1、家兔呼吸運動的調(diào)節(jié)第1頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院 呼吸運動是一種節(jié)律性運動，呼吸的頻率和深度能隨內(nèi)、外環(huán)境條件的改變而改變，這都依靠神經(jīng)系統(tǒng)的反射性調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。一、呼吸實驗有關(guān)的背景知識圖1. 呼吸全過程示意圖 第2頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三(A)中樞化學(xué)感受器：對局部腦脊液、血液和局部代謝均對中樞化學(xué)感受器發(fā)生影響。1.腦脊液中的H+敏感3.缺氧刺激不敏感2.CO2本身不是有效的直接刺激物，而是通過升高腦脊液H+的濃度刺激中樞化學(xué)感受器特點：呼吸反射性調(diào)節(jié)第3頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三Po

2、2Pco2H+（B）外周化學(xué)感受器頸動脈體+主動脈體+迷走神經(jīng)延腦發(fā)放沖動反射性引起呼吸加深加快第4頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三肺牽張反射：肺擴(kuò)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(kuò)張反射和肺縮小反射。 吸氣肺擴(kuò)張肺牽張感受器+迷走神經(jīng)傳+延髓切斷吸氣，促使吸氣轉(zhuǎn)為呼氣2)肺牽張感受器第5頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三 3. 激惹感受器和J-感受器位于肺組織內(nèi)，呼吸道如鼻咽和上呼吸道中對機(jī)械和化學(xué)刺激發(fā)生反應(yīng)的感受器。第6頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三第7頁，共33頁，2022年，5月20

3、日，1點20分，星期三1.1 材料 動物 家兔體重2.53.0 kg，雌雄不拘。1.1.2 器材 RM6240微機(jī)生物信號處理系統(tǒng)（成都儀器廠）、呼吸及血壓換能器。1.材料和方法第8頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三 藥品試劑20%尿酯（烏拉坦）、肝素鈉(1000/ml)、N2、CO2、2% 乳酸、5%度冷丁、25%尼可剎米第9頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三1.2.1 家兔稱重，按1g/kg (5 ml/kg)體重耳緣靜脈20%烏拉坦麻醉家兔，家兔麻醉后將其仰臥，固定四肢和頭。1.2.方法用粗剪刀剪掉頸部手術(shù)部位的兔毛，頸前正中作68cm左右皮膚

4、切口，用血管鉗鈍性分離離暴露氣管。分離氣管，并在氣管底下穿一根棉線備用。 1.2.6 氣管插管 用手術(shù)剪在甲狀軟骨下1cm處剪一“”切口,插入氣管插管，結(jié)扎固定。第10頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三2.1家兔正常的呼吸頻率和幅度2.2增加氣道長度前后家兔呼吸運動的變化2.3吸入高濃度N2前后家兔呼吸運動的變化2.4 吸入高濃度CO2前后家兔呼吸運動的變化2.5靜脈注射2%乳酸溶液2ml前后家兔呼吸運動的變化;2.6觀察靜脈注射度冷丁和尼可剎米對呼吸運動的影響2.3.3用波寬2ms，電壓56v,頻率1530 Hz電脈沖電刺激迷走N中樞端描記和觀察呼吸頻率和幅度。2.觀察

5、記錄第11頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三（1）比較精細(xì)難做的先做。（2）氣管插管時見氣管內(nèi)有分泌物和血時要用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(cè)管上，出現(xiàn)明顯實驗結(jié)果即可停止供氣。 實驗教學(xué)中要注意的要點第12頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三3.結(jié)果(results)圖1 家兔呼吸運動的實驗曲線呼吸曲線描記表1 吸入高濃度N2 、CO2 、靜注乳酸、切斷雙側(cè)迷走N對家兔呼吸的影響實驗項目通氣量（ml/min)呼吸頻率(次/min)處理前處理后處理前處理后增加氣道長度吸入N2吸入CO2

6、注射2%乳酸切斷一側(cè)迷走N切斷雙側(cè)迷走N第13頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三5. 討論(discussion)對實驗結(jié)果逐一進(jìn)行分析討論第14頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三1.由于無效腔的存在，每次吸入的新鮮空氣不能都到達(dá)肺泡進(jìn)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，導(dǎo)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。第15頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三吸入純氮氣后對呼吸運動會的影響吸入N2（缺氧）(肺泡PO2，PaO2 ，PaC

7、O2不變)+外周化學(xué)感受器+延髓呼吸中樞-呼吸肌活動+輕度-嚴(yán)重缺氧外周化學(xué)感受器+延髓呼吸中樞-呼吸肌活動-+第16頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三為何吸入氣中二氧化碳濃度增加會使呼吸運動加強？第17頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三靜脈注射乳酸后對呼吸運動的影響第18頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三（6）靜脈注射尼可剎米對抗由度冷丁引起的呼吸運動抑制的作用機(jī)制度冷丁主要通過抑制呼吸中樞，降低中樞對CO2的敏感性影響呼吸運動。而尼可剎明具有直接興奮延髓呼吸中樞與刺激頸總動脈化學(xué)感受器的作用。兩者作用正好向反。因此，給度冷丁

8、引起的呼吸抑制能被尼可剎明對抗，另外，度冷丁會降低呼吸中樞對CO2的敏感性而尼可剎明能增加呼吸中樞對CO2的敏感性的影響作用也與杜冷丁相反。因此，靜脈注射度冷丁引起呼吸運動抑制時再注射尼可剎明，可以看到呼吸運動從抑制轉(zhuǎn)變?yōu)榕d奮的過程。第19頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三迷走神經(jīng)在呼吸中的作用吸氣肺擴(kuò)張牽張感受器+延髓迷走神經(jīng)吸氣切斷機(jī)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。第20頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三切斷雙側(cè)迷走神經(jīng)后電刺激迷走神經(jīng)中樞端以中等強度電刺激一側(cè)迷走神經(jīng)中樞端，一般可導(dǎo)致呼吸運動暫停因為肺牽張反射包括肺擴(kuò)

9、張后反射性地引起吸氣動作的抑制，或者是肺縮小后反射性地抑制呼氣動作，使吸氣加強。這兩種反射的傳人纖維都經(jīng)迷走神經(jīng)興奮，產(chǎn)生傳入沖動到呼吸中樞，導(dǎo)致呼吸運動的改變。由于電刺激引起的傳入沖動持續(xù)性的傳到呼吸中樞，抑制呼吸運動，故出現(xiàn)呼吸暫?，F(xiàn)象。第21頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三切斷雙側(cè)迷走神經(jīng)迷走神經(jīng)中含有肺牽張反射的傳入神經(jīng)纖維。肺牽張反射中的肺擴(kuò)張反射（亦稱吸氣抑制反射）的生理作用，在于阻止吸氣過長過深，促使吸氣及時轉(zhuǎn)入呼氣，從而加速吸氣和呼氣動作的交替，調(diào)節(jié)呼吸的頻率和深度。當(dāng)切斷雙側(cè)迷走神經(jīng)后，中斷了肺牽張反射的傳人通路，肺牽張反射的生理作用被消除，因此呈現(xiàn)出

10、慢而深呼吸運動。第22頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三呼吸變化曲線第23頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三實驗報告寫作1.題目 2.作者署名 作者和合作者姓名及單位(班級組別姓名)3.實驗?zāi)康?4.材料和方法 主要實驗材料，動物分組及處理，裝置連接。5. 結(jié)果 用圖或表記錄各項實驗結(jié)果的數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)列表，進(jìn)行統(tǒng) 計處理和顯著性檢驗；主觀指標(biāo)用文字描述；用文字和數(shù)據(jù)（包括顯著性檢驗結(jié)果）逐一描述實驗 結(jié)果。6.討論 對實驗結(jié)果逐一進(jìn)行分析討論并得出結(jié)論。第24頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三家兔呼吸運動的調(diào)節(jié)梅汝煥浙大醫(yī)學(xué)院

11、機(jī)能中心310031實驗?zāi)康膶W(xué)習(xí)哺乳類動物的手術(shù)操作方法，掌握氣管插管和神經(jīng)血管分離術(shù)，觀察吸入氣中PCO2、PO2 及血液中H+改變和迷走神經(jīng)對家兔呼吸運動的影響及機(jī)制探討。1.材料與方法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(xué)院動物中心）。1.2 器材 RM6240微機(jī)生物信號處理系統(tǒng)（成都儀器廠）、呼吸換能器。1.3 藥品與試劑 20%烏拉坦（烏來糖）、 2%乳酸、5 %度冷丁、 25%尼可剎米、N2、CO2。第25頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院1.2 方法1.2.1 家兔稱重，按1g/kg (5 ml/kg)體重耳緣靜

12、脈20%烏拉坦麻醉家兔，家兔麻醉后將其仰臥，固定四肢和頭。1.2.2 頸部手術(shù) 頸正中切口57cm左右皮膚，用血管鉗鈍性分離離暴露氣管并穿棉線備用，再用玻璃分針分離出兩側(cè)的迷走神經(jīng)穿絲線備用。1.2.3 氣管插管 用手術(shù)剪在甲狀軟骨下1cm處剪一“”切口,插入氣管插管，結(jié)扎固定。1.2.4 將氣管插管一端連接呼吸換能器。第26頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三2.1 觀察正常家兔呼吸頻率和幅度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(cè)迷走N、切斷兩側(cè)迷走N及連續(xù)電脈沖刺激切斷后的一側(cè)迷走神經(jīng)中樞端前后家兔呼吸

13、運動的變化。2.觀察記錄第27頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三3.結(jié)果(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 ，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(fù)正常，見圖1表1 。3.4 吸入高濃度CO2后

14、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。第28頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三3.5 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，見圖1表1。第29頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三呼吸曲線描記圖1 家兔呼吸運動的實驗曲線第30頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三表1 吸入高濃度N2 、CO2 、靜注乳酸、切斷迷走N對家兔呼吸的影響實驗項目

15、通氣量（ml/min)呼吸頻率(次/min)處理前處理后處理前處理后正常增加氣道長度吸入N2吸入CO2注射2%乳酸切斷右側(cè)迷走N切斷雙側(cè)迷走N刺激右側(cè)迷走N中樞端第31頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三5. 討論(discussion)5.1 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，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(xué)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 。

16、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 ），吸入N 增加等同于給家兔缺氧，刺激外周化學(xué)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 。第32頁，共33頁，2022年，5月20日，1點20分，星期三5.3 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(jìn)入腦脊