家兔呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)

1、家兔呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)1、 實(shí)驗(yàn)摘要：1. 目的：觀察血液中化學(xué)因素改變對(duì)家兔呼吸運(yùn)動(dòng)（呼吸頻率、節(jié)律、幅度）的影響，初步探討其作用部位，并分析機(jī)制。觀察迷走神經(jīng)在家兔呼吸運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)中的作用，初步探討其機(jī)制。掌握氣管插管術(shù)和神經(jīng)血管分離術(shù)。2. 方法：利用呼吸換能器將呼吸轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，用微機(jī)生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)來(lái)觀察記錄呼吸的變化曲線。3. 結(jié)果：增大無(wú)效腔和二氧化碳分壓增加使得呼吸幅度加深頻率變快；增加血液中的酸使得呼吸幅度加深頻率加快；切斷一側(cè)迷走神經(jīng)呼吸幅度加深，頻率減小，切斷兩端迷走神經(jīng)后呼吸幅度進(jìn)一步加深，頻率進(jìn)一步減??；電刺激迷走神經(jīng)中樞端呼吸幅度變淺，頻率變快。 4. 結(jié)論：增大無(wú)效腔

2、、增加二氧化碳分壓、靜脈注射乳酸溶液（增加血液中的酸）使得呼吸加深加快，切斷迷走神經(jīng)呼吸加深變慢，電刺激迷走神經(jīng)中樞端呼吸變淺加快。2、 關(guān)鍵詞：呼吸運(yùn)動(dòng)、迷走神經(jīng)、二氧化碳3、 引言： 呼吸運(yùn)動(dòng)是呼吸中樞節(jié)律性活動(dòng)的反應(yīng)。在不同生理狀態(tài)下，呼吸運(yùn)動(dòng)所發(fā)生的適應(yīng)性變化有賴于神經(jīng)系統(tǒng)的反射性調(diào)節(jié)，其中較為重要的有呼吸中樞、肺牽張反射以及中樞、外周化學(xué)感受器的反射性調(diào)節(jié)。因此，體內(nèi)外各種刺激，可以直接作用于中樞部位或通過(guò)不同的感受器反射性地影響呼吸運(yùn)動(dòng)。4、 材料和方法：1. 實(shí)驗(yàn)對(duì)象：家兔2. 實(shí)驗(yàn)儀器：呼吸換能器、微機(jī)生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)3. 實(shí)驗(yàn)藥品和試劑：剪刀、止血鉗、注射器、玻璃分針、膠

3、管、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物手術(shù)臺(tái)、CO2、乳酸、氨基甲酸乙酯4. 實(shí)驗(yàn)方法：1) 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)連接及參數(shù)設(shè)置：1. M6240系統(tǒng)：點(diǎn)擊“實(shí)驗(yàn)”菜單，選擇“呼吸運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)”，儀器參數(shù)：通道時(shí)間常數(shù)為直流，濾波頻率為30Hz，靈敏度10cmH2O，采樣頻率800Hz，掃描速度1s/div。連續(xù)單刺激方式，刺激強(qiáng)度5-10V，刺激波寬2ms，刺激頻率30Hz。2. MedLad系統(tǒng)：點(diǎn)擊“實(shí)驗(yàn)”菜單，選擇“呼吸記錄”項(xiàng)，儀器參照：通道放大倍數(shù)1000，時(shí)間常數(shù)為直流，上限頻率30Hz，采樣間隔1ms；串刺激方式，波寬2ms，刺激強(qiáng)度5-10V，時(shí)程1s，頻率30Hz。2) 手術(shù)準(zhǔn)備:1. 麻醉固定：家兔稱重后，將氨基

4、甲酸乙酯以5ml/kg 的體重劑量由兔耳緣靜脈內(nèi)緩慢注入，注意觀察家兔的反應(yīng)。待麻醉后，將家兔仰臥固定于兔手術(shù)臺(tái)上，先后固定四肢及兔頭。 2. 手術(shù)： 剪去家兔頸部的被毛，沿頸部正中線作一長(zhǎng)67cm的切口，用止血鉗鈍性分離皮下組織，暴露并游離氣管，并于氣管下穿線備用。在氣管兩側(cè)肌肉深面頸動(dòng)脈鞘內(nèi)分離迷走神經(jīng)，并在其下穿線備用。3. 氣管插管：在環(huán)狀軟骨下約1cm處作一 “”形切口。將T型氣管插管向肺的方向插入氣管內(nèi)，插時(shí)應(yīng)動(dòng)作輕巧，避免損傷氣管黏膜引起出血，用一粗棉線將插管口結(jié)扎固定，另一棉線在切口的頭端結(jié)扎止血。3) 實(shí)驗(yàn)觀察：1. 記錄正常呼吸曲線：?jiǎn)?dòng)生物信號(hào)采集系統(tǒng)記錄按鈕，記錄一段正

5、常呼吸運(yùn)動(dòng)曲線作為對(duì)照。辨認(rèn)曲線上呼氣、吸氣的波形方向（呼吸曲線向上，吸氣曲線向下）2. 在氣管插管一個(gè)側(cè)管上接一根長(zhǎng)50cm膠管（流量法：接通氣口），觀察和記錄呼吸運(yùn)動(dòng)的變化。3. 增加吸入氣中CO2分壓：待呼吸曲線恢復(fù)正常，將裝有CO2氣袋的皮管口移近氣管插管的側(cè)管，打開(kāi)皮管夾子，使吸入氣中含有較多的CO2。記錄并觀察吸入高濃度的CO2對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的影響。關(guān)閉氣袋，觀察呼吸運(yùn)動(dòng)的恢復(fù)過(guò)程。4. 增加血液中H+濃度：由耳緣靜脈迅速注入20g/L乳酸溶液2mL，記錄并觀察呼吸運(yùn)動(dòng)的變化。5. 迷走神經(jīng)在調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)作用：分別觀察切斷一側(cè)迷走神經(jīng)和切斷兩側(cè)迷走神經(jīng)以后呼吸運(yùn)動(dòng)的變化。以2V、

6、25Hz，持續(xù)10s，波寬2ms的串刺激刺激一側(cè)迷走神經(jīng)中樞端，觀察呼吸運(yùn)動(dòng)較之切斷前有何改變。5、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：正常呼吸運(yùn)動(dòng)增加呼吸道長(zhǎng)度，無(wú)效腔 增加吸入氣中二氧化碳分壓增加血液中的H+（注入乳酸溶液）切斷一側(cè)迷走神經(jīng)切斷兩側(cè)迷走神經(jīng)電刺激一端迷走神經(jīng)中樞端6、 實(shí)驗(yàn)分析：實(shí)驗(yàn)一：記錄正常的呼吸曲線作為對(duì)照組。呼吸曲線向上，吸氣曲線向下。實(shí)驗(yàn)二：增大無(wú)效腔，呼吸加深加快。增加氣道長(zhǎng)度等于增加無(wú)效腔，增加氣道長(zhǎng)度后家兔呼吸張力增加，呼吸頻率增加。增加無(wú)效腔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(dòng)會(huì)加深加快；另外，氣道加長(zhǎng)使呼吸氣道阻力增大，減

7、少了肺泡通氣量，反射性呼吸加深加快，呼吸頻率加快。 實(shí)驗(yàn)三：增加吸入氣中二氧化碳分壓，呼吸加深加快。通過(guò)延髓中樞化學(xué)感受區(qū)興奮，使呼吸中樞興奮，由于血液CO2能迅速通過(guò)血-腦脊液屏障，由于腦脊液的緩沖能力差，故PH值下降，從而使中樞化學(xué)感受區(qū)周?chē)后w中的氫離子濃度升高。刺激中樞化學(xué)感受區(qū)，引起呼吸中樞興奮，呼吸增強(qiáng)。通過(guò)外周化學(xué)感受器興奮，反射性地引起呼吸中樞興奮當(dāng)血中CO2濃度升高時(shí)，可刺激頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體，沖動(dòng)經(jīng)竇神經(jīng)和主動(dòng)脈神經(jīng)，然后分別并入第九與第十對(duì)腦神經(jīng)入延髓，反射性地增強(qiáng)呼吸運(yùn)動(dòng)。吸入氣中CO2濃度增加，將導(dǎo)致肺泡氣PCO2升高，動(dòng)脈血CO2濃度也隨之升高，呼吸加深加快。實(shí)驗(yàn)四

8、：增加血液中的H+（注入乳酸溶液），呼吸加深加快。注入乳酸溶液使家兔血液中的濃度升高，刺激外周化學(xué)感受器和中樞化學(xué)感受器中樞化學(xué)感受器對(duì)H+的敏感較外周的高，但H+不易通過(guò)血-腦屏障，因而此時(shí)H+的效應(yīng)主要是刺激外周化學(xué)感受器，使膈肌、肋間外肌收縮，肺通氣量增加，呼吸加深加快。實(shí)驗(yàn)五：切斷一側(cè)迷走神經(jīng)，呼吸加深變慢。迷走神經(jīng)中含有肺牽張反射傳入纖維，當(dāng)吸氣運(yùn)動(dòng)使肺擴(kuò)張時(shí)，該神經(jīng)纖維興奮，沖動(dòng)傳入中樞后引起吸氣切斷機(jī)制，吸氣神經(jīng)元活動(dòng)抑制，吸氣停止轉(zhuǎn)為呼氣運(yùn)動(dòng)，從而加速吸氣呼氣運(yùn)動(dòng)的交替。當(dāng)切斷迷走神經(jīng)后，中斷了肺擴(kuò)張反射的傳入通路，反射作用減弱，從而出現(xiàn)了呼吸程度加深，呼吸速度減慢的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)

9、六：切斷兩側(cè)迷走神經(jīng)，呼吸進(jìn)一步加深變慢。由于迷走神經(jīng)為混合神經(jīng)，在神經(jīng)傳導(dǎo)通路中可以通過(guò)雙側(cè)迷走神經(jīng)傳入或傳出神經(jīng)沖動(dòng)，切斷一側(cè)迷走神經(jīng)后，另一側(cè)迷走神經(jīng)仍對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。迷走神經(jīng)是外周化學(xué)感受性反射的傳入神經(jīng)，而切斷兩側(cè)迷走神經(jīng)后，呼吸中樞將不能感受外周的化學(xué)性刺激，失去外周的化學(xué)感受器反射調(diào)節(jié)作用，則呼吸則會(huì)在切斷易一側(cè)迷走神經(jīng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加深變慢。實(shí)驗(yàn)七：電刺激一端迷走神經(jīng)中樞端，呼吸變淺加快。迷走神經(jīng)中含有肺牽張反射傳入纖維，肺的牽張反射包括：肺擴(kuò)張后引起吸氣活動(dòng)的抑制，呼氣加強(qiáng)；肺縮小后引起呼氣活動(dòng)抑制，吸氣加強(qiáng)的過(guò)程。這兩種反射傳入神經(jīng)纖維都經(jīng)由迷走神經(jīng)傳入中樞，調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)。電刺激迷走神經(jīng)中樞端，引起這兩種纖維成分都同時(shí)持續(xù)興奮，故家兔的呼吸運(yùn)動(dòng)變得淺快，嚴(yán)重時(shí)