家兔呼吸运动的调节

【目的】　观察血液PCO2、PO2和［H＋］变化及电刺激迷走神经的对家兔呼吸运动的影响，综合分析呼吸运动的调节机制。

【原理】　呼吸是指机体与外界环境之间的气体交换过程。正常情况，呼吸运动在中枢神经系统及肺牵张反射、化学感受器反射等调节下，按照一定节律和深度进行。当机体内、外环境条件变化时，由于体内调节机制的作用，呼吸运动将会做出相应的改变以适应机体代谢的需要。

【材料】　家兔；计算机生物信号采集处理仪，呼吸换能器，保护电极，Y型玻璃气管插管，哺乳动物手术器械，兔手术台，玻璃分针，注射器，棉花，纱布，50cm长胶管，N2气囊，CO2气囊，20%氨基甲酸乙酯，2%乳酸溶液，温热生理盐水。

【方法】

1.动物手术

（1）静脉麻醉：家兔称重后，20%氨基甲酸乙酯按4ml／kg体重，耳缘静脉注射麻醉。

（2）仰卧固定：待兔麻醉后，将其仰卧，先后固定四肢及兔头，注意前肢缚线必须背侧交叉固定于对侧兔台钩上。

（3）颈部手术：平皮肤剪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1.5～2.0cm，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，在神经下穿线备用。用止血钳分离气管，在气管下穿粗棉线备用。

（4）气管插管：在环状软骨下约1cm处，做“⊥”形剪口，将气管插管由剪口处向肺端插入，插前应检查插管斜口是否光滑通畅，插时应动作轻巧，避免损伤气管黏膜引起出血，用粗棉线将插管口结扎固定，用温热生理盐水纱布覆盖手术野。

2.仪器连接　呼吸测量记录装置见图6-2，呼吸换能器的前端胶管与气管插管的一侧开口相连，其输出线接计算机生物信号采集处理仪。

3.仪器参数设置

（1）RM6240系统：点击“实验”菜单，选择“呼吸”菜单中的“呼吸运动调节”。系统进入该实验信号记录状态（图6-3）。仪器参数：通道时间常数为直流，滤波频率30Hz，灵敏度12.5ml，采样频率800Hz，扫描速度：1s／div。连续单刺激方式，刺激强度5～10V，刺激波宽2ms，刺激频率30Hz。

（2）MedLab系统：点击“实验”菜单，选择“常用生理学实验”菜单中的“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1　000、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30Hz。

【观察项目】

图6-2　呼吸运动调节实验装置

图6-3　RM6240C系统家兔呼吸运动调节实验界面

1.描记正常呼吸曲线。按生物信号采集处理仪记录按钮，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：下列每个实验项目必须先等待呼吸曲线恢复正常才实施）。

2.观察无效腔和气道阻力增加对呼吸运动的影响。在气管插管通气侧管处接50cm长的胶管，观察和记录呼吸运动的变化。

3.观察缺氧对呼吸运动的影响。使用N2气囊，给动物吸入含有较高浓度氮气的空气，以造成部分缺氧，观察和记录呼吸运动的变化。为避免气囊内大量N2释出直接冲击气管插管开口，影响描记结果，可用一只小烧杯置于气管插管开口前，将N2气囊导管口平行于气管插管口，使气体冲入烧杯，加以缓冲，然后吸入。

4.观察吸入气中CO2含量增加对呼吸运动的影响。同上法打开CO2气囊，使吸入的空气中含有较多的CO2。观察与记录到呼吸运动增强后，应立即移去CO2。待呼吸恢复正常后再做下一步实验。

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。

（1）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。

（2）以中等强度（5～10V），频率为15～30Hz，波宽为2ms的连续电脉冲间断刺激一侧迷走神经中枢端，观察呼吸运动较之切断时有何改变（刺激迷走神经强度要适中，避免过强而发生屏气现象）。

【注意事项】

1.麻醉动物时，应缓慢推注麻醉药，当动物自然倒下，牵拉后肢无抵抗感及肌肉松弛，角膜反射消失，表明麻醉深度已足够。如给足按体重计算的麻醉药有可能会导致麻醉过深，抑制呼吸或死亡。

2.每完成一项观察步骤，必须等呼吸恢复到正常水平才可进行下一项实验。

思考题

1.无效腔增大为何引起呼吸运动变化？请解释其变化机制。

2.请解释缺氧、二氧化碳增多和pH下降时呼吸运动变化的机制。

3.迷走神经对呼吸运动有何调节作用？