胸内压(intrathoracic pressure)的测量和气胸的观察实

【目的和原理】   
平静呼吸时，胸膜腔内的压力（胸内压）(intrathoracic pressure)虽随呼气和吸气而升降，但始终低于大气压，称为胸内负压。若紧闭声门而用力呼气，在肺内压远高于大气压时，则胸内压可高于大气压而呈正压。倘因创伤或其他原因使胸膜腔与大气相通，因外界空气进入胸腔形成气胸(pneumothorax)，此时胸内压便和大气压相等，不再呈现负压，肺亦随之萎缩。本实验的目的在于学习测定胸内压的方法，并观察影响胸内压变化的因素。
【实验材料】   
兔；兔手术台、哺乳动物手术器械一套、二道记录仪、血压换能器、张力换能器、铁支架、小滑轮、胸内套管（或粗的穿刺针头）、气管套管、50厘米长橡皮管一条、20毫升注射器；20％氨基甲酸乙酯。

图18 平静呼吸时胸内压和呼吸运动曲线
【实验步骤】 生物秀模式生物与实验动物论坛 
   1.手术及实验装置   自兔耳缘静脉注入20％氨基甲酸乙酯（5ml/kg体重），待兔麻醉后仰位固定于兔台上。剪去颈部、右侧胸部和剑突部位的毛。在颈部正中线切开皮肤，分离出气管，插好气管套管。气管套管两侧管各连接一3cm长的橡皮管。切开胸骨下端剑突部位的皮肤，沿腹白线向下切开2cm左右，打开腹腔，用记录呼吸曲线的方法描记呼吸运动（手术操作与仪器连接方法见“呼吸运动的调节”）。
    将胸内套管（或穿刺针头）尾端的塑料管连至血压换能器（换能器的腔内不充灌生理盐水），换能器的输入线连至二道仪的血压放大器的输入端，灵敏度采用5mmHg／cm，此时记录笔尖每移动1cm，相当于5mmHg的压力变化，走纸速度1～5mm/s。换能器腔经胸内套管与大气相通，此时记录笔尖所指的压力高度与大气压相等，可将记录笔尖调整在中央适当位置，作为零位线。
    在兔右腋前线第4～5肋骨之间作一长约2cm的切口，再将表层肌肉在插入点处用止血钳稍稍分离，经此点将胸内套管快速插入胸腔内，则可看到记录描笔的笔尖偏零位线向下移位，而后随呼吸运动升高和降低（曲线见图18），说明已插入胸膜腔内，旋动套管螺旋将胸内套管固定于胸壁。如用穿刺针头，无需分离表层肌肉，将穿刺针头沿下位肋骨上缘插入，看到上述变化后，要用胶布将针尾固定在胸部皮肤上，防止针头的移位或滑脱。
【结果整理及分析 】
    1.平静呼吸时的胸内压  以1～2.5mm/s的走纸速度，记录平静呼吸运动l～3分钟。而后将走纸速度改为5mm／s，记录一段呼吸运动，大致以每厘米纸画出一个呼吸周期为宜。如呼吸频率较快，可改为10mm/s走纸速度，对照胸内压曲线，比较吸气时和呼气时的胸内压，读出胸内压数值（mmHg数乘以1.36即为cmH₂ O数）。
    2.加强呼吸运动的效应   将气管套管一侧短橡皮管夹闭，另一侧与连接长橡皮管的玻璃管连接，增大无效腔，使呼吸运动加深加快。观察并记录深呼吸时的胸内压数值，此时的胸内压与平静呼吸时的胸内压有何异同。
    3.憋气的效应  在吸气末和呼气末，分别堵塞或夹闭气管插管两侧管。此时动物虽用力呼吸，但不能呼出肺内气体或吸入外界气体，处于用力憋气状态。观察此时胸内压变动的最大幅度，胸内压可否高于大气压？
    4.气胸   扩大上腹部切口，将腹腔内脏下推，可观察到膈肌运动。然后沿第7肋骨的上缘切开皮肤，用止血钳分离切断肋间肌，造成一约1cm长的创口，使胸膜腔与大气相通，引起气胸。观察胸内压是否仍低于大气压并随呼吸而升降？肺组织是否萎缩？用手术刀扩大创口并剪去5～6cm长的一段肋骨，此时胸内压又有何改变？
【注意事项】
    1.插胸内套管时，切口不宜过大，动作要迅速，以免空气漏入胸膜腔过多。
    2.用穿刺针时，不要插的过猛过深，以免刺破肺组织和血管，形成气胸和出血过多。
    3.形成气胸后可迅速封闭漏气的创口，用注射器抽出胸膜腔内的气体，此时胸内压可重新呈现负压。
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