呼吸运动实验

呼吸运动实验呼吸运动实验 【实验目的实验目的】1、学、学习气管插管方法；习气管插管方法；2、学习记录呼吸运动曲线的实验方法；、学习记录呼吸运动曲线的实验方法；3、观察神经因素、体液因素等对呼吸运动的影响；、观察神经因素、体液因素等对呼吸运动的影响；4、学习复制急性肺水肿呼吸衰竭动物模型；、学习复制急性肺水肿呼吸衰竭动物模型；5、观察家兔急性呼吸衰竭时的呼吸运动变化并分析其病理、观察家兔急性呼吸衰竭时的呼吸运动变化并分析其病理 生理学机制。生理学机制。一、呼吸生理一、呼吸生理 1、呼吸运动及其形成机制、呼吸运动及其形成机制 2、呼吸运动的反射性调节、呼吸运动的反射性调节二、呼吸衰竭：定义及其发病原因二、呼吸衰竭：定义及其发病原因 1、肺通气功能障：、肺通气功能障：（1）限制性通气不足、）限制性通气不足、（2）阻塞性通气不足）阻塞性通气不足 2、弥散障碍；、弥散障碍；（1）肺泡膜的面积减少）肺泡膜的面积减少 （2）肺膜的厚度增加）肺膜的厚度增加 （3）通气通气/血流比值血流比值【实验原理实验原理】呼吸实验有关的背景知识呼吸实验有关的背景知识呼吸是指机体与外界环境之间的气体交换过程。呼吸是指机体与外界环境之间的气体交换过程。呼吸肌的收缩、舒张所造成的胸廓的扩大与缩小，即呼呼吸肌的收缩、舒张所造成的胸廓的扩大与缩小，即呼吸运动。吸运动。呼吸衰竭（呼吸衰竭（respiratory failure）是指外呼吸功能严重障碍，）是指外呼吸功能严重障碍，导致导致PO2降低或伴有降低或伴有PCO2增高的病理过程。呼吸衰竭时的增高的病理过程。呼吸衰竭时的主要血气标准是主要血气标准是PCO2低于低于8.0KPa2（60mmHg），伴有或），伴有或不伴有不伴有PCO2高于高于6.7kPa（50mmHg）。）。呼吸运动是一种节律性运动，呼呼吸运动是一种节律性运动，呼吸的频率和深度能随内、外环境条吸的频率和深度能随内、外环境条件的改变而改变，这都依靠神经系件的改变而改变，这都依靠神经系统的反射性调节来实现。统的反射性调节来实现。【实验对象实验对象】家兔：家兔：尊重和善待生命；像对待患者一样的态度对实验动尊重和善待生命；像对待患者一样的态度对实验动物物,进行细致的观察与关怀。进行细致的观察与关怀。【实验器材和药品实验器材和药品】器材：器材：生物信号采集系统、计算机、张力换能器、哺乳动生物信号采集系统、计算机、张力换能器、哺乳动物手术器械物手术器械1 1套、兔台、气管插管、动脉夹、注射器、套、兔台、气管插管、动脉夹、注射器、50CM50CM长长橡胶管、听诊器、钠石灰瓶、碳酸钙瓶橡胶管、听诊器、钠石灰瓶、碳酸钙瓶药品：药品：25%25%乌拉坦、肾上腺素、乳酸、尼可刹米、生理盐水、乌拉坦、肾上腺素、乳酸、尼可刹米、生理盐水、盐酸盐酸【实验步骤实验步骤】一、动物准备一、动物准备：1、抓取（正确抓取方法）、抓取（正确抓取方法）2、称重、称重 3、麻醉（、麻醉（25%乌拉坦乌拉坦 4ml/kg）4、固定、固定5、备皮：颈部、剑突下、备皮：颈部、剑突下6、气管插管、气管插管 7、分离颈外浅静脉（呼吸衰竭插管用）、分离颈外浅静脉（呼吸衰竭插管用）8、剑突下呼吸明显处丝线固定、连接张力换能器、剑突下呼吸明显处丝线固定、连接张力换能器称重、麻称重、麻 醉醉称重后麻醉麻醉 25%氨基甲酸乙酯（乌拉坦）氨基甲酸乙酯（乌拉坦）4ml/kg 耳缘静脉注射耳缘静脉注射。家兔固定和剪毛家兔固定和剪毛颈部手术颈部手术v颈颈部部正正中中切切口口分分离离软软组组织织暴暴露露气气管管v钝钝性性分分离离气气管管，底底下穿棉线备用下穿棉线备用v气气管管倒倒T形形切切口口，插插入入Y形形气气管管插插管管，棉棉线固定线固定气管插管气管插管环状软骨下环状软骨下1cm,1cm,做倒做倒T T型切口型切口图图 气管插管术示意图气管插管术示意图图图 气管插管术示意图气管插管术示意图-示气管切口示气管切口图图 气管插管术示意图气管插管术示意图-示固定插管示固定插管二、连接装置：二、连接装置：1、张力换能器挂到剑突下的腹部皮肤上张力换能器挂到剑突下的腹部皮肤上-选择选择“输入信输入信号号”1通道通道“张力张力”呼吸运动呼吸运动2、进入生物信号采集系统、进入生物信号采集系统-实验项目实验项目-呼吸运动的调节呼吸运动的调节3、记录并保存实验曲线；、记录并保存实验曲线；4、调节实验参数、并固定；、调节实验参数、并固定；5、实验过程做好标记；、实验过程做好标记；6、实验前要有正常呼吸曲线做对比。、实验前要有正常呼吸曲线做对比。三、观察项目三、观察项目（一）家兔呼吸运动的调节（一）家兔呼吸运动的调节1、正常呼吸正常呼吸曲线（呼吸频率和幅度）；曲线（呼吸频率和幅度）；2、CO2对呼吸运动的影响；对呼吸运动的影响；3、缺氧缺氧对呼吸运动的影响；对呼吸运动的影响；4、增大无效腔增大无效腔对呼吸运动的影响；对呼吸运动的影响；5、气管狭窄气管狭窄对呼吸运动的影响（对呼吸运动的影响（橡皮管夹闭2/3-3/4）；6、窒息窒息对呼吸运动的影响；对呼吸运动的影响；7、乳酸乳酸对呼吸运动的影响：耳缘静脉注射对呼吸运动的影响：耳缘静脉注射2ml乳酸乳酸8、尼可刹米尼可刹米对呼吸运动的影响：耳缘静脉注射对呼吸运动的影响：耳缘静脉注射1ml尼可刹尼可刹米。米。急性实验性肺水肿急性实验性肺水肿实验目的 通过复制家兔实验性肺水肿，观察肺水肿的临床表现，并分析肺水肿的发病机制。实验原理实验原理 水肿是指组织间隙内的体液增多。肺间质有过量液体积聚和/或溢入肺泡腔内，称为肺水肿。引起肺水肿最常见原因是左心室心力衰竭。水肿液积聚于肺泡腔内，使肺肿胀有弹性，质变实，重量比正常增加23倍。本实验主要是通过静脉大量滴注生理盐水并注射肾上腺素导致急性肺水肿。（二）、急性实验性肺水肿模型的复制（二）、急性实验性肺水肿模型的复制(P97)分组：实验组，对照组分组：实验组，对照组实验组：实验组：颈外浅静脉插管，连接静脉输液管，颈外浅静脉插管，连接静脉输液管，生理盐水生理盐水量（量（100ml/kg100ml/kg），），速度速度:以以180-200180-200滴滴/min/min在即将输完时向输液管内加入在即将输完时向输液管内加入0.l0.l肾上腺素（肾上腺素（1ml/kg1ml/kg）输入静脉输入静脉 。继续输液生理盐水，继续输液生理盐水，10-1510-15滴滴/分钟输入。以便必要时重复分钟输入。以便必要时重复给药。给药。对照组对照组:不给肾上腺素不给肾上腺素,其他同上其他同上.密切观察：密切观察：是否出现呼吸困难、急促，呼吸曲线有否变化。是否出现呼吸困难、急促，呼吸曲线有否变化。气管内是否有粉红色泡沫样液体溢出。气管内是否有粉红色泡沫样液体溢出。肺部是否出现湿性罗音肺部是否出现湿性罗音（听诊器）。（听诊器）。如果，肺水肿表现不明显时，可重复使用肾上腺素，如果，肺水肿表现不明显时，可重复使用肾上腺素，方法同上，直至出现肺水肿表现。方法同上，直至出现肺水肿表现。-当动物出现明显的呼吸急促、气管内有泡沫样当动物出现明显的呼吸急促、气管内有泡沫样液体溢出、两肺出现湿性罗音等肺水肿体症时液体溢出、两肺出现湿性罗音等肺水肿体症时，-处死动物处死动物-取肺取肺-称重、求肺系数称重、求肺系数对照组也处死对照组也处死-取肺取肺-称重、求肺系数称重、求肺系数.开胸取肺开胸取肺动物打开胸腔动物打开胸腔;用线在气管分叉处结扎以防止肺水肿液渗出用线在气管分叉处结扎以防止肺水肿液渗出;在结扎处以上切断气管在结扎处以上切断气管;小心将心脏及其血管分离（勿伤及肺），把肺取小心将心脏及其血管分离（勿伤及肺），把肺取出，出，用滤纸吸去肺表面的水份后称重计算系数用滤纸吸去肺表面的水份后称重计算系数肺系数计算：肺系数肺系数计算：肺系数=肺重量（肺重量（g g）/体重（体重（kgkg）正常肺系数为正常肺系数为4 45 5。实验预期结果1.呼吸：正常时无异常，当大量快速输液时变为浅快呼吸。注射肾上腺素后呼吸暂停。2.血压：正常时无异常，当大量快速输液时，血压升高。注射肾上腺素后，血压急剧升高。3.粉红色溢出液：当大量快速输液、注射肾上腺素后出现粉红色溢出液。4.取出肺观察：肺比正常的肺大，肺内水肿液形成明显。5.可见兔子从口鼻或气管插管的通气孔中流出粉红色泡沫样液体思考思考大剂量快速输注生理盐水与肾上腺素大剂量快速输注生理盐水与肾上腺素引起急性肺水肿的机制引起急性肺水肿的机制呼吸曲线描记图图1 家兔呼吸运动的实验曲线家兔呼吸运动的实验曲线实验结果果标记、打印、打印、讨论分析，分析，书写写实验报告告【实验结果及结果分析实验结果及结果分析】【注意事项注意事项】1 1、麻醉要适量，注意观察动物呼吸、麻醉要适量，注意观察动物呼吸2 2、气管插管前注意把气管内清理干净后再插管。、气管插管前注意把气管内清理干净后再插管。3 3、作完每一项目后，必须等待动物呼吸完全恢复正常、作完每一项目后，必须等待动物呼吸完全恢复正常 及平稳后再进行下一项实验。有正常呼吸曲线对照及平稳后再进行下一项实验。有正常呼吸曲线对照 4 4、静脉注射乳酸时，要严格掌握剂量，并避免乳酸溢、静脉注射乳酸时，要严格掌握剂量，并避免乳酸溢 出血管刺激皮肤引起动物的挣扎。出血管刺激皮肤引起动物的挣扎。【注意事项注意事项】5.5.注入尼注入尼可刹米速度要慢可刹米速度要慢,如果注入过快如果注入过快,会造成家兔过会造成家兔过度兴奋以至发生惊厥。度兴奋以至发生惊厥。6 6、在取肺前先用粗棉线在气管插管下方结扎气管，以防、在取肺前先用粗棉线在气管插管下方结扎气管，以防止洗肺液流出。止洗肺液流出。7 7、术术中中注注意意及及时时止止血血，若若出出现现渗渗血血，可可用用湿湿温温生生理理盐盐水水纱纱布布压压迫迫止止血血。少少量量出出血血时时，可可用用止止血血钳钳夹夹闭闭出出血血点点。大大血管出血时，应立即结扎出血管。血管出血时，应立即结扎出血管。8 8、实验过程中保持装置及参数不变、实验过程中保持装置及参数不变在实验中请各组同学做好分工；在实验中请各组同学做好分工；请保持实验室安静、有秩序！请保持实验室安静、有秩序！祝同学们实验成功！祝同学们实验成功！总结讨论总结讨论增加无效腔对呼吸运动的影响1.由于无效腔的存在，每次吸入的新鲜空气不能都到达肺泡进入气体交换。2.增大无效腔，减少了肺泡通气量，降低了气体更新率，导致血中二氧化碳增加、氧分压下降。3.气道加长，使呼吸气道阻力增大，从而使呼吸加深加快。为何吸入气中二氧化碳浓度增加会使吸呼运动加强？静脉注射乳酸后对呼吸运动的影响尼可刹米（1）直接兴奋呼吸中枢）直接兴奋呼吸中枢呼吸频率、幅度呼吸频率、幅度均均（2）提高呼吸中枢对）提高呼吸中枢对CO2的敏感性的敏感性呼吸呼吸频率、幅度均频率、幅度均（3）刺激颈）刺激颈A体、主体、主A体外周化学感受器体外周化学感受器呼吸频率、幅度均呼吸频率、幅度均窒息不完全窒息：当夹闭侧管口径的不完全窒息：当夹闭侧管口径的1/2时时,由于气道阻由于气道阻力与力与1/r 4成正比成正比,可引起气道阻力增加，通气功能可引起气道阻力增加，通气功能障碍，体内障碍，体内CO2排出减少，排出减少，O2摄入减少，使摄入减少，使PaO2、PaCO2，刺激外周以及中枢化学感受器，刺激外周以及中枢化学感受器呼吸中枢（）呼吸中枢（）呼吸频率、幅度均呼吸频率、幅度均完全窒息：完全夹闭侧管口径，气道完全阻塞，完全窒息：完全夹闭侧管口径，气道完全阻塞，通气障碍，吸气、呼气均困难，急剧产生大量的通气障碍，吸气、呼气均困难，急剧产生大量的CO2，使，使PaCO2，PaO2呼吸中枢抑制呼吸中枢抑制呼吸频率、幅度均呼吸频率、幅度均死亡死亡缺氧缺氧缺氧PaO2颈颈A体、主体、主A体外周化学体外周化学感受器受刺激感受器受刺激，经窦，经窦N、迷走、迷走N传入延髓传入延髓呼吸中枢呼吸中枢呼吸中枢（）呼吸中枢（）反射性呼吸反射性呼吸加深加快加深加快呼吸频率、幅度均呼吸频率、幅度均。肾上腺素引起急性肺水肿机制肾上腺素对和受体都有激动作用，可使心肌收缩力加强，心率加快，心肌耗氧量增加，使皮肤、粘膜及内脏小血管收缩。沿家兔耳缘静脉注入肾上腺素后，导致体循环血管和肺血管剧烈收缩使心脏前后负荷明显增加。肺毛细血管压力持续及迅速增加，打破了Starling定律平衡，引起动力性水肿。另外，肾上腺素也可直接作用于肺微血管内皮细胞，增强血小板、白细胞的聚集，释放氧自由基，而使其血管内皮及肺泡上皮通透性增加。缺氧以及血管收缩痉挛形成恶性循环，促使肺水肿的形成，此外组织损伤所产生的炎性介质可引起淋巴管闭塞或损伤，则肺淋巴回流代偿受阻，使肺水肿加重。