呼吸运动调节的实验结果

【目的与原理】 机体通过规律的呼吸运动来满足并能适应机体代谢的需要，而这种有规律的呼吸运动的稳定有赖于呼吸运动中枢的调节。体内、外各种刺激可以作用于呼吸中枢或通过不同的感受器反射性的影响呼吸运动。呼吸运动受到神经和体液因素的影响。体液因素主要通过化学因素（如O2、CO2和H+等）的变化刺激化学感受器反射性调节呼吸运动。本实验的目的是学习呼吸运动的记录方式，观察神经和体液因素对呼吸运动的影响。

【用品】 家兔（体重2.5～3 kg）。

哺乳类动物手术器械一套、兔手术台、刺激电极、保护电极、气管插管、注射器（20ml、5m l各1支），50 cm长的橡皮管一条；BL-410或其他的生物功能实验系统和换能器；纱布、线、球胆2个（分别装入CO2和空气备用）。

生理盐水，20％氨甲酸乙酯或1％戊巴比妥钠，3％乳酸；CO2气袋，钠石灰瓶（缺氧装置）。

【操作】

1.手术

（1）麻醉：沿耳缘静脉注入20％氨甲酸乙酯（1 g/kg）。

（2）固定：将麻醉好的动物麻醉后仰卧位固定于手术台上。

（3）行气管插管及分离颈部的血管和神经 暴露气管并分离气管，在气管下穿一条粗线备用，用剪刀在气管壁上做一倒T形切口，插入气管插管，结扎固定（详见实验八）。

仔细辨认并小心分离两侧迷走神经，下穿湿丝线备用。

2.连接仪器及参数设置　用橡皮管将气管插管的一个侧管连于压力换能器，压力换能器的输入端与BL-410系统的前面板CH1接口相连。调整橡皮管口径（夹闭1/2～2/3），使记录的呼吸运动有一定的幅度。

3.使用BL-410生物功能实验系统　选择“实验项目”菜单中的“呼吸实验”菜单项，以弹出“呼吸实验”子菜单。在“呼吸实验”子菜单中选择“呼吸运动的调节”实验模块。根据信号窗口中显示的波形，再适当调节实验参数以获得最佳的实验效果（以上步骤可由下面4步代替：①选择“输入信号”菜单中的“1通道”菜单项，以弹出“1通道”子菜单。②在“1通道”子菜单中选择“呼吸”信号。③基本参数设置：增益：500～2 000；高频滤波3 Hz；直流（DC）输入。④使用鼠标单击工具条上的“开始”命令按钮）。

【项目及结果观察】

1.记录正常呼吸曲线　记录正常呼吸曲线，判断呼吸时相与曲线图形的关系。

2.吸入气中CO2浓度增多　将装有CO2的球胆管口和气管插管侧管共同置于一倒置的烧杯内，并将球胆的夹子逐渐松开，使CO2气流不宜过急的随吸气进入气管。此时观察高浓度CO2对呼吸运动的影响。夹闭CO2球胆管，观察呼吸恢复的过程。(www.xing528.com)

3.缺O2　将气管插管的侧管通过钠石灰与盛有一定容量空气的球胆相连，家兔呼吸球胆中的空气。动物呼出的CO2可被钠石灰吸收，故随着呼吸的进行，球胆中的O2越来越少，观察其呼吸运动的变化情况。待呼吸运动恢复正常再进行下项观察。

4.增大无效腔　把50 cm长的橡皮管连接在侧管上，家兔通过这根长管进行呼吸，观察经一段时间后呼吸运动有何变化，呼吸发生明显变化后即去掉橡皮管，使其恢复正常。

5.注射乳酸　用5m l注射器，由耳缘静脉较快的注入3％的乳酸2m l，观察此时呼吸运动的变化过程。

6.剪断迷走神经　将刺激电极插头与电脑BL-410系统的前面板刺激接口相连。描记一段对照呼吸曲线，先剪断一侧迷走神经，观察呼吸运动有何变化，再剪断另一侧迷走神经，观察呼吸运动有何变化。以不同刺激强度和频率刺激一侧迷走神经的中枢端，再观察呼吸运动的变化。

7.刺激迷走神经中枢端　以不同刺激强度和频率刺激一侧迷走神经的中枢端，再观察呼吸运动的变化。

【注意事项】

（1）气管插管前一定注意对气管切口进行止血和气管内清理干净再进行插管。

（2）经耳缘静脉注射乳酸时，要选择静脉远端，注意不要刺破静脉，以免乳酸外漏，引起动物挣扎躁动。

（3）用保护电极刺激迷走神经中枢端之前一定先检查刺激的输出。

（4）气管插管侧管的夹子在实验全过程中不得更动，以免影响振幅的前后比较。

【思考题】

1.缺O2、PCO2升高和血中H+浓度升高对呼吸有什么影响？它们影响呼吸活动的机制有何异同之处？

2.观察切断迷走神经后，动物呼吸运动的变化，推断迷走神经在节律性呼吸运动中起何作用？

3.想一想，为什么用不同的强度和频率去刺激一侧迷走神经的中枢端，它模拟什么情况下的传入冲动？