实验2家兔呼吸运动的调节
实验2 家兔呼吸运动的调节
徐忠
（浙江中医药大学 13级预防医学1班6组，[**************]）
实验目的：观察血液中化学因素（PCO2、PO2、[H﹢]）改变对家兔呼吸运动（呼吸频率、节律、幅度）的影响,初步探讨其作用部位，并分析机制。观察迷走神经在家兔呼吸运动调节中的作用，初步探讨其机制。掌握气管插管术和神经血管分离术。
材料和方法：实验对象：家兔
实验仪器：呼吸换能器；微机生物信号采集处理系统
实验药品和试剂：CO2；氨基甲酸乙酯；乳酸
实验方法：1.1.1 麻醉固定 家兔称重后，按5mL/kg体重剂量耳缘静脉注射
200g/L氨基甲酸乙酯。待兔麻醉后，将其仰卧，先后固定四肢及兔头。
1.1.2 手术 剪去颈前被毛，颈前正中切开皮肤6 ~7cm，直至下颌角上1.5cm，
用止血钳钝性分离组织及颈部肌肉，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迷走神经，在迷走神经下穿线备用。分离气管，在气
管下两根粗棉线备用。
1.1.3 气管插管 在环状软骨下约1cm处，做倒T形剪口，用棉签将气管切开
及气管里的血液和分泌物擦净，气管插管由剪口处向肺端插入，插时应动作轻
巧，避免损伤气管粘膜引起出血，用意粗棉线将插管口结扎固定，另一棉线在
切口的头端结扎止血。
2 实验系统连接及参数设置 用胶管连接流量头与气管插管，流量头连接呼吸
流量换能器。呼吸换能器输出线连接微机生物信号处理系统。打开RM6240
系统：点击“实验”菜单，选择“呼吸运动调节”，仪器参数：通道时间常数
为直流，滤波频率30Hz，灵敏度10cmH2O(或50ml/s)，采样频率800Hz，扫
描频率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。
3 实验观察 3.1 记录正常呼吸曲线 启动生物信号采集处理系统记录按钮，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（呼气
曲线向上、吸气曲线向下）。 3.2 在气管插管一个侧管上接一根长50cm胶管
（流量法：接通气口），观察和记录呼吸运动的变化。 3.3 增加吸入气中CO2
分压 待呼吸曲线恢复正常，将CO2导管口使气体冲入气管插管，是家兔吸入
较高浓度CO2的空气。待家兔呼吸运动增强后，立即移去CO2气体导管。待
呼吸正常后再做下一步实验。 3.4 增加血液中[H＋] 耳缘静脉缓慢注入3%乳
酸溶液2ml，观察呼吸运动的变化。 3.5 迷走神经对呼吸运动的调节作用 分
别观察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。以
5 ~10V强度，15 ~20Hz，2ms波宽的连续电脉冲间断刺激迷走神经中枢端，
观察呼吸运动较之切断前有何改变。
结果：
从实验结果图像产生呼吸频率、平均呼吸深度、通气量等数据，对图像做适当剪切打印。 结果 见附图 从实验结果可以看出（参照的均为正常呼吸） 1. 增大无效腔后呼吸加深，频率加快。 2. 吸入高浓度CO2的空气候呼吸明显加深，频率明显加快。 3. 通过家兔耳缘静脉注射0.06g乳酸后，呼吸亦加深，频率加快。 4. 间断一侧及两侧迷走神经后，家兔呼吸均加深，频率均减慢，且后者比前者变化更大。 5. 电刺激一侧迷走神经中枢端后家兔呼吸变浅，频率加快，几乎成一条直线。
讨论
1. CO2是调节呼吸运动最重要的生理性化学因素，一定水平的PCO2水平对维持呼吸和呼吸中枢的兴奋性是必要的CO2刺激呼吸是通过两条途径实现的：①通过刺激中枢化学感受器再兴奋呼吸中枢；②刺激外周化学感受器，冲动经窦神经和迷走神经传入延髓呼吸有关核团，反射性地使呼吸加深、加快，增加通气量。肺通气量增加可以增加CO2的排出，肺泡气和动脉血P CO2可重新接近正常水平。
2. 动脉血[H﹢]增加，呼吸加深加快，肺通气量增加；[H﹢]降低，呼吸受到抑制。H﹢对呼吸的调节也是通过外周化学感受器和中枢化学感受器实现的。中枢化学感受器对H﹢的敏感性较外周的高，约为外周的25倍。但是，H﹢通过血液屏障的速度慢，限制了它对中枢化学感受器的作用。所以以外周化学感受器的途径为主。
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，即呼吸频率加快。
4. 当用5V的电脉冲刺激迷走神经中枢端时，相当于恢复了迷走神经的功能，又由于刺激电压过大，使呼吸频率显著加快，呼吸也由此变浅。