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1、华南帅范大学实验报告学生姓名：55232学 号：220000000442专 业：生物科学年级班级：58854562222课程名称：动物生理实验 试验项目:家兔呼吸运动和胸内负压的影响因素观测实验类型： 空 实验时间：2011年6月实验指导老师：胡学军老师实验评分：家兔呼吸运动和胸内负压的影响因素观测一、目的要求1. 学习记录家兔呼吸运动的方法。2. 观察并分析肺牵张反射及不同因素对呼吸运动的影响。3. 学习胸内负压的测定方法。4. 观察在呼吸周期中，胸内负压的变化。二、基本原理人体及高等动物的呼吸运动所以能够持续地节律得进行，是由于体内调节机制的存在。 体内、外的各种刺激，可以直接作用于中枢或
2、者不同部位的感受器，反射性地影响呼吸运 动，以适应机体代谢的需要。肺的牵张反射参与呼吸节律的调节。胸膜腔是由胸膜脏层与壁层所构成的密闭而潜在的间隙。胸膜腔内的压力通常低于大气压，称为胸内负压。胸内负压的大小随呼吸周期的变化而改变。吸气时肺扩张，回缩力增强，胸内负压加大；呼气时肺缩小，回缩力减小，负压降低。当胸膜腔一旦与外界相通而造成开 放性气胸，则胸内负压消失。三、动物与器材家兔、兔体手术台、手术器械、张力传感器与滑轮或动物呼吸传感器、计算机信号采集系统、 20ml与1ml注射器、 橡皮管（长1.5m,内径1cm）、20%或25%氨基甲酸乙 酯、生理盐水、 0.5%KCN、装有CO2的气袋、
3、装有钠石灰的气袋、止血钳、带输液管的粗针头(摸钝针头尖部)压力传感器、20%氨基甲酸乙酯、20ml注射器。四、方法与步骤1、麻醉：取家兔一只称重，按 4-5ml/Kg耳缘静脉注射25%氨基甲酸乙酯进行麻醉。2、固定剪毛：背位固定在兔手术台上，剪去颈部被毛。3、手术分离气管与颈部神经：A、颈部皮肤切口 5-7cm :B、分离肌肉层：钝性分离C、行气管插管：倒 T”切口，插管固定D、分离双侧迷走神经4、手术分离家兔剑突软骨5、用金属钩钩住游离的剑突软骨，连接至张力换能器上。6、打开PcLab生物信号采集系统，接通第一通道，输入张力信号、记录正常的呼吸曲线。7、观察实验项目(1) 记录正常的呼吸曲线
4、，并识别吸气与呼气运动与曲线方向的关系。(2) 增加无效腔对呼吸运动的影响。(3) CO2对呼吸运动的影响。(4) 缺氧对呼吸运动的影响。(5) 增加气道阻力对呼吸运动的影响。(6) 肺牵张反射(7) 同时结扎双侧迷走神经，观察呼吸运动的变化。(8) 再次观察肺的牵张反射。(9) 剪断双侧迷走神经，分别刺激中枢端和外周端，观察呼吸运动的变化。(10) 缓慢放血20ml观察呼吸运动曲线的变化。五、实验结果V(12002-01-01 0:23:03.75050-5文件1bvm.k 2°5°1 o O道 通正常 30hz 脉冲1ms 振幅1v 脉冲数200图1.家兔正常呼吸曲线
5、平静呼吸时，家兔的呼吸肌有节律的收缩和舒张。文件12002-01-00:31:45.405V (01道'-52,J"Il_lri j i| .V13i A AAMmnvinitfnhii!. iikvh hkv nv.im(20Vmuv道通151 UVW-1-21015h20253035i045505)51:001:05110图2.增加无效腔对家兔呼吸曲线增大无效腔后，家兔的呼吸加深，呼吸频率加快；(2道通两侧管同时闭气后，家兔呼吸加深，但频率降低。肺牵张反射吸气过长过深，促使吸气及时转入呼气，呼气加长V m 2 道 通肺牵张反射吸气过长过深，促使吸气时间加长。(2道通注入尼
6、可刹米后，使家兔的反射性的呼吸加深加快图7.结扎双侧迷走神经后家兔的呼吸曲线结扎双侧迷走神经后家兔的呼吸加深，但频率变慢文件12002-01-01 1:05:09.4535V(1 0道通-54m22 0道通-2-4丁或三气丁十%jzx厂ZVj12市日1丕202530图8.结扎迷走神经后家兔口40455055乎吸运动牵张反射（打气）文件1V51 0道通-54m22 0道通-2-42002-01-01 1：10:39,.828三米Z市hn4k二rX.LJ厂5055001:051:101:151:20图9.结扎迷走神经后家兔呼吸运动牵张反射（抽气） 结扎迷走神经后，家兔呼吸加深，频率基本上没变化。文
7、件12002-01-01 1:55:16.7501:281:301:321:341:361:381:401:421:441:461:48图10.双侧剪断迷走神经刺激外周端双侧剪断迷走神经，神经冲动传递受阻，使得呼吸运动的调节受阻文件12002-01-01 1:52:57.078121416182022242628303234图11.双侧剪断迷走神经刺激中枢端电刺激一侧迷走神经中枢端后家兔呼吸变浅，频率加快，几乎成一条直线。文件1图12.气胸对呼吸运动的影响气胸情况下，家兔的呼吸减弱，接近不呼吸六、分析与讨论1、由图1,正常的呼吸运动，呼吸运动是呼吸肌的舒缩运动，是呼吸肌（胸壁上的肋间肌和膈肌）
8、在神经系统控制下进行的有节律的收缩和舒张造成的。图中升波为吸气期，它主要是由吸气神经元放电产生； 而降波为呼气肌，它是由呼气神经元放电产生。 膈肌的收缩活动 受来自中枢的传出神经支配，传出冲动的节律与频率，影响膈肌的收缩节律、频率与强度.2、由图2,无效腔是指未进行气体交换的一部分肺泡容量，包括解剖无效腔和肺泡无效腔。所以当给家兔气管插管的侧管连接50cm长的胶管时，增大了解剖无效腔，使肺泡通气量减少，因此家兔通过调节增大潮气量即呼吸加深，增加呼吸频率是肺泡通气量保持不变，维持正常呼吸。3、由图3,增加气道阻力，用夹闭双侧管的方式来增大气道阻力，用这种方法切断了呼吸系统和外界的联系，制约肺通气
9、的能力，导致呼吸系统中Q分压下降，CQ分压上升。这是因为Q无法供应且在不断的消耗，CQ的产生在不断占据肺内环境。CQ浓度的上升会降低内环境的PH值，刺激呼吸中枢，使呼吸加深。在膈肌放电中反映呼吸幅度减小，频率较正 常由略微减弱，在呼吸曲线上，呼吸速率减慢。4、由图4,向肺部吹气相当于使肺部发生扩张，这种扩张刺激了气管平滑肌的牵张感受器， 冲动由迷走神经传入延髓，抑制吸气神经元，切断吸气，引起被动呼气。5、由图5,从肺部抽气造成了肺部的萎缩，信号通过迷走神经传入呼吸中枢的程度减弱， 对于吸气神经元的抑制程度减小，就会引起吸气神经元发生兴奋，增加呼吸的强度6、由图6,注射尼可刹米，尼可刹米选择性地
10、兴奋延髓呼吸中枢，也可作用于颈动脉体和 主动脉体化学感受器反射性地兴奋呼吸中枢，使呼吸加深加快。7、由图7、图8和图9,结扎迷走神，阻断两侧迷走神经后，可使吸气延长，呼吸深慢。因为气管和细支气管的平滑肌中有牵张感受器，迷走神经中有肺牵张反射的传入纤维。肺牵张反射中的肺扩张反射的生理作用，在于阻止吸气过长过深，加速吸气和呼气运动的交替，使呼吸频率增加。切断了迷走神经后，中断了肺牵张反射的传入通路，肺牵张反射的生理作用被消除，呼吸运动深慢，根据上述机制，用电刺激迷走神经的中枢端则可以使深慢的呼吸重 新变为浅快，并且可以接近正常的呼吸频率和深度。8、 由图10,刺激迷走神经外周端，呼吸运动和膈肌放电
11、的频率和强度都显著加强，因为在剪断的迷走神经外周端刺激，刺激信号直接传输到相关的效应器上，引起生理效应，在这里就表现为呼吸运动的加强、 加快和膈肌放电时程的缩短和幅度加大。对比表明，对呼吸运动起正调节运动的神经元主要处于脑神经中枢部位，而在脊神经既有正调节神经元又有负调节神经元存在。迷走神经传出的刺激信号，主要是对呼吸运动起正调节作用。9、由图11,当用5V的电脉冲刺激迷走神经中枢端时，相当于恢复了迷走神经的功能，又 由于刺激电压过大，使呼吸频率显著加快，呼吸也由此变浅。10、由图12,，胸膜腔与外界大气直接相交通，空气可随呼吸自由进行胸膜腔，形成开放性气胸。 胸腔压力等于大气压，剪掉肋骨一侧肺受压萎陷。另外侧胸膜腔仍为负压，低于伤侧，使纵隔向健侧移位， 健侧肺亦有一定程度的萎陷。同时由于健侧胸腔压力仍可随呼吸周期而增减，从而引起纵隔摆动和残气对流，导致严重的通气、换气功能障碍。因此呼吸幅度很小，频率也很小。