机能学实验 呼吸功能不全

呼吸功能不全

一．实验目的

1、通过造成动物窒息、气胸以及肺水肿，进行复制通气功能障碍、气体弥散障碍以及肺泡通气与血流比例失调所引起的Ⅰ型和Ⅱ型呼吸功能不全模型

2、借助于血气指标分析判断窒息、气胸以及肺水肿所引起的呼吸功能不全的类型，分析呼吸功能不全的发生机制

3、结合血气指标进行酸碱平衡紊乱的类型判断

二．实验方法

1、取家兔一只，称重1.900kg，雄。用20%乌拉坦11ml耳缘静脉进行麻醉，固定于手术台上。

2、进行颈动脉插管、气管插管，分别连接三通管以及呼吸流量换能器，并且连接RM6240生物信号采集系统，进行血压以及呼吸监测。

3、模型的复制

1）复制阻塞性通气障碍

通过利用弹簧夹调节Y型气管插管上端橡皮管，进行通气流量的调节，观察信号采集系统的波形变化，是通气量约为原来的1/3。同时观察呼吸波形、唇色以及血压等，维持3min，结束后取血进行血气分析。打开弹簧夹，使呼吸、血压恢复正常，并且稳定。

2）复制限制性通气障碍

采用16号钝头针头于家兔右胸4、5肋间插入胸腔，注射空气100ml，造成严重气胸，观察呼吸、血压的变化，等待8min取血进行血气分析，随后将100ml空气吸走，于穿孔处贴上胶布。

等待呼吸、血压等恢复正常，进行下一步实验。

3）复制肺水肿

先后自耳缘静脉、采用1ml的注射器注射油酸2 ml、4ml，观察呼吸、血压波形变化，并且进行血气分析。

4、最后将家兔注射空气处死，解剖取出肺，进行观察肺的变化，进行称重肺12.36kg。三．实验结果

1．家兔呼吸与血压变化分析

图一、手术结束时的呼吸与血压

图二、阻塞性通气障碍时的呼吸与血压

图三、胸膜腔注射50ml气体后气胸模型的呼吸与血压

图四、胸膜腔注射100ml气体后气胸模型的呼吸与血压

图五、注射油酸后的呼吸及血压表一、各情况下的呼吸指标

平均吸气谷

流量最大呼气峰

流量

最小吸气谷

流量

呼吸频

率

平均呼吸

深度通气量

呼吸时

比

每分通气

量

(ml/s) (ml/s) (ml/s) (次/分) (ml/s) (ml) (倍) ml

手术结束-10.63 10.94 -10.85 30 21.21 11.2357 1.507 332.3822 阻塞性通气

障碍-6.12 2.25 -6.35 35 8.29 9.0223 1.553 318.8083 50ml气胸-10.31 10.26 -11.33 64 19.75 10.8412 49.629 689.4263 100ml气胸-6.16 4.1 -7.91 51 8.57 4.3714 1.293 221.4695 油酸-30.8 28.43 -34.29 206 56.93 5.9146 12.361 1221.3376

图六、平均呼吸深度对比

图七、呼吸频率对比

图八、每分钟通气量对比表二、各情况下的血压指标

mSP mDP mAP 平均脉压

差心率周期

(mmHg) (mmHg) (mmHg) (mmHg) (次/分) (ms) 手术结束109.93 86.83 94.53 23.11 253 236.875 阻塞性通气障

碍106.59 83.96 91.5 22.64 277 216.458 50ml气胸106.21 84.34 91.63 21.87 296 202.812 100ml气胸124.82 102.16 109.71 22.66 119 502.25 油酸86.44 68.95 74.78 17.49 241 248.672

图九、mAP对比

图十、平均脉压差对比

图十一、心率对比

2．血气分析

表三、血气分析结果

项目阻塞性通气气胸100ml 油酸正常值

Na 138mmol/L 134mmol/L 137mmol/L 130-140

K 3.0mmol/L 3.2mmol/L 2.9mmol/L 3.5-5.5

TCO2 19mmol/L 17mmol/L 16mmol/L

iCa 1.44mmol/L 1.06mmol/L 1.62mmol/L 1~10 Hct(血细胞比容) 33%PCV 28%PCV 32%PCV

Hb 11.2g/ml 9.5g/ml 10.9g/ml

At（凝血酶原活动度）37c 37c 37c

PH 7.318↓7.296↓7.329↓7.35-7.45

PCO2 34.9mmHg 33.7mmHg 28.4mmHg↓33-46

PO2 72mmHg↓37mmHg↓82mmHg↓100

HCO3 17.9mmol/L↓16.4mmol/L↓14.9mmol/L

↓

22-27

BEecf (-8)mmol/L↓(-10)mmol/L↓(-11)mmol/L

↓

（-3）-3

SO2(血氧饱和度) 93% 65% 95% 95%-97%

3．肺系数=12.36/1.9=6.50↑(4.2~5.0)

*说明：①气管插管结束后记录呼吸发现有暂停现象，听诊时呼吸正常，分析原因可能为系统问题（上一次实验也有这种情况）。

②由于没有家兔正常的血气指标，以人的标准为参考进行分析，因此会存在一定的误差。

四．实验讨论

1.呼吸功能不全是指由于外呼吸功能严重障碍，导致动脉血氧分压降低，伴有或不伴有二

氧化碳分压增高的病理过程。

2.阻塞性通气障碍

数据：PH=7.318↓ PaCO2 = 34.9 BE=-8↓ HCO3-=17.9 PO2=72

分析：夹闭Y型管上的橡皮管3min后，由于呼吸受限，呼吸深度明显下降，血液O2下降和CO2上升，刺激中枢及外周化学呼吸感受器，呼吸频率上升，每分钟通气量代偿与正常时几乎相等。血压变化不明显，仅心率有小幅上升。由于通气性呼吸障碍使氧分压降低，无氧酵解加强，引起代谢性酸中毒。计算PaCO2=1.5*17.9+8±2=34.85±2，尚在代偿范围内，故不伴有呼吸性酸中毒，为Ⅰ型呼吸衰竭。

诊断：代偿性代酸

说明：不伴有呼吸性酸中毒的原因可能为夹闭程度不够，时间较短，CO2未见潴留，反而由于代偿有所下降，但在正常范围内。

2、50ml气胸

胸膜腔注射50ml空气造成气胸，平均呼吸深度变化不明显，呼吸频率上升，每分钟通气量上升，血压变化不明显，心率明显上升。

3、100ml气胸

数据：pH=7.296↓PaCO2=33.7 HCO3-=16.4 BE=-10↓PO2=37

分析：胸膜腔注射100ml空气造成气胸，血压指标中平均压上升，心率下降，其它变化不明显，呼吸深度下降，呼吸频率上升，每分钟通气量下降，表现为通气障碍。氧分压降低，无氧酵解加强，引起代谢性酸中毒。计算PaCO2=1.5*16.4+8±2=32.4±2，尚在代偿范围内。

诊断：代酸

说明：PO2=37下降明显，PaCO2=33.7，气胸造成呼吸通气障碍.一般情况下，由于代偿作用，导致CO2呼出过多，会有呼碱合并。但本实验中，并未有呼碱合并，原因可能是做血气分析时间距气胸时间过短，机体未来得及代偿。

4.油酸

数据：pH=7.329↓PaCO2=28.4 HCO3-=14.9 BE=-11↓PO2=82

分析：平均呼吸深度，呼吸频率，每分钟通气量均明显上升，平均压下降，脉压差减小，心率下降不明显。分析为代谢性酸中毒，计算 PaCO2=40+0.7*(14.9-24)±5 =33.63±5。

诊断：代酸合并呼碱

说明：氧气由于呼吸频率上升，深度加深而代偿，但仍存在缺氧（原因为氧气的弥散障碍），表现为代谢性酸中毒，由于代偿作用，通气过度，出现呼吸性碱中毒。解剖见肺有明显的红色出血点，及气管出粉红色泡沫，表明肺的损伤和淤血，但较轻，肺系数=6.50↑

五．思考题

1．呼吸功能不全的发生机制是什么？

（1）肺泡通气功能障碍

①限制性通气不足：因吸气时肺泡扩张受限制而引起的肺泡通气不足。

A．呼吸肌活动障碍

B．胸廓或肺的顺应性降低：严重的胸部畸形、胸膜粘连增厚或纤维化；严重的