呼吸运动的调节

［实验目的］

　　掌握描记呼吸运动的方法，观察各种因素和某些药物对呼吸运动的影响，并了解其作用的机理。

［实验原理］

　　呼吸运动是呼吸中枢节律性活动的反映。呼吸中枢的活动受内、外环境各种刺激的影响，可直接作用于呼吸中枢或通过不同的感受器反射性地影响呼吸运动。其中较重要的有呼吸中枢、牵张反射和各种化学感受器的反射性调节。

［实验对象］

　　家兔。

［实验药品］

　　20％氨基甲酸乙酯溶液、3%乳酸溶液、生理盐水。

[实验 仪器 与器械]

　　生物信号采集处理系统（或二道生理记录仪、刺激器）、呼吸换能器（或张力换能器）、刺激电极、手术台、兔用手术器械一套、气管插管、50 cm橡皮管、注射器（20 ml）、CO 2 球胆、空气球胆、钠石灰瓶、纱布、棉线等。

［实验方法与步骤］

1、麻醉、固定动物、气管插管

　　取家兔一只，称重，用20%氨基甲酸乙酯溶液按5 ml·(kg体重)-1耳缘静脉注射，麻醉后，仰卧位固定于手术台上，剪去颈部兔毛，沿颈部正中做3～4 cm长的切口，进行气管插管。分离颈部两侧的迷走神经，穿线备用。

2、呼吸运动的描记

切开胸骨下端剑突部位的皮肤，沿腹白线剪开约2 cm小口，打开腹腔。暴露出剑突内侧面附着的两块膈小肌，仔细分离剑突与膈小肌之间的组织，并剪断剑突软骨柄（注意止血），使剑突完全游离。此时可观察到剑突软骨完全跟随膈肌收缩而上下自由运动。用一弯钩勾住剑突软骨，弯钩另一端与张力换能器相联。由换能器将信息输入生物信号采集处理系统，以描记呼吸运动曲线。或将呼吸换能器（流量式和热敏式）安放在气管插管的侧管上，以记录呼吸运动。

3、 仪器 连接：

　　① 生物 信号采集处理系统 呼吸（张力）换能器与 生物 信号处理系统的CH1通道相连；刺激电极与刺激插孔相连。

　　②二道生理记录仪： 张力换能器的输出导线与二道仪输入插孔相连；连接刺激装置，接通电源。

4、观察项目

　　（1）启动“开始”按扭，描记一段正常呼吸曲线，观察正常呼吸运动与曲线的关系，并区分心搏波、呼气波、吸气波和梅耶氏波。

　　（2） 窒息： 夹闭气管插管套管的1/2～2/3，持续10～20秒，观察呼吸运动的变化情况。

　　（3） 增加吸入气中CO 2 浓度： 将充满CO 2 的球胆开口对准气管插管一侧管，松开球胆夹子，缓慢增加吸入气中CO 2 浓度，待呼吸变化明显时夹闭球胆。

　　（4） 缺O 2 ： 将一侧气管套管夹闭，呼吸平稳后，另一侧套管通过一只钠石灰瓶与盛有空气的球胆相连，使动物呼吸球胆中的空气。经过一段时间后，球胆中的氧气明显减少，但CO 2 并不增多（钠石灰将呼出气中CO 2 吸收），此时呼吸运动有何变化？待呼吸变化明显后，恢复正常呼吸。

　　（5） 增大无效腔： 夹闭一侧气管套管，呼吸平稳后，另一侧套管接一段约50 cm长的橡皮管，动物通过此橡皮管呼吸，观察呼吸运动的变化，结果明显后去掉橡皮管恢复正常呼吸。

　　（6） 牵张反射： 将事先装有空气(约20毫升)的注射器(或用洗耳球)经橡皮管与气管套管的一侧相连，在吸气相之末堵塞另一侧管，同时立即向肺内打气，可见呼吸运动暂时停止在呼气状态。当呼吸运动出现后，开放堵塞口，待呼吸运动平稳后再于呼气相之末，堵塞另一侧管，同时立即抽取肺内气体，可见呼吸暂时停止于吸气状态，分析变化产生的机理。

　　（7） 迷走神经的作用：

　　①切断一侧迷走神经，呼吸运动有何变化?再将另一侧迷走神经结扎后在离中端剪断，呼吸运动又有何变化?

　　②重复第6项实验，比较呼吸变化有什么区别。

　　③以中等强度重复脉冲刺激迷走神经向中端，观察在刺激期间呼吸运动的变化。

　　（8） 增加血液中H+浓度： 经耳缘静脉快速注入3％乳酸1～2ml，观察呼吸运动的变化。

[注意事项]

　　1.气管插管内壁必须清理干净后才能进行插管。

　　2.气流不宜过急，以免直接影响呼吸运动，干扰实验结果。

　　3.当增大无效腔出现明显变化后，应立即打开橡皮管的夹子，以恢复正常通气。

　　4.经耳缘静脉注射乳酸要避免外漏引起动物燥动。

　　5.每一项前后均应有正常呼吸运动曲线作为比较。

[实验结果]

　　剪贴记录曲线，比较各种处理前后，呼吸幅度、频率的变化。对全班结果加以统计，以平均值±标准差表示，并用直方图表示。