家兔呼吸运动调节

【目的】

观察血液中化学因素（PCO 2 、PO 2 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，初步探讨其机理。掌握气管插管术和神经血管分离术。

【原理】

呼吸运动是呼吸中枢节律性活动的反映。在不同生理状态下，呼吸运动所发生的适应性变化有赖于神经系统的反射性调节，其中较为重要的有呼吸中枢、肺牵张反射以及外周化学感受器的反射性调节。因此，体内外各种刺激，可以直接作用于中枢部位或通过不同的感受器反射性地影响呼吸运动。

【预习要求】

1． 仪器 设备知识 参见第二章第三节 RM6240微机生物信号采集处理系统（或第四节PcLab和MedLab微机生物信号采集处理系统）。

2．实验理论 实验动物知识参见第二章第一节 生理科学实验常用实验动物的种类；第四章第一节 动物实验的基本操作、第四节 实验动物手术；统计学知识参见第5章第四节 常用统计指标和方法；生理学教材有关呼吸运动调节、药理学教材中有关度冷丁和尼可刹米的药理作用及机制。

检索全文数据库中的相关研究论文，检索方法参见第五章第五节。

3．预绘制实验原始数据记录表格和统计表格。

【材料】

家兔，氮气（N 2 ）,二氧化碳（CO 2 ），200g/L氨基甲酸乙酯，2%乳酸溶液，50g/L哌替啶（dolantin），250g/L尼可刹米（nikethamide）；呼吸换能器，Ｙ型玻璃气管插管，微机生物信号采集处理系统。

【方法】

1．实验系统连接及参数设置

（1）家兔呼吸运动（气道压力法）记录装置。将呼吸换能器固定于铁支柱上。

（2）呼吸换能器输出线接微机生物信号处理系统第4通道（亦可选择其它通道）。

（3）微机生物信号处理系统参数设置。

① RM6240系统：点击“实验”菜单，选择“呼吸”或“自定义实验项目”菜单中的“呼吸运动调节”。系统进入该实验信号记录状态。 仪器 参数：通道时间常数为直流，滤波频率30Hz，灵敏度10cmH2O（或12.5ml），采样频率800Hz，扫描速度 1s/div。连续单激激方式，刺激强度5~10V，刺激波宽2ms，刺激频率30 Hz。

② PcLab和MedLab系统：点击“实验”菜单，选择“常用生理学实验”或“文件”

菜单“打开配置”中的“呼吸记录”项目。系统进入该实验信号记录状态。仪器参数：通道放大倍数1000，直流耦合（下限频率DC），上限频率40Hz，采样间隔1ms；串刺激方式，波宽2ms，刺激强度5~10V，时程1s，频率30 Hz。

③ 呼吸换能器定标 在实验前，实验室已将呼吸换能器与微机 生物 信号采集处理系统组成的记录测量系统进行了定标，如果没有定标，请按下列步骤对系统进行定标：吸换能器与微机 生物 信号处理系统连接，时间常数直流耦合方式。

换能器的测压口用胶管与水检压计连接，用注射器从水检压计排气口向检压计水内注入空气，使水检压计的水柱上升至10cm水柱，用微机生物信号处理系统记录压力线，调节灵敏度（或放大倍数），使信号有合适的幅度，在记录界面上选择压力线。

打开定标（或单位修正）对话框，输入与压力线对应的压力数值，选择“单位”cmH 2 O，在“确定”后，系统的定标就完成了，在记录界面可通过测量工具直接读出记录的压力数据。流量定标（略）。

2．手术准备（参见第四章第一节 动物实验的基本操作、第四节 实验动物手术）

（1）麻醉固定 家兔称重后，200g/L氨基甲酸乙酯按1g/kg体重，耳缘静脉注射麻醉。待兔麻醉后，将其仰卧，先后固定四肢及兔头。

（2）手术 用粗剪刀去颈前部兔毛于水盆中，颈前正中切开皮肤6~8cm，直至下颌角上1.5~2cm，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的颈总动脉和迷走神经，在迷走神经下穿线备用。用止血钳分离气管，在气管下穿两根粗棉线备用。

（3）气管插管 在环状软骨下约1cm处，做“⊥”形剪口，用棉签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，避免损伤气管粘膜引起出血，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。用温热生理盐水纱布覆盖手术野。

【模拟实验操作方法】

1．模拟实验窗口 家兔：家兔颈部气管插管，一通气口用胶管连接呼吸换能器，家兔呼吸运动用仿真记录仪显示。

2．手术刀 鼠标点击手术刀并拖动至家兔颈部释放，启动气管插管录像，录像结束，记录仪描记家兔气道压力变化曲线。

3．仿真二道记录仪 第一道记录家兔气道压力变化曲线，第二道记录实验项目标记。仿真记录仪面板设灵敏度、位移、纸速调节按钮，面板设数字显示框，分别显示记录仪第一道灵敏度、气道压力、呼吸频率、实验项目标记。

4．注射器 鼠标器点击注射器拖动至家兔耳部上方释放，向输入框输入药品剂量，点击确定，药品从家兔耳缘静脉注入。呼吸运动因药物作用而发生变化。药品剂量：2%乳酸 2ml。

5．CO 2 气球、N 2 气球、胶管拖动至气管插管图气管插管开口处释放，呼吸运动发生变化

。

6．鼠标点击手术刀并拖动至家兔颈部神经解剖图的神经上方释放，可先后切断二侧迷走神经，呼吸运动发生变化。

7．测量按钮 按测量按钮，仿真记录仪显示所做实验项目的实验曲线，仿真记录仪面板按钮变为图标按钮，有放大、缩小、压缩、扩展、定位五个图标按钮，分别可使仿真记录仪内的实验曲线纵向放大或缩小，横向压缩或扩展，定位图标按钮可使所选记录曲线处的位置移到仿真记录仪左边框位置。

8．测量状态 在测量状态下，鼠标器在仿真记录仪内移动，可对实验曲线进行测量，并从仿真记录仪的面板数字显示框“压力”和“Time”中读出气道压力和呼吸周期时间。在曲线上点击，可测量相对值。拖动仿真记录仪面板上的滚动条，可使实验曲线左右滚动，显示前后实验数据曲线。

9．窗口内容和可操作控件均有提示。窗口提示栏右设置“返回”按钮，鼠标点击“返回”按钮，程序返回到模拟实验窗口。

【观察项目】

1．描记正常呼吸曲线：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(注意：下列每一实验项目前必须先等待呼吸曲线恢复正常)。

2．观察增大无效腔对呼吸运动的影响：将长胶管接至气管插管开口处使家兔无效腔增大，观察与记录呼吸运动的变化。

3．观察缺O 2 对呼吸运动的影响：使用N 2 气囊，给动物吸入含有较高浓度N 2 气的空气以造成部分缺O 2 ，观察与记录呼吸运动的变化。

4．观察吸入气中CO 2 含量增加对呼吸运动的影响：同上法用CO 2 气囊，使吸入的空气中含有较多的CO 2 ，观察与记录呼吸运动。

5．耳缘静脉缓慢注入2% 乳酸溶液2ml，使血液中[H+]增加，观察血液酸碱度改变对呼吸运动的影响。

6．观察迷走神经在呼吸运动调节中的作用：分别观察和记录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。

【实验报告】

1．题目。

2．署名 作者和合作者姓名及单位。

3．结构式摘要（目的，方法，结果，结论）。

4．材料和方法 主要实验材料，仪器装置连接和仪器参数。

5．观察项目及观察指标。

6．结果 列各种因素处理前后吸气、呼气气道压力，吸气、呼气时间，呼吸频率原始数据表格，用文字和数据逐一描述实验结果。实验结果曲线剪贴并标注。

7．讨论 分析和探讨各处理因素对呼吸的影响及机制。

8．参考文献。