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呼吸运动的调节
呼吸运动的调节
动医三班孙晓霞20100242
实验目的:
1、掌握家兔耳缘静脉注射法,家兔颈部手术操作、神经血管分离、气管插管技术,记录家兔呼吸曲线
2、观察血液中化学因素(CO2,O2和[H+])及药物对呼吸运动的影响,迷走神经对呼吸运动的调节
3、了解各种因素影响呼吸运动的机制
实验原理:
1、呼吸运动是受呼吸中枢控制的呼吸肌节律性活动,伴随着压力变化而使气体进出呼吸道。
2、呼吸运动受神经以及血液中PO2,PCO2,[H+]等因素的调节。
3、药物能作用于呼吸中枢而影响呼吸运动。
4、肺牵张反射的传入神经是迷走神经,通过此反射弧完成正常地节律性呼吸。
实验材料:
1、动物:
家兔
2、器械:
动物手术器材(手术刀、手术剪、止血钳、玻璃分针,动脉夹,丝线,注射器,兔手术台),气管插管,橡皮管(长1m以上,短10-20cm),体重秤,呼吸换能器(或张力换能器),生物信号处理系统等。
3、药品和试剂:
20%乌拉坦、3%乳酸、生理盐水等。
实验方法:
1、仪器的连接与标定
将换能器和微机记录系统的信号输入通道连接,刺激电极与刺激输出通道连接,设定记录呼吸运动的参数,水压计--呼吸通道定标(已定标)
2、捉拿、称重、麻醉
(1)捉拿:
以右手抓住兔颈部的毛皮提起,然后左手托其臀部或腹部,让其体重重量的大部分集中在左手上,避免了抓取过程中的动物损伤。
(2)麻醉:
兔耳缘静脉注射:
20%氨基甲酸乙酯
①称量兔子体重2.8kg,按5ml/kg体重的剂量需用14ml麻醉剂,抽吸麻醉液时先取下针头,多吸一部分,排出气泡
②选择耳缘静脉,用酒精刺激后血管较粗;按压住血管根部,血管鼓起再进针,针头扎进1/3至1/2,并用拇指固定住,从远心端开始,循序向根部移动。
③注射时推动液体先快后慢(前1/3快,后面慢慢推进)。
进行静脉麻醉时,先将总用药量的三分之一快速注入,使动物迅速渡过兴奋期,余下的三分之二量缓慢注射,并密切观察动物麻醉状态及反应。
4麻醉兔子至呼吸深慢而平稳,角膜反射明显迟钝,全身肌肉松弛,皮肤夹捏反射消失时停止麻醉。
并将剩余麻醉液需回收;
3.家兔固定和剪毛
固定:
门牙拉直使颈部挺起,固定头部,绑定四肢;
剪毛:
剪刀贴住皮肤剪毛;提起毛再剪,易剪破皮肤
4.颈部手术
颈部正中切口分离软组织暴露气管钝性分离双侧迷走神经,各自穿2根丝线备用,钝性分离气管,底下穿棉线备用
气管倒T形切口,插入Y形气管插管,棉线固定
5.气管插管
(1)穿线备用
(2)环状软骨下1cm,做倒T型切口(气管插管术示意图-示气管切口)
(3)将三通管向肺方向插入,固定(气管插管术示意图-示固定插管)
6.分离神经
由里向外翻出气管一侧组织颈动脉鞘:
粗—迷走神经,中—交感神经,细—减压神经
神经分离示意图:
神经分离示意图-示迷走神经
7、腹部手术
(1)切开胸骨下端剑突部位的皮肤,再沿腹白线切开长约2ml的切口。
细心分离表面的组织(勿伤及胸骨),暴露出剑突与骨柄(注意不要伤害膈肌)。
(2)将系有长线的金属钩钩住或用线系住胸骨柄,线的另一端接张力换能器。
(3)连接实验装置
(4)选实验项目:
呼吸运动的调节
8、观察正常呼吸曲线
(1)观察正常呼吸曲线的频率和幅度
(2)观察呼吸运动的影响因素
①增加无效腔(观察呼吸频率和幅度变化)
②窒息:
夹闭两侧气管软管(几秒到几十秒,时间不要太长,否则会引起窒息死亡)(观察呼吸频率和幅度变化)
③吸入CO2:
肺活量较大的同学呼出的CO2,10s以上吹气(不要对着软管直接吹,用手捧住软管,相对密闭,吹气)。
(观察呼吸频率和幅度变化)
④吸气末吹气,呼气末抽气。
⑤静脉内注入3%乳酸2ml(观察呼吸频率和幅度变化)
⑥切断右侧迷走神经,观察呼吸频率和幅度。
再切断左侧迷走神经,观察呼吸频率和幅度变化。
⑦连续电脉冲刺激迷走神经中枢端(靠近头部的一端),观察呼吸频率和幅度变化。
实验结果
正常呼吸频率曲线:
注入CO2:
呼吸加深加快
切断迷走神经:
呼吸加深
“呼吸运动调节”实验分析
实验项目
呼吸运动
预期结果
分析
增加吸入气中的[CO2]
加深加快
1)血中[CO2]CO2经血脑屏障进入脑脊液生成H2CO3解离出H+刺激中枢化学感受器延髓呼吸中枢兴奋呼吸加深加快
2)血中CO2直接刺激颈动脉窦,主动脉弓外周化学感受器呼吸加深加快
注射乳酸
加深加快
同上,但H+不易通过血脑屏障,主要通过外周化学感受器起作用。
吸入纯N2(缺氧)
加深加快
血中PO2呼吸加深加快;
刺激外周化学感受器感受器呼吸加深加快
长管呼吸(增大无效腔)
加深
1)PO2机制同上;2)PCO2机制同上;3)呼吸肌本体感受性反射影响
切断双侧迷走N
加深变慢
牵张反射因传入神经切断而中断
点刺激迷走N中枢端
呼吸最终终止
肺扩张反射和肺缩小反射的传入神经都在迷走N内,点刺激中枢端会导致呼吸运动改变,持续给予点刺激,呼吸运动最终停止。
注意事项
1、手术中,若遇到出血,常用的止血方法有:
钳夹止血法,压迫止血法,结扎止血法,烧烙止血法
2、分离神经时不能用尖的或锋利的金属机械;
3、实验观察中,在刺激开始、撤除时,应做好标记。
4、剪辑和打印结果时,尽量把波形压缩,显示变化趋势即可,不需要每个波的细节。
5、刺激神经之前,应先检查是否有刺激电流输出。
6、神经需刺激时才拉出,不要一直由保护电极勾住,防止神经干燥。
7、每一实验项目必须在前一项目对动物的影响基本恢复之后才能进行。
思考题
1、分析增加呼吸无效腔,呼吸运动改变的原因。
答:
肺泡通气量=(潮气量-无效腔气量)*呼吸频率
所以当增大无效腔时,肺泡通气量减小,而深而慢的呼吸可以使肺泡通气量增大,肺泡气更新率加大,有利于气体交换。
2、双侧切断迷走神经以后,呼吸运动的变化说明什么问题?
答:
迷走神经有调节呼吸运动的作用
3、分析注射乳酸后呼吸运动变化的原因。
答:
乳酸增加,动脉血中[H+]增加,外周化学感受器感受到变化,冲动沿窦神经和迷走神经传入延髓呼吸有关的核团,反射性的使呼吸加深加快,肺通气量增加。
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- 关 键 词:
- 呼吸 运动 调节