家兔呼吸运动神经的调节实验报告

家兔呼吸运动神经的调节【实验目的】1.学习测定兔呼吸运动的方法。2.进一步掌握测定动脉血压的相关技术。3.学习哺乳类动物的手术操作，掌握气管插管和神经血管分离术4.探讨血液中PCO2、PO2和H+对家兔呼吸运动的影响及机制5.探讨迷走神经在家兔呼吸运动调节中的作用及机理【实验器材】1.1 动物 体重2.5 kg家兔 (rabbit)，雌雄不拘。1.2 器材 BL420E+生物信号处理系统，呼吸换能器（pressure-gradient transducer）1.3 药品试剂 20%乌来糖（urethane)， 12%磷酸二氢钠(Sodium dihydrogen phosphate)，5%碳酸氢钠（ Sodium bicarbonate)，N2，CO2。【实验步骤】1. 家兔称重，按1 g/kg 体重耳缘静脉20%乌来糖麻醉家兔，家兔麻醉后将其仰卧，固定四肢和头。2. 颈部手术 颈正中切口57 cm左右皮肤。用血管钳钝性分离出气管穿线备用，用玻璃分针分离出两侧的迷走神经穿线备用、分离出一侧颈总动脉3 cm备用。3. 气管插管 用手术剪在甲状软骨下1 cm处剪一“”切口,插入气管插管，结扎固定。4. 将气管插管一端连接呼吸换能器。5观察记录（observations) 1.记录家兔正常的呼吸频率和通气量 2.记录增加气道长度前后家兔呼吸运动的变化 3.按5ml/kg体重剂量静脉注射12%磷酸二氢钠溶液，注射速度5-6 ml/min，观察家兔呼吸运动的变化。10 min后，颈总动脉采血0.5 ml，作血气分析 4. 按 bm nnnBE0.5体重计算出50 g/L碳酸氢钠剂量，按4 ml/min速度静脉注射，观察呼吸变化。 10 min后，颈总动脉采血0.5 ml，作血气分析 5. 记录切断一侧、两侧迷走神经前后家兔的呼吸频率和幅度的变化。 6. 记录用强度5 V、频率20 Hz、波宽2 ms的连续电脉冲刺激一侧迷走神经中枢端前后家兔的呼吸频率和幅度的变化。【实验结果】 图1.正常呼吸曲线 图2.增大无效腔的呼吸曲线 图3注射磷酸二氢钠后的呼吸曲线 图4.注射碳酸氢钠后的呼吸曲线 图5.切断一侧迷走神经 图6.切断另一侧迷走神经 图7 刺激迷走神经中枢端【结果分析与讨论】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 。增加气道长度就等于增加家兔解剖无效腔，增加无效腔从而减少了肺泡的通气量，使肺泡气体更新率下降造成动脉血PO2降低，PCO2升高，反射性引起呼吸运动加强;PO2降低 和PCO2升高都可引起呼吸运动加强。但以PCO2的作用为主，CO2对呼吸的刺激作用主要通过刺激中枢化学感受器，进而引起延髓呼吸中枢兴奋，导致呼吸加快。也可刺激颈动脉体和主动脉体外周化学感受器，通过窦神经和主动脉神经传入延髓呼吸中枢，使呼吸运动加强，PO2下降主要是通过刺激外周化学感受器，引起呼吸中枢兴奋；气道加长使呼吸气道阻力增大，反射性呼吸加深加快。2注射磷酸二氢钠，和碳酸氢钠后，呼吸强度均加深，频率加快。但是磷酸二氢钠少剂量注射，变化明显，变化快，而后者，变化速度缓慢，而且需要注射较多剂量才能有明显的曲线变化。家兔血液中的浓度升高，刺激外周化学感受器和中枢化学感受器中枢化学感受器对H+的敏感较外周的高，但H+不易通过血-脑屏障，因而此时H+的效应主要是刺激外周化学感受器，使膈肌、肋间外肌收缩，肺通气量增加，呼吸加深加快。3.切断一侧迷走神经后，由于这一侧迷走神经的神经冲动传递受阻，使得呼吸运动的调节受阻；随后由于迷走神经为混合神经，另一侧迷走神经将起到呼吸调节作用，此时发挥负反馈调节作用，加速吸气和呼气活动的交替。4.切断双侧颈迷走神经后，动物的呼吸运动呈慢而深的变化，迷走神经中含有肺牵张反射的传人纤维。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，促使吸气及时转人呼气，从而加速了吸气和呼气动作的交替，调节呼吸的频率和深度。当切断两侧颈迷走神经后，中断了肺牵张反射的传人通路，肺牵张反射的生理作用被消除，因此呈现出慢而深的呼吸运动，使吸气延长。5刺激迷走神经中枢端，家兔的呼吸变得浅快，因为迷走神经中含有肺牵张反射传入纤维，肺的牵张反射包括：肺扩张后引起吸气活动的抑制，呼气加强；肺缩小后引起呼气活动抑制，吸气加强的过程。这两种反射传入神经纤维都经由迷走神经传入中枢，调节呼吸运动。电刺激迷走神经中枢端，引起这两种纤维成分都同时持续兴奋，故家兔的呼吸运动变得浅快，严重时甚至将导致呼吸运动的暂停。