实验 家兔呼吸运动的调节
【目的】
1、 观察血液中化学因素（PCO2、PO2、和〔H+〕）改变对家兔呼吸运动（呼吸频率、节律、幅度）的影响，初步探讨其作用部位，并分析机制。观察迷走神经在家兔呼吸运动调节中的作用，初步探讨其机制。
2、 掌握气管插管术和神经血管分离术。
【材料和方法】
1、材料
家兔；手术台，手术器械；20ml和1ml注射器，橡皮胶管；装有CO2的气袋；生理盐水，氨基甲酸乙酯，乳酸；呼吸换能器，微机生物信号采集处理器系统
2、方法
2.1 实验系统连接及参数设置 用胶管连接流量头与气管插管，流量头连接呼吸流量换能器。用胶管连接呼吸换能器测压口和气管插管，呼吸换能器输出线接微机生物信号处理系统。启动系统软件，在系统软件窗口设置仪器参数。
2.2手术准备
2.2.1麻醉固定 家兔称重后，按1g/kg体重剂量耳缘静脉注射200g/L氨基甲酸乙酯。待兔麻醉后，将其仰卧，先后固定四肢及兔头。
2.2.2手术 剪去颈前被毛，颈前正中切开皮肤6～7cm，直至下颌角上1.5cm，用止血钳钝性分离软组织及颈部肌肉，暴露气管及与气管平行的左、右血管神经鞘，细心分离两侧鞘膜内迷走神经，在迷走神经下穿线备用。分离气管，在气管下穿两根粗棉线备用。
2.2.3气管插管 在环状软骨下约1cm处，做“⊥”形剪口，用纱布将气管切口及气管里的血液和分泌物擦净，气管插管由剪口处向肺端插入，插时应动作轻巧，避免损伤气管黏膜引起出血，用一粗棉线将插管口结扎固定，另一棉线在切口的头端结扎止血。
2.3实验观察
2.3.1记录正常呼吸曲线 启动生物信号采集处理系统记录按钮，记录一段正常呼吸运动曲线作为对照。辨认曲线上吸气、呼气的波形方向（呼气曲线向上，吸气曲线向下）。
2.3.2增加无效腔 在气管插管一个测管上接一根长50cm胶管（流量法：接通气口），以增加无效腔。观察和记录呼吸运动曲线的变化。一旦出现明显变化，则立即去除胶管。
2.3.3增加吸入气中二氧化碳分压 待呼吸曲线恢复正常，将气管插管的一个测管接通装有CO2的气袋，使家兔对于CO2气袋呼吸，观察并记录呼吸运动的变化。一旦出现明显变化，则立即去除有CO2的气袋。
2.3.4增加血液中〔H+〕 待呼吸恢复正常，耳缘静脉缓慢注入20g/L乳酸溶液2ml，观察和记录呼吸运动的变化。
2.3.5切断迷走神经 分别观察切断一侧迷走神经和切断两侧迷走神经以后呼吸运动的变化。观察呼吸频率和幅度。
2.3.6电刺激迷走神经 以2V,5HZ频率的连续电脉冲持续20s刺激右迷走神经中枢端。观察和记录呼吸运动曲线的变化。
【结果】
1、增加无效腔后，PaCO2↑+PaO2↓ 呼吸加快加深
2、增加吸入气中二氧化碳分压，PaCO2↑ 呼吸加快加深，肺通气量增大
3、增加血液中的〔H+〕，呼吸运动加深加快
4、切断双侧迷走神经， 呼吸运动变慢变深
5、电刺激迷走神经后，可使呼吸明显变浅变快
【讨论】
1、增大呼吸无效腔对呼吸运动的影响
增加气道长度后家兔呼吸张力增加，呼吸频率增加。增加气道长度等于增加无效腔，增加无效腔使肺泡气体更新率下降，效果促使O2分压下降，CO2分压上升，刺激中枢和外周化学感受器引起呼吸运动加深加快；另外，气道加长使呼吸气道阻力增大，减少了肺泡通气量，反射性呼吸加深加快；增加家兔气道长度可使家兔通气量增加，呼吸频率加快。
2、增加吸入气中二氧化碳分压对呼吸运动的影响
吸入高浓度CO2后家兔通气量明显增加，呼吸频率加快，呼吸运动加深加快。用增加吸入CO2来增大气道阻力，实际上是在正常的呼吸中忽然阻断整个呼吸系统和外界的联系。直接影响是整个呼吸系统中的O2分压降低，CO2分压升高，原因是，O2无法及时供给反而在不断消耗，而CO2的产生在不断地占据整个气压环境。CO2透过血脑屏障使脑脊液中CO2浓度增多，ＣＯ2+Ｈ2Ｏ→Ｈ2ＣＯ3→ＨＣＯ3—＋Ｈ+ ，CO2通过它产生的H+刺激延髓化学感受器，间接作用于呼吸中枢，通过呼吸机的作用使呼吸运动加强，此外，当ＰCO2增高时，还刺激主动脉体和颈动脉体的外周化学感受器，反射性地使呼吸加深加快。
3、血液中H+增高对呼吸运动的影响
静脉注入乳酸后，呼吸运动加深加快。因为乳酸改变了血液PH，提高了血中H+浓度。H+是化学感受器的有效刺激物，H+可通过刺激外周化学感受器来调节呼吸运动，也可直接刺激中枢化学感受器，但因血中H+不容易透过血脑屏障直接作用于中枢化学感受器，因此，血中H+对中枢化学感受器的直接刺激作用不大，也较缓慢。
4、切断双侧迷走神经对呼吸运动的影响
切断双侧迷走神经后，呈现很明显的慢而深的呼吸（只要是吸气相）。因为迷走神经是肺牵张反射的传入纤维。肺牵张反射中的肺扩张反射（亦称吸气抑制反射）的生理作用，在于阻止吸气过长过深，促使吸气及时转入呼气，从而加速了吸气和呼气活动的交替，调节呼吸的频率和深度。当切断双侧迷走神经以后，中断了左右两侧的肺牵张反射的传入道路，肺扩张反射的生理作用就被完全消除，故出现吸气过深。呼吸频率变慢。
注：由于剪断了双侧的迷走神经，机体失去了对呼吸的正常调节机制，所以呼吸频率和强度都无法回到正常水平。
5、电刺激迷走神经对呼吸运动的影响
刺激迷走神经的时神经中枢端，出现了呼吸强度明显下降，频率加快。这时的刺激和中枢之间没有阻碍，所以是有效刺激，剪断迷走神经的直接后果是失去了中枢的抑制，呼吸加深变慢。一旦给予刺激，冲动传入延髓抑制了吸气神经元的活动，使得吸气程度部分被抑制，一定程度上引起了被动的呼气。 综合起来使得呼吸的速率提高，呼吸的强度减弱。
【结论】
家兔呼吸运动受化学因素和机械因素的影响。
增加无效腔，增加CO2浓度，静脉注射乳酸溶液呼吸加深加快；切断迷走神经呼吸加深变慢；电刺激迷走神经中枢端呼吸变浅加快。
第二篇：呼吸运动的调节
呼吸运动的调节
动医三班 孙晓霞 20100242
实验目的：
1、掌握家兔耳缘静脉注射法， 家兔颈部手术操作、神经血管分离、气管插管技术，记录家兔呼吸曲线
2、观察血液中化学因素（CO2，O2和[H+]）及药物对呼吸运动的影响， 迷走神经对呼吸运动的调节
3、了解各种因素影响呼吸运动的机制
实验原理：
1、 呼吸运动是受呼吸中枢控制的呼吸肌节律性活动，伴随着压力变化而使气体进出呼吸道。
2、 呼吸运动受神经以及血液中PO2，PCO2，[H+]等因素的调节。
3、 药物能作用于呼吸中枢而影响呼吸运动。
4、 肺牵张反射的传入神经是迷走神经，通过此反射弧完成正常地节律性呼吸。
实验材料：
1、动 物：家兔
2、器 械：动物手术器材（手术刀、手术剪、止血钳、玻璃分针,动脉夹，丝线，注射器，兔手术台），气管插管，橡皮管（长1 m以上，短10-20 cm），体重秤，呼吸换能器（或张力换能器），生物信号处理系统等。
3、药品和试剂：20%乌拉坦、3%乳酸、生理盐水等。
实验方法：
1、仪器的连接与标定
将换能器和微机记录系统的信号输入通道连接，刺激电极与刺激输出通道连接，设定记录呼吸运动的参数，水压计－－呼吸通道定标（已定标）
2、捉拿、称重、麻 醉
（1）捉拿：以右手抓住兔颈部的毛皮提起，然后左手托其臀部或腹部，让其体重重量的大部分集中在左手上，避免了抓取过程中的动物损伤。
（2）麻醉：兔耳缘静脉注射：20%氨基甲酸乙酯
①称量兔子体重2.8kg，按5 ml/kg体重的剂量需用14ml麻醉剂，抽吸麻醉液时先取下针头，多吸一部分，排出气泡
②选择耳缘静脉，用酒精刺激后血管较粗；按压住血管根部，血管鼓起再进针，针头扎进1/3至1/2，并用拇指固定住，从远心端开始，循序向根部移动。
③注射时推动液体先快后慢（前1/3快，后面慢慢推进）。进行静脉麻醉时，先将总用药量的三分之一快速注入，使动物迅速渡过兴奋期，余下的三分之二量缓慢注射，并密切观察动物麻醉状态及反应。
④ 麻醉兔子至呼吸深慢而平稳，角膜反射明显迟钝，全身肌肉松弛，皮肤夹捏反射消失时停止麻醉。并将剩余麻醉液需回收；
3. 家兔固定和剪毛
固定：门牙拉直使颈部挺起，固定头部，绑定四肢；
剪毛：剪刀贴住皮肤剪毛；提起毛再剪，易剪破皮肤
4. 颈部手术
颈部正中切口分离软组织暴露气管钝性分离双侧迷走神经，各自穿2根丝线备用，钝性分离气管，底下穿棉线备用
气管倒T形切口，插入Y形气管插管，棉线固定
5.气管插管
（1）穿线备用
（2）环状软骨下1cm ,做倒T型切口（气管插管术示意图-示气管切口）
（3）将三通管向肺方向插入，固定（气管插管术示意图-示固定插管）
6. 分离神经
由里向外翻出气管一侧组织颈动脉鞘：粗 — 迷走神经，中 — 交感神经，细 — 减压神经
神经分离示意图：
神经分离示意图-示迷走神经
7、腹部手术
（1）切开胸骨下端剑突部位的皮肤，再沿腹白线切开长约2ml的切口。细心分离表面的组织（勿伤及胸骨），暴露出剑突与骨柄（注意不要伤害膈肌）。
（2）将系有长线的金属钩钩住或用线系住胸骨柄，线的另一端接张力换能器。
（3）连接实验装置
（4）选实验项目：呼吸运动的调节
8、观察正常呼吸曲线
（1）观察正常呼吸曲线的频率和幅度
（2）观察呼吸运动的影响因素
①增加无效腔（观察呼吸频率和幅度变化）
②窒息：夹闭两侧气管软管（几秒到几十秒，时间不要太长，否则会引起窒息死亡）（观察呼吸频率和幅度变化）
③吸入 CO2：肺活量较大的同学呼出的CO2，10s以上吹气（不要对着软管直接吹，用手捧住软管，相对密闭，吹气）。（观察呼吸频率和幅度变化）
④吸气末吹气，呼气末抽气。
⑤静脉内注入3％乳酸 2ml（观察呼吸频率和幅度变化）
⑥切断右侧迷走神经，观察呼吸频率和幅度。再切断左侧迷走神经，观察呼吸频率和幅度变化。
⑦连续电脉冲刺激迷走神经中枢端（靠近头部的一端）， 观察呼吸频率和幅度变化。
实验结果
正常呼吸频率曲线：
注入CO2：呼吸加深加快
切断迷走神经：呼吸加深
“呼吸运动调节”实验分析
注意事项
1、手术中，若遇到出血，常用的止血方法有:钳夹止血法，压迫止血法，结扎止血法，烧烙止血法
2、分离神经时不能用尖的或锋利的金属机械；
3、实验观察中，在刺激开始、撤除时，应做好标记。
4、剪辑和打印结果时，尽量把波形压缩，显示变化趋势即可，不需要每个波的细节。
5、刺激神经之前，应先检查是否有刺激电流输出。
6、神经需刺激时才拉出，不要一直由保护电极勾住，防止神经干燥。
7、每一实验项目必须在前一项目对动物的影响基本恢复之后才能进行。
思考题
1、 分析增加呼吸无效腔，呼吸运动改变的原因。
答：肺泡通气量=（潮气量-无效腔气量）*呼吸频率
所以当增大无效腔时，肺泡通气量减小，而深而慢的呼吸可以使肺泡通气量增大，肺泡气更新率加大，有利于气体交换。
2、 双侧切断迷走神经以后，呼吸运动的变化说明什么问题？
答：迷走神经有调节呼吸运动的作用
3、 分析注射乳酸后呼吸运动变化的原因。
答：乳酸增加，动脉血中[H+]增加，外周化学感受器感受到变化，冲动沿窦神经和迷走神经传入延髓呼吸有关的核团，反射性的使呼吸加深加快，肺通气量增加。