【实验目的】
1. 观察血液理化因素改变对家兔呼吸运动的影。
2. 了解肺牵张反射在呼吸运动调节中的作用。
【实验原理】
肺通气由呼吸肌的节律性收缩完成,呼吸肌由呼吸中枢的节律性所控制。机体内外各种刺激可以直接作用于呼吸中枢和(或)外周感受器,反射性地影响呼吸运动。肺牵张反射是呼吸运动节律的机制之一。血液中的O2分压、CO2分村、H+浓度改变刺激中枢和外周化学感受器,产生反射性调节,是血液中气体分压稳定的重要机制。
【实验对象】兔。
【实验器材】
兔手术台、哺乳动物手术器械、呼吸换能器、刺激电、气管插管、20%氨基甲酸乙酯溶液、生理盐水、橡皮管、2%乳酸溶液、N2气囊、CO2气囊、ZL-620生物信号采集处理系统等。
【方法和步骤】
1. 麻醉固定 将家兔称重后,按5ml/kg体重从耳缘静脉缓慢流注射20%氨基甲酸乙酯溶液。待兔麻醉后,仰卧固定在兔手术台上。
2. 手术操作 剪去颈部兔毛,颈正中切开皮肤5~6cm,分离气管并做气管插管。分离颈部迷走神经,穿线备用。手术完毕后,用温生理盐水纱布覆盖手术野。
3. 实验装置(图2-21-1)
(1) 将呼吸换能器与ZL-620生物信号采集处理系统的通道(CH1)相连接,皮管连接气管插管和呼吸换能器。呼吸换能器的定标方法见“生理学实验总论”。
(2) 打开计算机,启动ZL-620生物信号采集处理系统。点击ZL-620菜单“实验/常用生理学实验”,选择“呼吸运动的调节”。设置ZL-620放大器、采样和刺激器参数(表2-21-1)。
图2-21-1 呼吸运动调节实验装置
表2-21-1 ZL-620放大器、采样和刺激器参数表
| 采样参数 | 刺激器参数 |
| 显示方式 | 记录仪 | 刺激模式 | 串刺激 |
| 采样间隔 | 1ms | 串长 | 5s |
| X轴显示压缩比 | 20:1 | 波宽 | 2ms |
| 通道 | 通道3 | 通道4 | 幅度 | 1V |
| DC/AC | AC | 记录刺激标记 | 频率 | 30Hz |
| 处理名称 | 潮气量 | 刺激标记 | | |
| 放大倍数 | 500 | 5~50 | | |
| Y轴压缩比 | 4:1 | 64:1 | | |
2. 实验观察
(1) 正常呼吸运动:记录一段正常呼吸运动曲线作为对照,观察吸气相、呼气相、呼吸幅度频率。
(2) CO2对呼吸运动的影响:将CO2气囊管口与气管插管的通气管用小烧杯罩住,打开气囊,使吸入气中含较多的CO2(避免气囊内气体直接冲击气道,影响描记结果),观察呼吸运动的变化。移开气囊和烧杯,待呼吸恢复正常后再进行下一步实验。
(3) 缺氧对呼吸运动的影响:方法同上,将N2气囊打开,使吸入气中含较多的N2,造成缺氧,观察呼吸运动的变化。移开气囊和烧杯,观察呼吸运动的恢复过程。
(4) 增大无效腔对呼吸运动的影响:将长约40cm的橡皮管连于气管插管的一个侧臂上,观察呼吸运动的变化。
(5) 血液中[H+]升高对呼吸运动的影响:静脉注射2%乳酸溶液3ml,观察呼吸运动的变化。
(6) 迷走神经在呼吸运动调节中的作用:剪断一侧迷走神经,观察呼吸运动是否发生变化;剪断另一侧迷走神经,对比后呼吸运动的变化。
(7) 以中等强度电刺激迷走神经中枢端,观察呼吸运动的变化。
【实验结果】
1. 统计全班各组的结果,以平均值±标准差表示,比较各种处理后呼吸幅度和呼吸频率的变化,并用直方图表示。
2. 将实验结果打印输出或描绘于报告上。
【注意事项】
1. 插管应检查插管口是否光滑通畅。插管时应动作轻巧,避免损伤气管黏膜,引起出血而堵塞插管。
2. 每一项目后均应有正常呼吸运动曲线作为对照。
【思考题】
1. 比较PCO2升高、PO2降低以及血液[H+]升高对呼吸影响的异同点,分别说明它的作用途径。
2. 迷走神经在节律性呼吸运动中起何作用?