家兔呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)(家兔呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)與胸膜腔內(nèi)壓的觀察)

1.家兔呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)與胸膜腔內(nèi)壓的觀察

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實(shí)驗(yàn)二十五兔呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)與胸膜腔內(nèi)壓的觀察【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^(guò)描記家兔呼吸運(yùn)動(dòng)曲線觀察各種因素對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的影響，同時(shí)學(xué)習(xí)直接測(cè)定呼吸運(yùn)動(dòng)曲線及胸膜腔內(nèi)壓的實(shí)驗(yàn)方法?！緦?shí)驗(yàn)原理】呼吸運(yùn)動(dòng)能夠有節(jié)律的進(jìn)行，并能適應(yīng)機(jī)體代謝的需要，是由于呼吸中樞調(diào)節(jié)的緣故。正常節(jié)律性呼吸運(yùn)動(dòng)呼吸中樞節(jié)律性活動(dòng)的反映，是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與下，通過(guò)多種傳人沖動(dòng)的作用，反射性調(diào)節(jié)呼吸的頻率和深度來(lái)完成的。其中較為重要的調(diào)節(jié)活動(dòng)有呼吸中樞的直接調(diào)節(jié)和肺牽張反射、化學(xué)感受器等的反射性調(diào)節(jié)。因此，體內(nèi)外各種刺激可以作用于中樞或通過(guò)不同的感受器反射性地影響呼吸運(yùn)動(dòng)。平靜呼吸時(shí)，胸膜腔內(nèi)壓力雖然隨著呼氣和吸氣而升降，隨著呼吸深度的變化而變化，但其數(shù)值始終低于大氣壓力而為負(fù)值，故胸膜腔內(nèi)壓也稱(chēng)為胸內(nèi)負(fù)壓?！緦?shí)驗(yàn)對(duì)象】家兔。【實(shí)驗(yàn)材料】哺乳類(lèi)動(dòng)物手術(shù)器械，兔手術(shù)臺(tái)，氣管插管，注射器（20ml、5m1）,50cm長(zhǎng)橡皮管一條， BL-410 生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)，張力換能器，壓力換能器，紗布，絲線，刺激電極，胸內(nèi)插管或粗穿刺針頭，鈉石灰瓶，1.5%戊巴比妥鈉溶液，3%乳酸溶液，二氧化碳球囊，生理鹽水?！緦?shí)驗(yàn)步驟】 1.手術(shù) （1）麻醉和固定用 1.5%戊巴比妥鈉溶液按 2ml/kg 體重的劑量從兔耳緣靜脈緩慢注入，待動(dòng)物麻醉后，取仰臥位將兔固定于兔手術(shù)臺(tái)上。剪去頸部、劍突和右側(cè)胸部的毛。 （2）插氣管插管沿頸部正中切開(kāi)皮膚，用止血

2.動(dòng)物呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)

吸入高濃度CO2后家兔呼吸張力從 cmH2O 增加到 cmH2O ，呼吸頻率從 次/min增加到 次/min，與正常呼吸相比呼吸張力增加 ml/min，呼吸頻率增加 次/min，通氣量明顯增加，呼吸頻率加快是由吸入氣中PCO2增加引起血液中pCO2增高，CO2通過(guò)血腦屏障進(jìn)入腦脊液中溶于水，在碳酸酐酶的作用下分解成HCO3-+H+, H+刺激延髓化學(xué)感受器，間接作用于呼吸中樞，通過(guò)呼吸肌的作用使呼吸運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)。 CO2分壓增高還刺激主動(dòng)脈體和頸動(dòng)脈體外周化學(xué)感受器，反射性地使呼吸加深加快[2] ；結(jié)果發(fā)現(xiàn)吸入CO2后引起通氣量增加比吸入純氮?dú)飧黠@，這可能與缺氧主要是刺激外周化學(xué)感受器，對(duì)中樞化學(xué)感受器具有抑制作用；PaCO2-對(duì)中樞化學(xué)感受器和化學(xué)感受器外周均有刺激作用，而且， PaCO2-和H+-作用總和等因素有關(guān) 。

注射乳酸使動(dòng)脈血中H+濃度的增加，可使呼吸加深、加快，肺通氣增加。H+對(duì)呼吸的調(diào)節(jié)既可通過(guò)刺激外周化學(xué)感受器也可刺激中樞化學(xué)感受器而實(shí)現(xiàn)。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。

切斷兩側(cè)迷走神經(jīng)后，可使吸氣延長(zhǎng)，呼吸深慢。因?yàn)闅夤芎图?xì)支氣管的平滑肌中有牽張感受器，迷走神經(jīng)中有肺牽張反射的傳入纖維。肺牽張反射中的肺擴(kuò)張反射的生理作用，在于阻止吸氣過(guò)長(zhǎng)過(guò)深，加速吸氣和呼氣運(yùn)動(dòng)的交替，使呼吸頻率增加。切斷了迷走神經(jīng)后，中斷了肺牽張反射的傳入通路，肺牽張反射的生理作用被消除，呼吸運(yùn)動(dòng)深慢，根據(jù)上述機(jī)制，用電刺激迷走神經(jīng)的中樞端則可以使深慢的呼吸重新變?yōu)闇\快，并且可以接近正常的呼吸頻率和深度。

3.家兔呼吸運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)討論

方法】 1.實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)連接及參數(shù)設(shè)置 （1）家兔呼吸運(yùn)動(dòng)（氣道壓力法）記錄裝置見(jiàn)圖7-17-1。

將呼吸換能器固定于鐵支柱上。（2）呼吸換能器輸出線接微機(jī)生物信號(hào)處理系統(tǒng)第4通道（亦可選擇其它通道）。

（3）微機(jī)生物信號(hào)處理系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置。① RM6240系統(tǒng)：點(diǎn)擊“實(shí)驗(yàn)”菜單，選擇“呼吸”或“自定義實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”菜單中的“呼吸運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)”。

系統(tǒng)進(jìn)入該實(shí)驗(yàn)信號(hào)記錄狀態(tài)。儀器參數(shù)：通道時(shí)間常數(shù)為直流，濾波頻率30Hz，靈敏度10cmH2O（或12.5ml），采樣頻率800Hz，掃描速度 1s/div。

連續(xù)單激激方式，刺激強(qiáng)度5~10V，刺激波寬2ms，刺激頻率30 Hz。② PcLab和MedLab系統(tǒng)：點(diǎn)擊“實(shí)驗(yàn)”菜單，選擇“常用生理學(xué)實(shí)驗(yàn)”或“文件” 菜單“打開(kāi)配置”中的“呼吸記錄”項(xiàng)目。

系統(tǒng)進(jìn)入該實(shí)驗(yàn)信號(hào)記錄狀態(tài)。儀器參數(shù)：通道放大倍數(shù)1000，直流耦合（下限頻率DC），上限頻率40Hz，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30 Hz。

③ 呼吸換能器定標(biāo) 在實(shí)驗(yàn)前，實(shí)驗(yàn)室已將呼吸換能器與微機(jī)生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)組成的記錄測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了定標(biāo)，如果沒(méi)有定標(biāo)，請(qǐng)按下列步驟對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定標(biāo)：吸換能器與微機(jī)生物信號(hào)處理系統(tǒng)連接，時(shí)間常數(shù)直流耦合方式，換能器的測(cè)壓口用膠管與水檢壓計(jì)連接，用注射器從水檢壓計(jì)排氣口向檢壓計(jì)水內(nèi)注入空氣，使水檢壓計(jì)的水柱上升至10cm水柱，用微機(jī)生物信號(hào)處理系統(tǒng)記錄壓力線，調(diào)節(jié)靈敏度（或放大倍數(shù)），使信號(hào)有合適的幅度，在記錄界面上選擇壓力線，打開(kāi)定標(biāo)（或單位修正）對(duì)話框，輸入與壓力線對(duì)應(yīng)的壓力數(shù)值，選擇“單位”cmH2O，在“確定”后，系統(tǒng)的定標(biāo)就完成了，在記錄界面可通過(guò)測(cè)量工具直接讀出記錄的壓力數(shù)據(jù)。流量定標(biāo)（略）。

2.手術(shù)準(zhǔn)備（參見(jiàn)第四章第一節(jié) 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的基本操作、第四節(jié) 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物手術(shù)） （1）麻醉固定 家兔稱(chēng)重后，200g/L氨基甲酸乙酯按1g/kg體重，耳緣靜脈注射麻醉。待兔麻醉后，將其仰臥，先后固定四肢及兔頭。

（2）手術(shù) 用粗剪刀去頸前部兔毛于水盆中，頸前正中切開(kāi)皮膚6~8cm，直至下頜角上1.5~2cm，用止血鉗鈍性分離軟組織及頸部肌肉，暴露氣管及與氣管平行的左、右血管神經(jīng)鞘，細(xì)心分離兩側(cè)鞘膜內(nèi)的頸總動(dòng)脈和迷走神經(jīng)，在迷走神經(jīng)下穿線備用。用止血鉗分離氣管，在氣管下穿兩根粗棉線備用。

（3）氣管插管 在環(huán)狀軟骨下約1cm處，做“⊥”形剪口，用棉簽將氣管切口及氣管里的血液和分泌物擦凈，氣管插管由剪口處向肺端插入，插時(shí)應(yīng)動(dòng)作輕巧，避免損傷氣管粘膜引起出血，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。用溫?zé)嵘睇}水紗布覆蓋手術(shù)野。

【模擬實(shí)驗(yàn)操作方法】 1.模擬實(shí)驗(yàn)窗口（圖6-2-10） 家兔：家兔頸部氣管插管，一通氣口用膠管連接呼吸換能器，家兔呼吸運(yùn)動(dòng)用仿真記錄儀顯示。2.手術(shù)刀 鼠標(biāo)點(diǎn)擊手術(shù)刀并拖動(dòng)至家兔頸部釋放，啟動(dòng)氣管插管錄像，錄像結(jié)束，記錄儀描記家兔氣道壓力變化曲線。

3.仿真二道記錄儀 第一道記錄家兔氣道壓力變化曲線，第二道記錄實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目標(biāo)記。仿真記錄儀面板設(shè)靈敏度、位移、紙速調(diào)節(jié)按鈕，面板設(shè)數(shù)字顯示框，分別顯示記錄儀第一道靈敏度、氣道壓力、呼吸頻率、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目標(biāo)記。

4.注射器 鼠標(biāo)器點(diǎn)擊注射器拖動(dòng)至家兔耳部上方釋放，向輸入框輸入藥品劑量，點(diǎn)擊確定，藥品從家兔耳緣靜脈注入。呼吸運(yùn)動(dòng)因藥物作用而發(fā)生變化。

藥品劑量：2%乳酸 2ml。5.CO2氣球、N2氣球、膠管拖動(dòng)至氣管插管圖氣管插管開(kāi)口處釋放，呼吸運(yùn)動(dòng)發(fā)生變化。

6.鼠標(biāo)點(diǎn)擊手術(shù)刀并拖動(dòng)至家兔頸部神經(jīng)解剖圖的神經(jīng)上方釋放，可先后切斷二側(cè)迷走神經(jīng)，呼吸運(yùn)動(dòng)發(fā)生變化。7.測(cè)量按鈕 按測(cè)量按鈕，仿真記錄儀顯示所做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)曲線，仿真記錄儀面板按鈕變?yōu)閳D標(biāo)按鈕，有放大、縮小、壓縮、擴(kuò)展、定位五個(gè)圖標(biāo)按鈕，分別可使仿真記錄儀內(nèi)的實(shí)驗(yàn)曲線縱向放大或縮小，橫向壓縮或擴(kuò)展，定位圖標(biāo)按鈕可使所選記錄曲線處的位置移到仿真記錄儀左邊框位置。

8.測(cè)量狀態(tài) 在測(cè)量狀態(tài)下，鼠標(biāo)器在仿真記錄儀內(nèi)移動(dòng)，可對(duì)實(shí)驗(yàn)曲線進(jìn)行測(cè)量，并從仿真記錄儀的面板數(shù)字顯示框“壓力”和“Time”中讀出氣道壓力和呼吸周期時(shí)間。在曲線上點(diǎn)擊，可測(cè)量相對(duì)值。

拖動(dòng)仿真記錄儀面板上的滾動(dòng)條，可使實(shí)驗(yàn)曲線左右滾動(dòng)，顯示前后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線。9.窗口內(nèi)容和可操作控件均有提示。

窗口提示欄右設(shè)置“返回”按鈕，鼠標(biāo)點(diǎn)擊“返回”按鈕，程序返回到模擬實(shí)驗(yàn)窗口。 圖6-2-10 呼吸運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)模擬實(shí)驗(yàn)窗口 【觀察項(xiàng)目】1.描記正常呼吸曲線：記錄一段正常呼吸運(yùn)動(dòng)曲線作為對(duì)照。

辨認(rèn)曲線上吸氣、呼氣的波形方向（注意：下列每一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目前必須先等待呼吸曲線恢復(fù)正常）。 2.觀察增大無(wú)效腔對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的影響：將長(zhǎng)膠管接至氣管插管開(kāi)口處使家兔無(wú)效腔增大，觀察與記錄呼吸運(yùn)動(dòng)的變化。

3.觀察缺O(jiān)2對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的影響：使用N2氣囊，給動(dòng)物吸入含有較高濃度N2氣的空氣以造成部分缺O(jiān)2，觀察與記錄呼吸運(yùn)動(dòng)的變化。 4.觀察吸入氣中CO2 含量增加對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的影響：同上法用CO2氣囊，使吸入的空氣中含有較多的CO2，觀察與記錄呼吸運(yùn)動(dòng)。

5.耳緣靜脈緩慢注入2% 乳。