吸入二氧化碳对家兔呼吸运动的影响Word文档下载推荐.docx
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通过增加吸入CO₂浓度,刺激外周化学感受器,家兔呼吸变深变快。
关键词:
CO₂浓度;
呼吸运动;
外周化学感受器
Abstract:
Objective:
Toobservethebloodchemistryfactors(suchasPCO₂,PO₂and[H+])onrabbitrespiration(respirationfrequency,rhythm,amplitude)effect,discussitssiteofaction,andanalyzethemechanism.Toobservetheeffectofdecompressionofnerveandvagusnerveintheregulationofrespiratorymovementinrabbits.Masteroftrachealintubationandnerveandbloodvesselseparation.Method:
Usetrachealintubationandnecknervedissectionexposureofrabbittrachea,decompressionofthenerveandthevagusnerveandintothetracheatopassintotheCO₂,biologicalsignalacquisitionandprocesssystemtorecordtherabbitrespiratoryflowandfrequency.Results:
TheinhaledCO₂10seconds,therespiratoryflowinrabbitsby0.298ml/sincreasedto1.26ml/s,respiratoryfrequencyby48beatsperminuteincreaseto52.9beatsperminute.Conclusion:
StimulationofperipheralchemoreceptorsbyincreasingtheconcentrationofinhaledCO₂,thenrabbitsbreathdeeperandfaster.
引言:
呼吸运动是呼吸中枢节律性活动的反应。
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、肺牵张反射以及中枢、外周化学感受器的反射性调节。
[1]由于二氧化碳潴留等症
录一段正常呼吸运动曲线作为对照。
1.5.2打开二氧化碳气体导管,置于气管插管开口前,使家兔吸入纯二氧化碳气体,10秒钟后立即移去二氧化碳气体导管,观察和记录呼吸运动的变化(正常的呼吸频率和流量)。
2.结果
吸入空气,持续10秒钟
吸入CO2,持续10秒钟
3.讨论:
吸入CO2浓度,家兔呼吸流量及频率均增大,呼吸运动加深、加快。
这是由于动脉血中CO2分压升高,CO2的浓度也增高,可使呼吸加深加快,肺通气量增加。
其机制是:
二氧化碳刺激呼吸是通过两条途径实现的,一是刺激中枢化学感受器再兴奋呼吸中枢;
二是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,反射性得使呼吸加深、加快,增加肺通气[3-4]。
①通过延髓中枢化学感受区兴奋,使呼吸中枢兴奋——由于血液中CO2能迅速通过血-脑脊液屏障,由于脑脊液的缓冲能力差,故PH值下降,从而使中枢化学感受区周围液体中的氢离子浓度升高。
刺激中枢化学感受区,引起呼吸中枢兴奋,呼吸增强。
②通过外周化学感受器兴奋,反射性地引起呼吸中枢兴奋——当血中CO2升高时,可刺激颈动脉和主动脉体,冲动经窦神经和主动脉神经,然后分别并入第九第十对脑神经入延髓,反射性地增强呼吸运动。
吸入气中CO2浓度增加,将导致肺泡气PCO2浓度,动脉血CO2浓度也随之升高,呼吸加深加快。
4.结论:
通过增加吸入CO₂浓度,刺激外周化学感受器,家兔呼吸变深变快。
5.参考文献:
[1]《机能学实验教程》陆源,林国华,杨午鸣主编第二版科学出版社,2010.6.
[2]费建琼.浅谈肺心病合并呼吸衰竭的临床护理[J].临床医药文献电子杂志,2015.14.
[3]解龙昌,黄如训.Ondine’seulh综合症与中枢神经损害[J].中国临床神经科学,2003,11(4):
419-421.
[4]MorrelMJ,lIewlP.Mcxavi,etal.UnilateralfocallesionsinthetogtrolateralmedullaMlueneechemosensitivityandbreathingmeasuredduringwakefulness,sleepandexercise[J].JNerosurgerypsychiatry,1999,67
附加实验:
1.实验方法
1.1堵住气管插管开口,使管径减小一半,使气道阻力增大,持续10秒钟后观察和记录呼吸运动的变化(正常的呼吸频率和流量)。
1.2增大无效腔(橡胶管长度是气道的5倍),使吸入O2减少,呼出CO2减少,气道阻力增大,持续10秒钟,观察和记录呼吸运动的变化。
1.3家兔耳缘静脉快速注射2%乳酸2ml,观察和记录呼吸运动的变化。
1.4以3V,频率5Hz,持续10s的定时刺激刺激家兔右侧减压神经,观察和记录呼吸运动的变化。
1.5以3V,频率5Hz,持续10s的定时刺激刺激家兔右侧颈部迷走神经,观察和记录呼吸运动的变化。
1.6点燃艾条,置于气管插管开口前,使家兔吸入10秒钟。
1.7剪断迷走神经后,刺激家兔迷走神经远心端,观察和记录呼吸运动的变化。
1.8剪断迷走神经后,刺激家兔迷走神经近心端,观察和记录呼吸运动的变化。
管径缩小一半
增大无效腔
静脉快速注射2%乳酸2ml
以3V,频率5Hz,持续10s的定时刺激刺激右侧减压神经
以3V,频率5Hz,持续10s的定时刺激刺激右侧颈部迷走神经
熏艾
剪断右侧迷走神经后,刺激迷走神经远心端(中枢端)
剪断右侧迷走神经后,刺激迷走神经近心端
3.说明
3.1实验使用同一只家兔,吸入二氧化碳后立即开始实验,中间无停留,可能会对下一组实验结果产生影响。
3.2耳缘静脉快速注射2%乳酸时部分乳酸流出,未完全注入家兔体内。
3.3刺激右侧迷走神经后剪去家兔腹部兔毛进行熏艾,持续将近四分钟。
3.4每组实验做完未等呼吸运动基本恢复正常后立即开始下一组实验,中间停留时间较短。
4.讨论
4.1管径缩小一半
家兔呼吸频率变慢,深度加深。
管径缩小一半,使气道阻力增加,会引起呼吸肌用力呼吸,兴奋呼吸肌的本体感受器即肌梭和腱器官。
肌梭和腱器官受牵张刺激,冲动分别相应神经传入脊髓,经整合后沿相应传出神经传出,引起对应骨骼肌的收缩。
但本实验进行10s在家兔还未反应之前便已结束,故呼吸频率略有降低。
4.2增大无效腔
家兔呼吸频率略有下降,呼吸深度加深。
其原理为:
①通过接上一根是气道五倍长度的橡胶管的方法来增加气道长度,增加气道长度就等于增加兔解剖无效腔,增加无效腔从而减少了肺泡的通气量,使肺泡气体更新率下降造成动脉血PO2降低,PCO2升高,反射性引起呼吸运动加强;
②PO2降低和PCO2升高都可引起呼吸运动加强。
但以PCO2的作用为主,CO2对呼吸的刺激作用主要通过刺激中枢化学感受器,进而引起延髓呼吸中枢兴奋,导致呼吸加快。
也可刺激颈动脉体和主动脉体外周感受器,通过窦神经和主动脉体传入延髓呼吸中枢,使呼吸运动加强,PO2下降主要是通过刺激外周化学感受器,引起呼吸中枢兴奋;
③气道加长使呼吸气道阻力增大,反射性呼吸加深加快。
④由于之前家兔刚吸入CO2,停留时间过短,故可能对家兔仍有影响,导致对照组呼吸频率较快,使得实验组家兔呼吸频率反而略有下降。
4.3静脉快速注射2%乳酸2ml
家兔呼吸加深,但程度较小。
这是因为注射乳酸,使家兔血液中的H+浓度升高,刺激外周化学感受器和中枢化学感受器。
中枢化学感受器对H+的敏感教外周的高,但H+不易通过血-脑屏障,因而此时H+的效应主要是刺激外周化学感受器,呼吸加深,但呼吸频率变小使膈肌、肋间外肌收缩,肺通气量增加,呼吸加深加快。
4.4以3V,频率5Hz,持续10s的定时刺激刺激右侧减压神经
家兔呼吸变浅,频率减慢。
兔减压神经是传入神经,其作用是将主动脉弓压力感受器的冲动传入延髓心血管中枢,引起呼吸变化。
4.5以3V,频率5Hz,持续10s的定时刺激刺激右侧迷走神经
家兔呼吸变得浅快。
肺的牵张反射包括肺扩张后引起吸气活动的一直,呼气加强,和肺缩小后引起呼气活动抑制,吸气加强的过程。
这两种反射传入神经纤维经由迷走神经传入中枢,调节呼吸运动。
电刺激引起这两种纤维成分同时持续兴奋,故家兔的呼吸运动变得浅快,严重时甚至将导致呼吸暂停。
4.6剪断右侧迷走神经后,刺激迷走神经远心端(中枢端)
切断右侧迷走神经,家兔呼吸幅度进一步加深,呼吸频率略微增加。
其原理主要是:
①迷走神经的作用:
迷走神经中含有肺牵张反射传入纤维,当吸气运动使肺扩张时,该神经纤维兴奋,冲动传入中枢后引起吸气切断机制,吸气神经元活动抑制,吸气停止转为呼气运动,从而加速吸气→呼气运动的交替。
②当切断迷走神经后,中断了肺扩张反射的传入通路,反射作用减弱,从而出现了呼吸程度加深,呼吸速度减慢的现象。
(另外,迷走神经是外周化学感受性反射的传入神经,切断两侧迷走神经,呼吸中枢将不能感受外周的化学性刺激,失去外周的化学感受器反射调节作用。
)③电刺激迷走神经中枢端,引起肺两种纤维成分都同时持续兴奋,故家兔的呼吸运动改变得浅快,严重时甚至将导致呼吸运动的暂停。
④可能由于前组实验间隔时间过短,而且对家兔进行了熏艾可能略有影响,使数据存在差距,使得本来呼吸频率应该减小,却略微增加。
4.7剪断右侧迷走神经后,刺激迷走神经近心端
家兔的呼吸深度加深,频率加快。
其原因为:
①迷走神经中含有肺牵张反射传入纤维,肺的牵张反射包括:
肺扩张后引起吸气活动的抑制,呼气加强;
肺缩小后引起呼气活动一直,吸气加强的过程。
这两种反射传入神经纤维都经由迷走神经传入中枢,调节呼吸运动。
②迷走神经近心端连接的是感受器,不能将电刺激信号传入中枢神经,从而不能将信号传出到效应器产生相应的动作,因此家兔的呼吸本应该不发生明显的改变。
③实验间隔过短,受到前组实验影响,并且可能收到熏艾的影响,使得家兔呼吸数据存在偏差。
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