家兔呼吸運動的調節(jié)

1、浙江大學醫(yī)學院 呼吸運動是一種節(jié)律性運動，呼吸的頻率和深呼吸運動是一種節(jié)律性運動，呼吸的頻率和深度能隨內、外環(huán)境條件的改變而改變，這都依靠神度能隨內、外環(huán)境條件的改變而改變，這都依靠神經系統(tǒng)的反射性調節(jié)來實現(xiàn)。經系統(tǒng)的反射性調節(jié)來實現(xiàn)。一、呼吸實驗有關的背景知識一、呼吸實驗有關的背景知識圖1. 呼吸全過程示意圖(A)中樞化學感受器：中樞化學感受器：1.腦脊液中的腦脊液中的H+敏感敏感3.缺氧刺激不敏感缺氧刺激不敏感2.CO2本身不是有效的直接刺激物，而是本身不是有效的直接刺激物，而是通過升高腦脊液通過升高腦脊液H+的濃度刺激中樞化學的濃度刺激中樞化學感受器感受器呼吸反射性調節(jié)呼吸反射性調節(jié)Po

2、2Pco2H+（B）外周化學感受器）外周化學感受器頸動脈體頸動脈體+主動脈體主動脈體+迷走神經迷走神經延腦延腦發(fā)放沖動發(fā)放沖動反射性引起呼吸反射性引起呼吸加深加快加深加快肺牽張反射：肺擴張引起吸氣被抑制和肺縮小引起吸氣的反射，稱肺牽肺牽張反射：肺擴張引起吸氣被抑制和肺縮小引起吸氣的反射，稱肺牽 張反射，包括肺擴張反射和肺縮小反射。張反射，包括肺擴張反射和肺縮小反射。吸氣吸氣肺擴張肺擴張肺牽張感受器肺牽張感受器+迷走神經傳迷走神經傳+延髓延髓切斷吸氣，促使吸氣轉為呼氣切斷吸氣，促使吸氣轉為呼氣2)實驗目的實驗目的1.2.1 家兔稱重，按家兔稱重，按1g/kg (5 ml/kg)體重耳緣靜脈體重耳

3、緣靜脈20%烏拉坦麻醉家兔，家兔麻醉后將其仰臥，固定四肢和頭。烏拉坦麻醉家兔，家兔麻醉后將其仰臥，固定四肢和頭。1.2.方法方法用粗剪刀剪掉頸部手術部位的兔毛，頸前正中作用粗剪刀剪掉頸部手術部位的兔毛，頸前正中作68cm左右皮膚切口，用血管鉗鈍性分離離暴露氣管。左右皮膚切口，用血管鉗鈍性分離離暴露氣管。分離氣管，分離氣管，并在氣管底下穿一根棉線備用。并在氣管底下穿一根棉線備用。 1.2.6 氣管插管氣管插管 用手術剪在甲用手術剪在甲狀軟骨下狀軟骨下1cm處剪一處剪一“”切口切口,插入氣管插管，結扎固定。插入氣管插管，結扎固定。（1）比較精細難做的先做。（2）氣管插管時見氣管內有分泌物和血時要用

4、小干棉球清除分泌物或止血，然后插入氣管插管。（3）用給氣體時，給氣管的開口不能直接套在氣管插管的側管上，出現(xiàn)明顯實驗結果即可停止供氣。 實驗教學中要注意的要點3.結果(results)呼吸曲線描記表1 吸入高濃度N2 、CO2 、靜注乳酸、切斷雙側迷走N對家兔呼吸的影響5. 討論(discussion)對實驗結果逐一進行分析討論1.由于無效腔的存在，每次吸入的新鮮空氣不能都由于無效腔的存在，每次吸入的新鮮空氣不能都到達肺泡進入氣體交換。到達肺泡進入氣體交換。 增加無效腔對呼吸運動的影響2.增大無效腔，減少了肺泡通氣量，降低了氣體更新率，增大無效腔，減少了肺泡通氣量，降低了氣體更新率，導致血中二

5、氧化碳增加、氧分壓下降。導致血中二氧化碳增加、氧分壓下降。3.氣道加長，使呼吸氣道阻力增大，從而使呼吸加深加快。氣道加長，使呼吸氣道阻力增大，從而使呼吸加深加快。吸入純氮氣后對呼吸運動會的影響吸入純氮氣后對呼吸運動會的影響(肺泡PO ，PaO ，PaCO 不變)為何吸入氣中二氧化碳濃度增加會使為何吸入氣中二氧化碳濃度增加會使呼吸運動加強？呼吸運動加強？靜脈注射乳酸后對呼吸運動的影響靜脈注射乳酸后對呼吸運動的影響（6 6）靜脈注射靜脈注射尼可剎米尼可剎米對抗由對抗由度冷丁度冷丁引起的呼吸運動抑引起的呼吸運動抑制的作用機制制的作用機制迷走神經在呼吸中的作用迷走神經在呼吸中的作用吸氣肺擴張牽張感受器

6、+延髓迷走神經吸氣切斷機制興奮，抑制吸氣，加速了吸氣和呼氣的交替，使呼吸頻率增加。切斷雙側迷走神經后電刺激迷走神經中樞端切斷雙側迷走神經后電刺激迷走神經中樞端切斷雙側迷走神經切斷雙側迷走神經呼吸變化曲線呼吸變化曲線實驗報告寫作實驗報告寫作學習哺乳類動物的手術操作方法，掌握氣管插管和神經血管分離術，觀察吸入氣中PCO2、PO2 及血液中H+改變和迷走神經對家兔呼吸運動的影響及機制探討。1.1 實驗動物 體重2.53.0 kg家兔，雌雄不拘（購于浙大醫(yī)學院動物中心）。.1.3 藥品與試劑 1.2 方法方法1.2.1 家兔稱重，按家兔稱重，按1g/kg (5 ml/kg)體重耳緣靜脈體重耳緣靜脈20

7、%烏拉坦烏拉坦麻醉家兔，家兔麻醉后將其仰臥，固定四肢和頭。麻醉家兔，家兔麻醉后將其仰臥，固定四肢和頭。1.2.2 頸部手術頸部手術 頸正中切口頸正中切口57cm左右皮膚，用血管鉗鈍性左右皮膚，用血管鉗鈍性分離離分離離暴露氣管暴露氣管并穿并穿棉棉線備用，再用玻璃分針分離出線備用，再用玻璃分針分離出兩側的迷走神經穿兩側的迷走神經穿絲絲線備用。線備用。1.2.3 氣管插管氣管插管 用手術剪在甲狀軟骨下用手術剪在甲狀軟骨下1cm處剪一處剪一“”切切口口,插入氣管插管，結扎固定。插入氣管插管，結扎固定。1.2.4 將氣管插管一端連接呼吸換能器。將氣管插管一端連接呼吸換能器。2.1 觀察正常家兔呼吸頻率和

8、幅度2.2 觀察增加氣道長度、吸入高濃度氮氣（N2）、吸入高濃度二氧化碳（CO2）、靜脈注射2%乳酸、切斷一側迷走N、切斷兩側迷走N及連續(xù)電脈沖刺激切斷后的一側迷走神經中樞端前后家兔呼吸運動的變化。2.觀察記錄3.3.結果結果(results)(results)3.1 正常家兔肺通氣量Vn ml/min ，呼吸頻率Pn次/min，見圖1表1 。3.2增加氣道長度后家兔通氣量V1 ml/min 增加呼吸V11 ml/min，呼吸頻率從P1次/min增加到P11次/min,可見家兔呼吸運動明顯加深加快，見圖1表1 。3.3 吸入高濃度N2后家兔通氣量從V2 ml/min 增加到V21 ml/min

9、 ，呼吸頻率從P2次/min增加到P21 次/min，可見家兔呼吸運動加深加快，停止給氣后呼吸很快就恢復正常，見圖1表1 。3.4 吸入高濃度CO2后家兔通氣量從V3 ml/min 增加到V31 ml/min ，呼吸頻率從P3次/min增加到P31 次/min，家兔呼吸運動明顯加深加快，見圖1表1。3.5 靜脈注射乳酸后家兔通氣量從V4 ml/min 增加到V41 ml/min ，呼吸頻率從P4次/min增加到P41 次/min，圖1表1。呼吸曲線描記圖1 家兔呼吸運動的實驗曲線表1 吸入高濃度N2 、CO2 、靜注乳酸、切斷迷走N對家兔呼吸的影響5. 討論(discussion)5.1 增加

10、氣道長度后家兔通氣量V1 ml/min 增加呼吸V11 ml/min，呼吸頻率從P1次/min增加到P11次/min，增加氣道長度等于增加無效腔，增加無效腔減少了肺泡通氣量，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感受器引起呼吸運動會加深加快；另外，氣道加長使呼吸氣道阻力增大，反射性呼吸加深加快1 。5.2 吸入高濃度N2后家兔通氣量從V2 ml/min 增加到V21 ml/min ，呼吸頻率從P2次/min增加到P21 次/min，與正常呼吸相比通氣量增加 V22 ml/min，呼吸頻率增加P22 次/min，通氣量和呼吸頻率明顯增加，空氣中主要成分是氮氣（ N

11、），吸入N 增加等同于給家兔缺氧，刺激外周化學感受器，引起延髓呼吸中樞興奮，反射性引起呼吸運動增強 2 。5.3 吸入高濃度CO2后家兔通氣量從V3 ml/min 增加到V31 ml/min ，呼吸頻率從P3次/min增加到P31 次/min，與正常呼吸相比通氣量增加 V32 ml/min，呼吸頻率增加P32 次/min，吸入氣中PCO2增加引起血液中pCO2增高，CO2通過血腦屏障進入腦脊液中溶于水，在碳酸酐酶的作用下分解成HCO3-+H+， H+刺激延髓化學感受器，間接作用于呼吸中樞，通過呼吸肌的作用使呼吸運動加強。 CO2分壓增高還刺激主動脈體和頸動脈體外周化學感受器，反射性地使呼吸加深加快；缺氧