射液、3%乳酸、油酸、考马斯亮蓝试剂、蛋白标准液、白细胞稀释液。
【观察指标】&&&&&
呼吸频率和幅度，肺通气量。
【实验方法与步骤】
1. 用3%戊巴比妥钠3ml/kg腹腔麻醉 (如无戊巴比妥钠也可用1%普鲁卡因局部麻醉)。
2. 将兔固定于兔手术台，颈部和腹股沟部剪毛备皮。
3. 在颈部正中做皮肤切口，长约5 cm，分离皮下组织及肌肉，暴露气管，在其下穿一棉线。在气管软骨环之间做一倒“T”字形切口，插入气管插管并用线结扎固定。
4. 将系有线的小夹夹在胸廓活动最强、最明显部位的胸壁上，线的另一端垂直系于张力换能器感应片小孔上，换能器与计算机通道插孔相连，记录呼吸运动。
5. 将气管插管一侧开口与压力换能器相连，压力换能器再与计算机相应的通道相连，记录进出气道的气量。
6. 局麻下于腹股沟部股动脉搏动处做一切口约3cm，然后用玻璃针分离出股神经，穿线备用。
【实验项目观察】
1. 呼吸运动的影响因素
（1）吸入CO2对呼吸运动的影响：将CO2发生装置器内先装入浓HCl ,再装入CaCO３,将发生器上的出口罩与气管插管一侧管口相对，HCl与CaCO３发生化学反应产生CO2，观察呼吸运动及通气量有何变化。
（2）缺O2: 将一侧气管套管夹闭，呼吸平稳后，另一侧套管通过一只钠石灰瓶与盛有空气的球胆相连，使动物呼吸球胆内中的空气。经过一段时间后，球胆中的氧气明显减少，但CO2并不增多（钠石灰将呼出的CO2吸收），此时呼吸运动有何变化，待呼吸变化明显后，恢复正常呼吸。
（3）改变血液酸碱度对呼吸运动的影响：由耳缘静脉注入3%乳酸2ml，观察呼吸运动和通气量的变化。
（4）增大无效腔对呼吸运动的影响：将气管插管一侧开口连接约50cm长的橡皮管，观察呼吸、通气量有何变化。
（5）肺内注气、抽气实验（肺牵张反射）。
①用20ml注射器抽取20ml空气，接橡皮管连于一侧气管套管，待呼吸稳定后，在吸气末立即堵塞另一侧套管，并快速将20ml空气注入肺内，使肺维持在扩张状态，观察在此过程中呼吸的变化，待呼吸恢复后松开另一侧堵塞口。
②呼吸稳定后，在呼气末在堵塞另一侧气管套管口，用注射器快速从肺内抽取20ml气体，使肺维持在萎陷状态，观察抽气过程中呼吸的变化情况，待呼吸恢复后松开另一侧套管堵塞口。
（6）窒息实验：夹闭气管插管侧管1/2～2/3，持续10～20s，观察呼吸运动的改变。
（7）经耳缘静脉缓慢注射5%哌替啶（度冷丁）0.3ml/kg，待呼吸出现变化时立刻快速静脉注射12.5%的尼可刹米（0.4ml/kg），观察呼吸运动的变化。
（8）刺激股神经：将分离好的股神经结扎并剪断其外周端，用不同的刺激强度连续脉冲刺激其中枢端，注意观察呼吸运动的变化。
（9）切断迷走神经：①先剪断一侧迷走神经，观察呼吸运动的变化。②以中等强度电刺激一侧迷走神经中枢端观察呼吸有何变化。③再剪断另一侧迷走神经，观察呼吸又有何变化。④切断双侧迷走神经后再重复项目（5）的内容，观察呼吸运动的变化。
2. 急性呼吸衰竭
（1）耳缘静脉注射油酸0.3ml/kg体重，30min后追加0.2ml。观察呼吸运动以及一般情况的变化，记录注射时间。约30~60min后，气管内涌出粉红色泡沫样液体，以及呼吸明显变浅、提示肺水肿已形成。
（2）耳缘静脉采血，测外周血液白细胞数。
（3）若有条件可采动脉血测血气变化。
（4）处死动物，取气管、支气管和肺，两肺称重，测肺系数和肺比重。并用支气管-肺泡灌洗液进行白细胞计数和蛋白测定。
【注意事项】
1. 作完每一项目后，必须等待动物呼吸完全恢复正常及平稳后再进行下一项实验。
2. 增加吸入气中CO2浓度时，应让CO2气体缓缓进入，以免CO2浓度增加过快造成呼吸运动的大幅度变化或呼吸停止。
3. 静脉注射乳酸时，要严格掌握剂量，并避免乳酸溢出血管刺激皮肤引起动物的挣扎。
4. 静脉注射度冷丁时要严格掌握剂量，注射速度要缓慢，待呼吸出现抑制效应时，立刻注射尼可刹米，以免动物呼吸抑制过深而不可逆转。
5. 在取肺之前，先用粗棉线在气管分叉处结扎气管，以防止洗肺液流出。
　思 考 题
1. 呼吸运动的体液调节因素有哪些？如何调节？
2. 各种类型的呼吸功能不全的发生机制如何？血气指标有何变化？
第四军医大学基础医学教学实验中心电话：029- Email:jxsyzx@}