实验二 呼吸运动的调节
一、实验目的
1.掌握呼吸运动的记录方法。
2.观察多种理化因素改变对呼吸运动的影响并了解其作用原理。
二、实验原理
节律性呼吸运动是呼吸中枢节律性活动的反映，呼吸中枢通过控制膈神经以及肋间神经的紧张性活动，引起呼吸肌的收缩和舒张，从而产生了呼吸运动。呼吸运动能够持久而且有节律地进行，并且能适应机体代谢的需要，是由于体内各种刺激作用于呼吸的中枢或外周感受器，反射性地调节呼吸运动的结果。
肺牵张反射是参与吸气切断机制的原因之一，血液中O2、CO2和H+浓度的改变会刺激中枢和外周化学感受器，发生反射性调节，其传入纤维混在迷走神经中上行，切断迷走神经将会引起呼吸节律的改变。
三、实验对象
家兔。
四、实验器材
BL－420F生物信号采集处理系统、哺乳类动物手术器械1套、兔手术台、注射器（20mL、5mL各一支）、穿刺针头、50cm的橡胶管、张力换能器、刺激器、万能滑轮、纱布、钠石灰瓶（一端连接装有空气的气囊）、Y形气管插管、玻璃分针、烧杯、手术线、纱布。
五、实验药品
20%氨基甲酸乙酯，3%乳酸溶液，温热生理盐水。
六、实验步骤和观察项目
1.动物手术
（1）麻醉 家兔称重，耳缘静脉注射20%氨基甲酸乙酯（1g/kg），角膜反射检查浅反射，夹趾反射检查深反射，待深反射刚消失，且呼吸平稳表明麻醉成功。
（2）固定 将家兔背位固定于手术台上。
（3）气管插管 粗剪刀剪去颈前部兔毛，沿颈部正中在皮肤上做5～7cm纵向切口，止血钳钝性分离颈部皮下软组织和肌肉，暴露气管，在甲状软骨下环状软骨的第三环和第四环之间做“⊥”形剪口，将Y型气管插管向肺端插入，穿线并固定。
（4）分离迷走神经 在与气管平行的左右血管神经鞘内，分离出鞘膜内的迷走神经，并穿线备用。手术完毕后用蘸有温热生理盐水的纱布覆盖手术野。
2.连接实验装置
将缚有长线的金属钩钩于胸廓呼吸运动最明显的部位，线的另一端通过张力换能器输出线连接到微机生物信号处理系统，注意线要与地面垂直，不要有夹角。打开电脑，进入“呼吸运动调节”实验项目，开始记录。
3.观察项目
（1）描记正常呼吸曲线 运行BL－420F生物信号采集处理系统，记录一段正常呼吸运动曲线，观察呼吸的节律和幅度。
（2）观察吸入气中CO2浓度增加 打开CO2气囊，使家兔吸入气中CO2浓度增加，待观察到呼吸运动增强后，马上移去CO2，使呼吸恢复正常。
（3）低O2对呼吸运动的影响 气管插管的一侧管连接一只装有钠石灰的瓶，再与盛有一定空气的球胆相连，在呼吸一段时间之后，球胆中O2明显减少，呼出的CO2则被瓶内的钠石灰吸收，从而造成低O2，观察到呼吸运动增强后，去除上述条件使呼吸恢复正常。
（4）增大无效腔 将50cm长的橡皮管连接于气管插管的侧管上，使动物通过长橡皮管呼吸，观察呼吸有何改变，变化明显后去掉橡皮管，使呼吸恢复。
（5）窒息 用止血钳夹闭气管插管15s，观察窒息对呼吸运动的影响，去掉止血钳，观察呼吸运动的变化。
（6）增加血中酸性物质 由耳缘静脉缓慢注入3%乳酸溶液2mL，观察血液酸度改变对呼吸运动的影响。
（7）观察迷走神经在呼吸运动调节中的作用 描记一段正常呼吸曲线后，切断一侧迷走神经，观察呼吸有何改变；再切段另一侧迷走神经，呼吸运动又将如何改变。对比观察切断迷走神经前后的呼吸频率和深度的变化，然后用电刺激一侧迷走神经的中枢端，观察呼吸运动如何变化。
七、注意事项
1.手术过程中，要避免伤及主要血管（如颈总动脉和颈外静脉等），防止大出血。
2.每一实验项目前必须先等待呼吸曲线恢复正常。
3.每步观察项目前均应有正常呼吸描记曲线作为实验对照。
八、思考题
1.缺O2及CO2增多时对呼吸的影响机制有何不同？
2.切断两侧迷走神经前后的变化形式和机理如何？
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