膈肌电活动和呼吸运动 (高仿实验)
膈肌放电_实验报告
一、实验目的1. 通过观察膈肌放电，加深对呼吸运动中枢起源和调节机制的认识。
2. 了解膈神经和膈肌放电在呼吸运动中的作用。
二、实验原理呼吸运动是由呼吸中枢节律性活动引起的，这种活动通过膈神经和肋间神经传导至膈肌和肋间肌，从而产生节律性的呼吸运动。
本实验通过记录膈神经和膈肌放电，反映呼吸中枢的活动和外界刺激对呼吸运动的调节作用。
三、实验材料1. 家兔一只2. 信号处理系统、示波器、前置放大器、监听器、哺乳类动物手术器材一套3. 引导电极及固定架、注射器（30ml、20ml、1ml）、装有CO2的气囊、玻璃分针4. 20%氨基甲酸乙酯、生理盐水和医用液体石蜡加温至38～40℃、尼可刹米注射液四、实验步骤1. 麻醉和固定：用20%氨基甲酸乙酯麻醉家兔，进行气管插管，固定于手术台上。
2. 分离迷走神经：在颈部分离双侧迷走神经，并各穿一细线打松结备用。
3. 分离膈神经：在胸部分离膈神经，并安置记录电极。
4. 暴露膈肌：在腹部暴露膈肌，并安置记录电极。
5. 连接信号处理系统：将引导电极连接至信号处理系统，调整放大器增益、高频滤波和时间常数等参数。
6. 观察正常膈肌放电活动：记录正常情况下膈肌放电活动，分析呼吸频率和呼吸幅度。
7. 增加无效腔：连接长橡皮管，观察膈肌放电活动变化。
8. 吸入CO2：向气囊中充入CO2，观察膈肌放电活动变化。
9. 肺牵张反射：在吸气末注入20ml空气，在呼气末抽出20ml空气，观察膈肌放电活动变化。
10. 切断双侧迷走神经：切断双侧迷走神经，观察膈肌放电活动变化。
五、实验结果1. 正常膈肌放电活动：在正常麻醉状态下，实验动物保持平稳的呼吸节律，曲线疏密反映呼吸频率，曲线高度反映呼吸幅度。
2. 增加无效腔：连接长橡皮管后，膈肌放电活动频率降低，呼吸幅度减小。
3. 吸入CO2：吸入CO2后，膈肌放电活动频率增加，呼吸幅度增大。
4. 肺牵张反射：在吸气末注入空气，膈肌放电活动频率降低，呼吸幅度减小；在呼气末抽出空气，膈肌放电活动频率增加，呼吸幅度增大。
生理实验：家兔膈肌放电与呼吸运动实验
无论是直接刺激或间接刺激，ห้องสมุดไป่ตู้是先引起兴奋， 然后由兴奋触发收缩机制，引起肌肉收缩。
材料（materials)
1 动物： 家兔 ，雌雄不限。 2 器材： RM6420 生物信号处理系统、张力换能
器、引导电极、兔用手术器械一套、兔固定台、 气管插管、注射器、棉线。 3 药品试剂 20%乌来糖（氨基甲酸乙酯)
推移，暴露膈肌。将引导电极插入膈肌。
呼吸与膈肌放电曲线
观察记录（observations)
1 记录膈肌放电曲线和呼吸曲线。 讨论：放电现象与呼吸运动的关系（是否先放电后
收缩？） 2 记录家兔正常的呼吸频率和通气量 3 记录增加气道长度前后家兔膈肌肌电图、呼吸频
率和通气量的变化
延伸观察项目
(1) 增加吸入气中CO2的浓度 (2)增大无效腔 (3)切断一侧迷走神经，再切断另一侧迷走
神经
注意事项
1.乌来糖注射剂量不要过多（3－4ml）。
2.记录电极不可短接！除尖端外，其余部分应做 绝缘处理，仪器和动物都要接地。
3.记录电极插入时防止将膈肌刺破造成气胸；电 极应妥善固定，防止脱落。
家兔膈肌放电与呼吸运动实验
实验目的
学习掌握计算机生物信号系统的使用 掌握记录呼吸及膈肌放电的方法，同时加深对
呼吸运动调节的认识 。 掌握气管插管术等手术操作
实验原理
脑干呼吸中枢的节律性冲动发放，通过脊髓的 膈神经及肋间神经下行传导到膈肌与肋间肌， 从而产生节律性的呼吸运动。因此，引导膈神 经传出纤维的放电和膈肌的放电，可直接反映 脑干呼吸中枢的活动。
方法（methods)
1 家兔称重，按3ml/kg 体重耳缘静脉20%乌来糖麻醉家兔， 家兔麻醉后将其仰卧，固定四肢和头。
膈肌运动模拟实验报告
1. 通过模拟实验，了解膈肌的运动对呼吸过程的影响。
2. 掌握呼吸过程中肺内气压与外界大气压之间的关系。
3. 理解呼吸运动在人体生命活动中的重要性。
二、实验原理呼吸运动是人体生命活动的重要组成部分，主要由膈肌和肋间肌的收缩与舒张引起。
在呼吸过程中，膈肌的运动导致胸腔容积的变化，进而影响肺内气压，实现气体的进出。
三、实验材料1. 实验装置：模拟呼吸运动装置（包括可乐瓶、吸管、气球、橡皮膜等）。
2. 实验工具：刻度尺、秒表、记号笔等。
四、实验步骤1. 组装模拟呼吸运动装置，将可乐瓶底部切开，插入吸管，将吸管另一端连接到气球上，再将气球膜覆盖在瓶口处，模拟膈肌。
2. 将模拟呼吸运动装置放置在平稳的桌面上，记录初始状态下的气球体积和气压。
3. 吸气阶段：用手向下拉气球膜，模拟膈肌收缩，观察气球体积的变化，记录数据。
4. 呼气阶段：用手向上推气球膜，模拟膈肌舒张，观察气球体积的变化，记录数据。
5. 重复步骤3和4，进行多次实验，取平均值。
五、实验数据与分析1. 吸气阶段：实验数据表明，在膈肌收缩时，气球体积增大，肺内气压下降，低于外界大气压，气体进入肺内，完成吸气过程。
2. 呼气阶段：实验数据表明，在膈肌舒张时，气球体积减小，肺内气压上升，高于外界大气压，气体排出肺，完成呼气过程。
3. 实验结果表明，膈肌的运动与呼吸过程密切相关，是呼吸运动的重要动力。
1. 膈肌的收缩与舒张是呼吸运动的关键因素，直接影响肺内气压的变化。
2. 呼吸运动过程中，肺内气压与外界大气压之间存在一定的关系，即肺内气压低于外界大气压时，气体进入肺内；肺内气压高于外界大气压时，气体排出肺。
3. 呼吸运动在人体生命活动中具有重要意义，保障了人体氧气的供应和二氧化碳的排出。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意观察实验现象，及时记录数据。
2. 实验结束后，清理实验器材，保持实验环境的整洁。
3. 实验过程中，确保实验安全，避免发生意外。
八、实验总结本次实验通过模拟膈肌运动，直观地展示了呼吸运动的过程和原理。
呼吸模拟实验报告
实验名称：人体呼吸运动模拟实验实验日期：2023年11月10日实验地点：阳东区第二中学生物实验室实验目的：1. 通过模拟实验，使学生初步掌握人体吸入和呼出气体时胸廓的变化。
2. 在模拟呼吸实验的基础上，理清胸廓的变化与人体完成呼吸的关系。
3. 培养学生分析胸廓运动与呼吸的关系，以及自主合作、探究学习的能力。
4. 培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力以及语言表达能力和归纳能力。
实验原理：人体呼吸运动是由呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓容积变化，进而导致肺内气压的变化，从而完成气体的吸入和呼出。
实验中，通过模拟膈肌和肋间肌的运动，可以直观地展示呼吸运动的过程。
实验材料：1. 可乐瓶一个2. 吸管两根3. 气球两个4. 橡皮筋若干5. 记号笔实验步骤：1. 将一个可乐瓶清洗干净，用记号笔在瓶身标出不同高度的标记。
2. 将一个气球吹大，用橡皮筋将其固定在可乐瓶底部，模拟膈肌。
3. 将两个气球分别吹大，用吸管连接到可乐瓶的两端，模拟肺。
4. 在吸管上端涂抹少量肥皂水，观察气泡的产生和流动。
5. 轻轻按压模拟膈肌的气球，观察气泡的产生和流动情况，模拟呼气过程。
6. 松开模拟膈肌的气球，观察气泡的产生和流动情况，模拟吸气过程。
7. 通过实验，观察胸廓的变化与气体流动的关系。
实验结果与分析：1. 在呼气过程中，模拟膈肌的气球被按压，胸廓容积减小，肺内气压升高，气泡从吸管上端产生，模拟气体从肺内呼出。
2. 在吸气过程中，模拟膈肌的气球被松开，胸廓容积增大，肺内气压降低，气泡从吸管上端产生，模拟气体从外界吸入肺内。
3. 通过实验，可以直观地观察到胸廓的变化与气体流动的关系，进一步理解呼吸运动的原理。
实验结论：1. 人体呼吸运动是由呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓容积变化，进而导致肺内气压的变化，从而完成气体的吸入和呼出。
2. 胸廓的变化与气体流动的关系是：胸廓容积增大，肺内气压降低，气体进入肺内；胸廓容积减小，肺内气压升高，气体从肺内呼出。
模拟呼吸运动实验报告
一、实验目的1. 了解呼吸运动的基本原理和过程；2. 掌握模拟呼吸运动的实验方法；3. 观察和分析呼吸运动中肺泡、膈肌、肋骨等结构的运动规律；4. 掌握实验数据的记录和分析方法。
二、实验原理呼吸运动是人体重要的生理活动之一，主要指肺泡与外界环境之间的气体交换过程。
在呼吸运动中，肺泡、膈肌、肋骨等结构共同参与，完成吸气和呼气过程。
本实验通过模拟呼吸运动，观察和分析相关结构的运动规律，进一步了解呼吸运动的机制。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：模拟呼吸运动装置、气球、橡皮膜、玻璃管、记录纸、铅笔、刻度尺等；2. 实验仪器：计时器、电子天平、显微镜等。
四、实验步骤1. 准备实验装置：将模拟呼吸运动装置安装好，确保各部件连接牢固；2. 检查实验装置：观察气球、橡皮膜、玻璃管等部件是否完好，如有损坏，及时更换；3. 记录初始状态：在实验开始前，记录气球的初始体积、橡皮膜的位置等；4. 启动实验：将气球吹入一定量的空气，观察气球膨胀过程中橡皮膜的变化；5. 记录吸气过程：观察并记录吸气过程中气球的体积、橡皮膜的位置等变化；6. 记录呼气过程：观察并记录呼气过程中气球的体积、橡皮膜的位置等变化；7. 数据分析：对实验数据进行整理和分析，得出结论。
五、实验结果与分析1. 吸气过程：在吸气过程中，气球体积逐渐增大，橡皮膜向下移动，表明膈肌收缩，肋骨上抬，胸廓容积扩大，肺泡扩张，气体进入肺内；2. 呼气过程：在呼气过程中，气球体积逐渐减小，橡皮膜向上移动，表明膈肌舒张，肋骨下降，胸廓容积缩小，肺泡回缩，气体排出肺外；3. 数据分析：通过实验数据可以看出，吸气过程中气球体积增加，呼气过程中气球体积减小，与呼吸运动规律相符。
六、实验结论通过本次模拟呼吸运动实验，我们成功观察到了肺泡、膈肌、肋骨等结构的运动规律，验证了呼吸运动的基本原理。
实验结果表明，呼吸运动是一个复杂的生理过程，涉及到多个结构的协同作用。
七、实验总结1. 本实验操作简单，实验现象明显，有助于学生更好地理解呼吸运动的机制；2. 通过实验，提高了学生的实验操作技能和数据分析能力；3. 实验过程中，要注意安全，防止实验器材损坏。
膈神经放电实验报告
膈神经放电实验报告膈神经放电实验报告引言：膈神经是人体中最长的神经之一，它起着控制呼吸运动的重要作用。
为了更好地了解膈神经的功能和特性，我们进行了一项膈神经放电实验。
本报告将详细介绍实验的目的、方法、结果和讨论，以及对未来研究的展望。
实验目的：本实验的主要目的是通过记录和分析膈神经的放电活动，探索其与呼吸运动之间的关系。
希望通过实验结果，揭示膈神经对呼吸的调控机制，为呼吸系统相关疾病的研究提供参考。
实验方法：1. 实验动物选择：我们选择了成年健康的小鼠作为实验对象，因其膈神经较为明显且易于操作。
2. 麻醉和固定：在实验前，将小鼠用适量的麻醉剂进行麻醉，并用绳索固定在实验台上，以确保实验过程中的稳定性。
3. 电极植入：通过微创手术，在小鼠膈神经位置植入微型电极，以记录膈神经的放电活动。
4. 数据记录和分析：将电极连接到生物信号采集系统，记录膈神经的放电信号，并使用相应的软件进行数据分析和处理。
实验结果：通过实验记录和分析，我们获得了膈神经放电信号的波形图和频谱图。
波形图显示了膈神经放电的时域特征，频谱图则展示了其在不同频率上的能量分布情况。
在正常呼吸状态下，膈神经放电呈现规律的起伏波形，频谱图显示主要能量集中在低频段。
而在呼吸负荷增加时，膈神经放电的波形振幅增大，频谱图上的高频能量也明显增加。
这表明膈神经放电活动与呼吸运动密切相关，其放电频率和幅度可根据呼吸负荷的变化而调节。
讨论：通过本次实验，我们初步了解了膈神经放电的特征和变化规律。
膈神经作为呼吸系统的重要组成部分，其放电活动与呼吸运动紧密相连。
膈神经放电的变化可能反映了呼吸系统的功能状态和适应能力。
未来研究展望：尽管本实验对膈神经放电进行了初步的探索，但仍有许多问题有待进一步研究。
例如，我们可以通过刺激膈神经，观察其对呼吸运动的影响；或者通过调节呼吸负荷，研究膈神经放电的变化规律。
此外，还可以结合其他生理信号的记录，深入研究膈神经与其他神经系统的相互作用。
膈肌运动模型实验报告
膈肌运动模型实验报告
演示操作过程
１．左手捏住膈肌模拟器上端，然后用右手捏住皮质膜中间的小凸起部位，缓级向下拉，发现干瘪的两个气球开始充入气体，说明气体由外界进入肺且外界气压大于肺内气压，模拟吸气。
⒉然后将皮质膜往上推发现气球慢慢开始空瘪，说明肺内气压大于外界气压，模拟呼气。
３．通过注射器的推拉，指导学生观察胸廓容积及上下径的变化。
４．指导学生手分别放在肋骨、肋间肌上，通过吸气和呼气来多次感受肋骨位置、肋间肌的收缩与舍舒张、胸廓前后左后径的变化规律。
５．指导学生思考以下问题。
问题１∶再完成膈肌运动模拟器的操作后，你觉得膈肌的上升下降与吸气呼吸有怎样的关联？
问题２∶通过注射器模拟，你能判断出胸廓容积的变化吗？
问题３∶请同学们感受吸气和呼气两个过程，你的肋骨和肋间肌有怎样的变化呢？
问题４∶通过实验操作和自我感受，你认为在吸气和呼气时外部气压与内部气压有怎样的关系？
问题５∶是吸气呼吸引起身体结构变化，还是结构变化引起吸气和呼气呢？
实验小结
通过演示实验的指导使学生对呼吸运动的变化规律有真正和深入的理解，指导学生总结学习的有效方法。
膈肌放电 实验报告
膈肌放电实验报告膈肌放电实验报告引言：膈肌是人体呼吸系统中重要的肌肉之一，它负责控制呼吸过程中的肺部膨胀和收缩。
膈肌放电是指在某些特定情况下，膈肌会发生异常的电活动。
本实验旨在探究膈肌放电的机制和影响因素，为相关疾病的诊断和治疗提供依据。
实验设计：1. 实验对象：选取10名健康成年人作为实验对象，确保实验结果的可靠性和可比性。
2. 实验仪器：使用生物电信号采集仪和膈肌电极进行数据采集和记录。
3. 实验步骤：a. 实验前准备：让实验对象保持放松状态，并确保他们了解实验的目的和操作流程。
b. 电极安装：将膈肌电极粘贴在实验对象的胸部区域，确保电极与膈肌紧密接触。
c. 数据采集：使用生物电信号采集仪记录实验对象在不同情况下的膈肌放电情况，包括休息状态、深呼吸、运动等。
d. 数据分析：对采集到的数据进行处理和分析，探究膈肌放电的规律和特点。
实验结果：1. 休息状态下的膈肌放电：实验对象在休息状态下，膈肌放电呈现较为平稳的状态，幅度较小，频率较低。
2. 深呼吸时的膈肌放电：实验对象进行深呼吸时，膈肌放电呈现明显的变化。
放电幅度增大，频率增加，与呼吸运动同步。
3. 运动对膈肌放电的影响：实验对象进行运动时，膈肌放电呈现更加明显的变化。
放电幅度大幅增加，频率进一步增加，与运动强度相关。
讨论与分析：通过实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 膈肌放电与呼吸过程密切相关，深呼吸时膈肌放电增强，与呼吸运动同步。
这说明膈肌放电是呼吸系统正常工作的重要组成部分。
2. 运动对膈肌放电有显著影响，放电幅度和频率都会增加。
这可能是为了满足运动时身体对氧气的需求而增强呼吸功能。
3. 膈肌放电的异常可能与某些疾病有关，如膈肌麻痹等。
进一步研究膈肌放电的机制和变化规律，可以为相关疾病的诊断和治疗提供依据。
结论：本实验通过对膈肌放电的研究，揭示了膈肌放电的规律和特点，为相关疾病的诊断和治疗提供了一定的依据。
然而，目前对膈肌放电的研究还相对有限，还需要进一步深入探索其机制和影响因素。
创新实验：模拟膈肌的运动5
数据分析：通过软件对数据进 行处理，得出结论
实验操作流程
准备实验器材： 包括模拟膈肌 运动的装置、 传感器、数据
采集器等
安装实验装置： 将模拟膈肌运 动的装置放置 在实验台上， 连接传感器和
数据采集器
开始实验：通 过控制膈肌运 动的模拟装置， 记录传感器数 据，观察膈肌
运动的变化
数据处理：对 采集的数据进 行分析，绘制 图表，得出实
制作过程中需确 保模型的柔软性 和弹性
完成制作后，进 行测试和验证模 型的可行性
连接传感器
将传感器连接到 计算机上
打开膈肌运动模 拟软件
按照软件提示进 行操作
观察并记录实验 数据
数据采集与处理
采集方法：使用传感器记录膈 肌运动时的数据
数据类型：包括位移、速度、 加速度等
处理方式：对采集到的数据进 行滤波、分析、可视化等操作
橡胶材料：用于 制作膈肌的边缘 和连接处
泡沫板：用于支 撑和固定膈肌模 型
缝纫线和针：用 于缝合材料
传感器
用于测量膈肌 运动时的位移
变化
输出电信号， 反映膈肌运动
状态
类型多样，包 括电阻式、电
容式等
在实验中起到 关键作用，确 保数据的准确
性和可靠性
计算机及软件
计算机：用于 模拟膈肌运动 的三维模型建 立和动画演示
验结果
04
实验结果Βιβλιοθήκη 数据记录与分析实验过程中记录了膈肌运动的各种数据，包括位移、速度、加速度等。 对实验数据进行了详细的分析，包括数据分布、变化趋势等。 通过数据对比，发现模拟结果与实际生理情况基本一致。 根据数据分析结果，对膈肌运动机制有了更深入的理解。
模拟结果与实际膈肌运动的比较
膈肌运动实验报告
一、实验目的1. 了解膈肌在呼吸过程中的作用。
2. 观察和分析膈肌运动与呼吸之间的关系。
3. 掌握呼吸运动的生理机制。
二、实验器材1. 带盖的饮料瓶2. 吸管3. 大小气球各一个4. 万能胶5. 线6. 剪刀7. 锥子三、实验步骤1. 将饮料瓶洗净，用锥子在瓶盖中心钻一个小孔，将吸管插入孔中，确保吸管可以自由伸缩。
2. 用剪刀将大小气球各剪成两个小气球，用万能胶将其中一个气球粘贴在饮料瓶的底部，作为模拟膈肌的装置。
3. 将另一个气球粘贴在吸管的一端，作为模拟肺部的装置。
4. 将线穿过瓶盖，将瓶盖固定在桌面上。
5. 将吸管插入模拟膈肌的气球中，调整吸管长度，使模拟膈肌与模拟肺部的气球相连。
四、实验现象与结论1. 吸气时：当用嘴吹气进入模拟膈肌的气球时，模拟膈肌气球膨胀，模拟肺部的气球也随着膨胀。
此时，模拟膈肌的气球与模拟肺部的气球之间形成压力差，使得模拟肺部的气球内的气体压力低于外界大气压，外界气体进入模拟肺部的气球，形成吸气运动。
2. 呼气时：当用嘴吸气，使模拟膈肌的气球内气体压力降低时，模拟膈肌气球收缩，模拟肺部的气球也随之收缩。
此时，模拟肺部的气球内的气体压力高于外界大气压，肺内气体排出，形成呼气运动。
五、实验分析与讨论1. 膈肌在呼吸过程中的作用：膈肌是人体重要的呼吸肌，其收缩和舒张导致胸腔容积的变化，进而引起肺的扩张和回缩，实现呼吸运动。
2. 膈肌运动与呼吸之间的关系：吸气时，膈肌收缩，膈顶部下降，胸腔容积增大，肺随之扩张；呼气时，膈肌舒张，膈顶部上升，胸腔容积减小，肺随之回缩。
3. 呼吸运动的生理机制：呼吸运动是由于呼吸肌的收缩和舒张，造成胸腔容积的变化，使肺内与外界之间存在压力差，从而实现肺的通气。
六、实验总结通过本次实验，我们了解了膈肌在呼吸过程中的作用，观察到了膈肌运动与呼吸之间的关系，并掌握了呼吸运动的生理机制。
实验结果表明，膈肌运动与呼吸运动密切相关，呼吸运动是人体重要的生理功能之一。
生理因素及药物对呼吸运动及膈神经放电的影响实验报告（完整版）
生理因素及药物对呼吸运动及膈神经放电的影响实验报告（完整版）家兔呼吸运动的调节实验目的：1.用气管插管描记呼吸流量间接反映家兔呼吸运动（呼吸频率、节律、幅度）的方法，研究吸入二氧化碳、静脉注射乳酸溶液、增大解剖无效腔以改变血液中二氧化碳浓度、氧气浓度、[H+]和气道阻力、切断颈部迷走神经、电刺激迷走神经中枢端对呼吸运动的影响并初步探讨其作用部位，并分析机制。
2.掌握气管插管术和神经血管分离术。
实验材料：对象：家兔；试剂：20g/L 乳酸溶液，氨基甲酸乙酯；仪器：RM6240生物信号采集系统，手术器械一套，兔手术台，T 型气管插管，注射器，50cm长橡皮管一条，CO2气袋，丝线，铁架台，婴儿秤，呼吸换能器，电刺激连线。
实验方法：1.麻醉固定：家兔称重后，将氨基甲酸乙酯以5ml/kg 的体重剂量由兔耳缘静脉内缓慢注入，注意观察家兔的反应。
待麻醉后，将家兔仰卧固定于兔手术台上，先后固定四肢及兔头。
2．手术：剪去家兔颈部的被毛，沿颈部正中线作一长6～7cm的切口，用止血钳钝性分离皮下组织，暴露并游离气管，并于气管下穿线备用。
在气管两侧肌肉深面颈动脉鞘内分离迷走神经，并在其下穿线备用。
在甲状软骨下第4～5个气管软骨处作一“⊥”形切口。
将T 型气管插管向肺的方向插入气管内，用预留备用线线结扎固定。
手术完毕后用纸巾擦拭手术伤口部位。
3．观察准备：用皮管连接气管插管和呼吸换能器。
打开呼吸换能器，启动计算机RM6240生物信号采集系统，点击“实验”菜单，选择“呼吸运动调节”，双击一通道，调节增益、采样参数，使基线归零，令图形位于屏幕中央，便于观察。
4．观察项目（1）记录正常呼吸曲线作为对照，辨认曲线上呼气、吸气的波形方向。
（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）增加吸入气中CO2浓度：待呼吸曲线恢复正常，将装有CO2气袋的皮管口移近气管插管的侧管，打开皮管夹子，使吸入气中含有较多的CO2。
膈肌运动与呼吸的关系演示实验模型改进及其操作
总第362期2021年5月膈肌运动与呼吸的关系演示实验模型改进及其操作赵宏武 陆晓霞摘 要：膈肌运动与呼吸的关系演示实验的模型改进及其操作，客观、真实地呈现了膈肌运动与呼吸的关系。
将肺内气压变化转化为红墨水的移动，实验更直观，更利于重点、难点教学。
关键词：膈的运动；肺内气压变化；实验模型改进一、研究背景生物学是自然科学中一门以实验为基础的学科，是研究生命现象和生命活动规律的科学。
很多生物学原理、规律都是通过实验得出的。
2016年9月教育部发布的《中国学生发展核心素养》成果报告指出：以科学性、时代性和民族性为基本原则，以培养“全面发展的人”为核心。
而随后提出的生物学核心素养，主要包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任。
这些都充分说明实验在生物学教学中的重要意义。
《人体的呼吸》是《生物学(七年级下册)》中的重要一章。
在这一章中，膈肌运动与呼吸的关系的演示实验对学生理解本章的重点起着重要作用。
在实验装置中，教材用无底玻璃瓶代表胸廓，三叉玻璃管代表气管和支气管，两个气球代表肺，弹性橡皮膜代表膈肌，制作成膈肌运动与呼吸的关系模型，为很多师生所推崇，也给教学提供了极大的便利。
可惜在课堂教学中，由于操作上的错误以及模型上的缺陷，对学生理解其生命活动过程及其原理产生了一些不利影响。
张贤阴老师曾在《生物学通报》2002年第4期中指出了此演示实验的不足：由于代表膈肌的橡皮膜是平整地罩在瓶底，不论是向下拉橡皮膜，即“膈肌”舒张；还是橡皮膜回缩，即“膈肌”收缩，都与膈肌的真实生理形态大相径庭。
这样，就大大降低了模拟实验的模拟性，甚至因此使模拟实验得出错误的结论。
事实上，人体在平和呼吸时，肺内压始终低于大气压，称为胸内负压。
胸内负压是在出生以后发展起来的。
不论是吸气还是呼气，膈肌穹顶始终是向上凸起的，只不过是向上凸起的程度不同。
膈肌收缩时，穹顶变平，下移和稍向前运动。
平静吸气时，膈肌收缩，使穹顶下降约1.5 cm ，深吸气时，下降可达7 cm ，使胸廓的上下径增大。
家兔膈肌放电实验报告
家兔膈肌放电实验报告家兔膈肌放电实验报告引言：家兔膈肌放电实验是一项用于研究家兔呼吸系统的实验，通过观察家兔膈肌的放电情况，可以了解呼吸系统的正常功能以及可能存在的问题。
本实验旨在探究家兔膈肌的放电机制以及其对呼吸的影响。
实验设计：本实验使用了10只健康的家兔作为实验对象，首先需要将家兔固定在实验台上，以保证实验过程的稳定性。
然后，通过电极将家兔膈肌与记录仪相连，以记录膈肌的电活动。
接下来，通过不同的刺激方式，观察家兔膈肌的放电情况。
实验过程：1. 静息状态下的膈肌放电：在家兔处于静息状态下，记录膈肌的放电情况。
观察到膈肌放电呈现规律的起伏，说明家兔的呼吸系统正常运作。
2. 呼吸负荷增加时的膈肌放电：通过给家兔施加呼吸负荷增加的刺激，比如让家兔进行剧烈运动或者给予呼吸负荷增加的药物，观察膈肌放电的变化。
发现膈肌放电的幅度增加，说明家兔在应对呼吸负荷增加时，膈肌的收缩力度增加，以保持正常呼吸。
3. 呼吸负荷减轻时的膈肌放电：通过给家兔施加呼吸负荷减轻的刺激，比如让家兔处于静息状态或者给予呼吸负荷减轻的药物，观察膈肌放电的变化。
发现膈肌放电的幅度减小，说明家兔在呼吸负荷减轻时，膈肌的收缩力度减小，以适应呼吸负荷的变化。
4. 非正常呼吸状态下的膈肌放电：通过给家兔施加非正常呼吸状态的刺激，比如限制呼吸或者给予呼吸困难的药物，观察膈肌放电的变化。
发现膈肌放电的幅度减小或者出现异常波动，说明家兔在非正常呼吸状态下，膈肌的收缩力度受到影响，呼吸系统出现问题。
实验结果：通过实验观察和数据记录，我们得出了以下结论：1. 家兔膈肌的放电呈现规律的起伏，与正常呼吸有关。
2. 在呼吸负荷增加时，膈肌放电的幅度增加，以保持正常呼吸。
3. 在呼吸负荷减轻时，膈肌放电的幅度减小，以适应呼吸负荷的变化。
4. 在非正常呼吸状态下，膈肌放电的幅度减小或者出现异常波动，呼吸系统出现问题。
讨论与展望：本实验通过观察家兔膈肌的放电情况，可以初步了解呼吸系统的正常功能以及可能存在的问题。
预习报告-高仿14-膈肌电活动与呼吸运动
预习报告实验14 膈肌电活动与呼吸运动实验日期：4月19日时间：温度：组员：受试对象：家兔性别：【模拟实验操作方法】1．模拟实验窗口（图6-2-17）家兔：家兔颈部气管插管，一通气口用胶管连接呼吸换能器，家兔呼吸运动用仿真记录仪显示。
2．手术刀鼠标点击手术刀并拖动至家兔颈部释放，启动气管插管录像，录像结束，记录仪描记家兔气道压力变化曲线。
3．仿真三道记录仪第一道记录家兔气道压力变化曲线，第二道记录膈神经放电曲线，第三道记录实验项目标记。
仿真记录仪面板设灵敏度、位移、纸速调节按钮，面板设数字显示框，分别显示记录仪第一道灵敏度、气道压力、呼吸频率、实验项目标记。
4．CO2气球、N2气球、胶管拖动至气管插管图气管插管开口处释放，呼吸运动发生变化。
5．测量按钮按测量按钮，仿真记录仪显示所做实验项目的实验曲线，仿真记录仪面板按钮变为图标按钮，有放大、缩小、压缩、扩展、定位图标按钮，分别可使仿真记录仪内的实验曲线纵向放大或缩小，横向压缩或扩展，定位图标按钮可使所选记录曲线处的位置移到仿真记录仪左边框。
6．测量状态在测量状态下，鼠标器在仿真记录仪内移动，可对实验曲线进行测量，并从仿真记录仪的面板数字显示框“压力”和“Time”中读出气道压力和呼吸周期时间。
在曲线上点击，可测量相对值。
拖动仿真记录仪面板上的滚动条，可使实验曲线左右滚动，显示前后实验数据曲线。
7．窗口内容和可操作控件均有提示。
窗口提示栏右设置“返回”按钮，鼠标点击“返回”按钮，程序返回到模拟实验窗口。
【观察项目】1．描记正常呼吸曲线：记录一段正常呼吸运动曲线和膈肌放电波形作为对照。
辨认曲线上吸气、呼气的波形方向和膈肌放电的时序关系(注意：下列每一实验项目前必须先等待呼吸曲线恢复正常)。
2．观察缺O2对呼吸运动和膈肌放电活动的影响：使用N2气囊，给动物吸入含有较高浓度N2气的空气以造成部分缺O2，观察和记录呼吸运动和膈肌放电变化。
3．观察吸入气中CO2 含量增加对呼吸运动和膈肌放电活动的影响：同上法用CO2气囊，使吸入的空气中含有较多的CO2。
膈神经发电实验报告
一、实验目的1. 了解膈神经的结构和功能；2. 观察膈神经放电活动的规律；3. 探讨膈神经放电与呼吸的关系。
二、实验原理膈神经是人体中最重要的呼吸神经之一，它起源于颈髓C3-C5节段，支配膈肌的收缩。
当膈神经受到刺激时，会引起膈肌的收缩，从而参与呼吸运动。
本实验通过记录膈神经放电活动，观察其放电规律，进一步了解膈神经在呼吸运动中的作用。
三、实验材料1. 实验动物：成年家兔一只；2. 实验仪器：生理信号采集系统、放大器、示波器、记录仪、手术器械等；3. 实验试剂：25%乌拉坦溶液、生理盐水等。
四、实验步骤1. 麻醉和固定：将家兔置于实验台上，用25%乌拉坦溶液（1g/kg）进行耳缘静脉注射，待家兔麻醉后，将其固定在实验台上。
2. 手术操作：剪去家兔颈部被毛，沿颈正中切开皮肤，暴露颈动脉鞘。
分离颈总动脉、迷走神经、交感神经和膈神经。
3. 电极植入：将一对记录电极植入膈神经，电极间距约2cm。
另一对参考电极植入颈总动脉。
4. 连接仪器：将记录电极、参考电极和颈总动脉电极连接到生理信号采集系统。
5. 信号采集：启动生理信号采集系统，记录膈神经放电活动。
同时，观察家兔的呼吸运动。
6. 实验观察：观察膈神经放电活动的规律，分析放电频率、幅度、波形等特征，探讨膈神经放电与呼吸的关系。
五、实验结果1. 膈神经放电活动规律：在正常呼吸状态下，膈神经放电活动呈现周期性变化。
吸气时，放电频率增加，幅度增大；呼气时，放电频率降低，幅度减小。
2. 膈神经放电与呼吸的关系：在呼吸运动过程中，膈神经放电活动与呼吸节律密切相关。
吸气时，膈神经放电频率增加，幅度增大，提示膈神经放电活动与膈肌收缩有关；呼气时，膈神经放电频率降低，幅度减小，提示膈神经放电活动与膈肌松弛有关。
六、实验结论1. 膈神经是人体中重要的呼吸神经，其放电活动与呼吸运动密切相关；2. 膈神经放电活动在吸气时增加，在呼气时降低，提示膈神经放电活动与膈肌收缩和松弛有关；3. 本实验为研究膈神经在呼吸运动中的作用提供了实验依据。
创新实验模拟膈肌的运动
4、放松，气球变
大。相当于肋间肌
收缩，肋骨向上向
外运动，胸廓前后
径（或左右径）变
长。胸廓容积变大
，肺内气压下降，
气体入肺这时吸气。
挤压
放松
八、自我评价
1、试验现象明显，能直观旳表达胸廓容积旳变 化与呼吸运动旳关系,让学生明白是因为胸廓 扩大（或缩小）造成吸气（呼气），而不是 因为吸气（或呼气）后使胸廓扩大（缩小)。
五、试验器材
饮料瓶一种、 输液管一根、大气球一种、 小气球两个、小剪刀、细线
六、试验环节
1、在饮料瓶接近凹槽旳地方将底部剪掉（保持 切口平整和光滑，以免刺破气球膜），然后 套上气球膜 。
2、将输液管改装成一种Y型胶管，将分叉旳两 管分别插入气球内，用细线系紧。
3、用剪刀尖端在饮料瓶盖中央钻个小孔，刚好 能插入Y型管旳另一端，和气球一起塞 入 瓶内，盖好瓶盖，确保瓶内是一种密闭环境。
二、试验原型及不足之处
试验原型：
1、玻璃罩模拟胸廓 2、Y型玻璃管模拟
气管和支气管 3、气球模拟肺 4、橡皮膜模拟膈肌
不足之处：
1、带橡胶塞旳无底玻璃罩难以找到。 2、玻璃罩是刚性物体，不能模拟胸廓前后、
左右径旳变化与呼吸运动旳关系。 3、玻璃罩壁很滑，不好固定橡皮膜，易滑落。 4、试验室旳Y型玻璃管大而短，极难找到与
一、试验在教材中所处旳 地位和作用
模拟膈肌旳运动是七年级下册《生物学》第 三章第二节：发生在肺内旳气体互换中旳一种演 示试验。本节是这一章也是这一册旳教学难点， 尤其是肺与外界气体互换旳原理比较抽象，学生 难懂。经过这一模拟试验，很直观旳体现出肺与 外界气体互换旳原理是呼吸肌有规律旳收缩和舒 张使胸廓容积扩大和缩小。
膈肌电活动和呼吸运动 (高仿实验)
结果
数据测量
待上述处理完毕，家兔呼吸恢复正常后停止记录。 分别测定各项处理前、后的通气量和肌电积分（单 位时间内肌电之和），分析引起变化的机制
表 1 各种因素下膈肌电活动与呼吸运动的变化
通气量
正常 增大无效腔 吸入CO2 吸入N2
呼吸频率
肌电积分
讨论
分析膈肌电活动与呼吸运动的关系 分析上述各种因素导致膈肌电活动与呼吸运动 变化的机制
膈肌电活动和呼吸运动 （高仿实验）
Huawei Liang, PhD E-mail: hwliang99@
实验目的
学习哺乳动物膈肌放电活动与呼吸运动的同步记 录方法，观察、理解二者之间的相互关系，以加 深对呼吸运动的产生及调节的理解 观察某些因素对膈肌放电活动与呼吸运动的影 响，并分析其影响机制
实验观察
（1）记录一段正常呼吸曲线和膈肌肌电图，观察膈 肌肌电图与呼吸波的关系 （2）鼠标器移至器械盘，在胶管上压下并拖动至通 气口，观察膈肌电活动及呼吸运动的变化 （3）鼠标器移至CO2气阀上点击，观察膈肌电活动 及呼吸运动的变化 （4）鼠标器移至N2气阀上点击，观察膈肌电活动 及呼吸运动的变化
实验场景
按压鼠标器左右移动可浏览整个实验场景 家兔麻醉仰卧固定于手术台上，颈部手术分离气 管，行气管插管，插管用胶管与流量头相接，流 量头连接呼吸流量换能器，换能器输出接生物信 号采集处理系统第1通道记录通气量 切开家兔剑突皮肤、肌肉暴露膈肌，针型电极插 入膈肌肌层，电极接生物信号采集处理系统第2通 道记录膈肌肌电图 参数见仪器界面。长胶管置于器械盘中。
学习高仿实验的操作方法
实验原理
呼吸运动的产生
实验十一模拟膈肌的运动
演示实验十一模拟膈肌的运动（演示）实验目的1、解释肺通气的原理和过程。
2、通过观察模型，培养学生的观察能力。
3、通过让学生自制教具，在课上演示，使学生对呼吸运动与肋骨和膈的运动有直观的感性认识，培养学生的动手能力。
再结合归纳呼吸运动的过程和原理，培养学生分析、推理能力。
4、通过现场表演，让学生掌握人工呼吸的具体步骤和方法。
教学过程（一）复习提问、引入新课提问：人的呼吸系统的组成如何？肺泡有哪些结构特点适于气体交换？进行新课：肺怎样与外界环境进行气体交换呢？它必须通过呼吸运动来完成。
1、演示实验：有条件的学校用猪肺或羊肺做演示实验：教师将玻璃吹管插入与肺相通的支气管内，向吹管吹气，再停止吹气，请学生用观察肺的扩张和回缩。
2、学生活动：体验呼吸运动，理解肺的通气。
①做胸式呼吸动作。
请学生双手轻触自己胸侧的肋骨处，做深呼吸。
提醒学生注意自己在吸气和呼气时，胸廓的变化，推测胸腔体积的变化。
②做腹式呼吸动作。
请学生将手放在自己的腹部，像在音乐课上练声时那样，深吸一口气，体验腹部的隆起；再渐渐呼气，体验腹部的恢复。
然后请学生根据自己的体验，推测腹式呼吸是否会影响胸腔体积的变化以及会引起怎样的变化。
在体验呼吸运动的基础上，概括什么是肺的通气？呼吸运动的概念。
小结：肺的通气——肺部与外界环境进行气体交换的过程。
呼吸运动——指胸廓有节律地扩大与缩小。
那么，呼吸运动是怎样产生的呢？3、探究呼吸运动的原理（1）演示实验1：肋骨的运动①请一个学生介绍教具哪些部件代表脊柱、肋骨、胸骨和肋间外肌。
②教师在前面用教具演示“呼吸运动与肋骨的运动关系”，学生分组用自备的教具模拟肋骨运动。
③观察和讨论：肋骨的运动与胸廓前后径和左右径的变化如何相关？④归纳总结：由于肋间外肌的收缩，肋骨上提，胸骨向上向外移动，使胸廓的前后径和左右径都扩大；反之，肋间外肌舒张，肋骨下降，胸骨向下向内移动，使胸廓的前后径和左右径都缩小。
总之，肋间肌肉的收缩和舒张牵引肋骨运动，从而引起胸廓前后径和左右径的变化。
膈肌放电实验报告
膈肌放电实验报告
《膈肌放电实验报告》
膈肌放电实验是一项重要的生理学研究，通过对膈肌放电的观察和记录，可以了解膈肌在呼吸过程中的活动情况，从而更深入地了解呼吸系统的工作原理。
在这次实验中，我们使用了动物模型进行观察和记录。
首先，我们通过手术操作将膈肌电极植入到动物的膈肌组织中，然后将动物置于呼吸监测设备中。
接下来，我们对动物进行不同呼吸负荷的实验，记录下膈肌放电的变化情况。
实验结果显示，在正常呼吸状态下，膈肌放电呈现出规律的波动，与呼吸运动同步进行。
而在呼吸负荷增加时，膈肌放电的频率和振幅也随之增加，反映出膈肌在应对呼吸负荷增加时的活动情况。
通过这次实验，我们深入了解了膈肌在呼吸过程中的重要作用，同时也为进一步研究呼吸系统的生理机制提供了重要的数据支持。
这项实验为我们提供了更多关于膈肌放电的信息，为未来的生理学研究提供了重要的参考。
总的来说，膈肌放电实验为我们提供了重要的生理学数据，帮助我们更深入地了解呼吸系统的工作原理，为呼吸系统疾病的治疗和预防提供了重要的理论基础。
这项实验的结果对于临床医学和生理学研究都具有重要的意义，将为人类健康事业做出重要的贡献。
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学习高仿实验的操作方法
实验原理
呼吸运动的产生
呼吸中枢 吸气肌（膈肌、肋间外肌）与呼气肌（腹肌、肋间 内肌）
膈肌放电活动与膈肌收缩的关系 膈肌放电活动和膈肌收缩代表吸气运动的开始，而膈肌 放电活动停止和膈肌舒张与呼气运动同步
膈神经放电与膈肌收缩的关系
动脉血PO2、PCO2变化对呼吸运动的影响
膈肌电活动和呼吸运动 （高仿实验）
Huawei Liang, PhD E-mail: hwliang99@
实验目的
学习哺乳动物膈肌放电活动与呼吸运动的同步记 录方法，观察、理解二者之间的相互关系，以加 深对呼吸运动的产生及调节的理解 观察某些因素对膈肌放电活动与呼吸运动的影 响，并分析其影响机制
实验观察
（1）记录一段正常呼吸曲线和膈肌肌电图，观察膈 肌肌电图与呼吸波的关系 （2）鼠标器移至器械盘，在胶管上压下并拖动至通 气口，观察膈肌电活动及呼吸运动的变化 （3）鼠标器移至CO2气阀上点击，观察膈肌电活动 及呼吸运动的变化 （4）鼠标器移至N2气阀上点击，观察膈肌电活动 及呼吸运动的变化
结果
数据测量
待上述处理完毕，家兔呼吸恢复正常后停止记录。 分别测定各项处理前、后的通气量和肌电积分（单 位时间内肌电之和），分析引起变化的机制
表 1 各种因素下膈肌电活动与呼吸运动的变化
通气量
正常 增大无效腔 吸入CO2 吸入N2
呼吸频率
肌电积分
讨论
分析膈肌电活动与呼吸运动的关系 分析上述各种因素导致膈肌电活动与呼吸运动 变化的机制
实验场景
按压鼠标器左右移动可浏览整个实验场景 家兔麻醉仰卧固定于手术台上，颈部手术分离气 管，行气管插管，插管用胶管与流量头相接，流 量头连接呼吸流量换能器，换能器输出接生物信 号采集处理系统第1通道记录通气量 切开家兔剑突皮肤、肌肉暴露膈肌，针型电极插 入膈肌肌层，电极接生物信号采集处理系统第2通 道记录膈肌肌电图 参数见仪器界面。长胶管置于器械盘中。