家兔呼吸运动的调节实验报告

家兔呼吸运动的调节

一、实验目的

1.观察血液中化学因素（PCO2、PO2、[H+]）改变对家兔呼吸频率、节律、通气量的影响及机制。观察迷走神经在家兔呼吸运动调节中的作用及机制。

2.学习气管插管术和神经血管分离术。

二、实验原理

呼吸运动指在中枢神经系统控制下，通过呼吸肌节律性的运动造成胸廓节律性地扩大或缩小。呼吸运动除了受中枢神经系统控制外，一些理化因素（包括代谢产物、药物以及肺的扩大与缩小等）可通过如化学感受性呼吸反射、肺牵张反射直接或间接作用于中枢神经系统来调节呼吸运动,表现为呼吸运动及隔肌放电的频率与幅度等改变。

化学因素（包括代谢产物、药物等）可直接作用于中枢或通过化学感受器作用于中枢后，再经传出神经纤维，如膈神经、肋间神经将控制信号传至呼吸肌，引起呼吸运动发生改变。肺牵张反射指肺扩张时引起吸气抑制的反射，其传入神经是迷走神经。

三、实验结果

1.通入CO2

吸入CO2后呼吸明显加深，频率明显加快。

2.通入N2

吸入N2后呼吸加深，频率加快，但其幅度较CO2小。

3.增大无效腔

增大无效腔后呼吸显著加深，频率显著加快。

4.剪断一侧迷走神经

剪断一侧迷走神经后，呼吸深度和频率均变化不明显。

5.剪断双侧迷走神经

剪断双侧迷走神经后，呼吸深度基本不变，呼吸频率大幅度减慢。

四、讨论

1.通入CO2

CO2是调节呼吸运动最主要的体液因素。当外周血液中CO2浓度适度增多时，呼吸表现为加深加快。CO2是脂溶性小分子，能迅速透过血脑屏障进入脑脊液，与其中的水结合成碳酸，碳酸迅速解离出氢离子，从而以氢离子的形式刺激中枢化学感受器（分布在延髓腹外侧浅表区），兴奋呼吸。其次，一小部分CO2也能直接刺激外周化学感受器，兴奋呼吸。

2.通入N2

通入N2后，因吸入气体中缺乏O2，动脉血中PO2下降，反射性使呼吸运动加深加快，肺通气量增加。并且轻度缺氧时，对

外周化学感受器的兴奋作用强于对呼吸中枢的直接抑制作用，故表现为呼吸兴奋。

3.增大无效腔

肺泡通气量=（潮气量-无效腔气量）*呼吸频率。增大无效腔时，肺泡通气量减少，故气体交换效率降低，导致血液缺氧和CO2增多，从而兴奋呼吸。

4.剪断一侧迷走神经

1.迷走神经被剪断，肺扩张反射的生理作用被消除，故呈现

慢而深的呼吸运动。

2.但迷走神经是左、右各一支，切断一根时，另一根迷走神

经依然可以传入肺牵张反射的传入刺激，所以呼吸频率和深度

变化不大

5.剪断双侧迷走神经

家兔正常的呼吸受肺牵张反射的调节，阻止吸气活动过长，加速吸气动作和呼气动作的交替。迷走神经中含有肺牵张反射的传入纤维。当切断双侧迷走神经后，中断了肺牵张反射的传入通路，肺牵张反射作用被解除，动物呼吸出现吸气延长、加深，变为深而慢的呼吸。

五、结论

1.在动脉血PO2降低，PCO2或氢离子浓度升高时，外周化学感受

器受到刺激，冲动分别沿窦神经和迷走神经传入延髓孤束核，反射性引起呼吸加深加快。

2.但肺扩张时，牵拉呼吸道使牵张感受器兴奋，冲动增加，经迷

走神经传入延髓，通过延髓和脑桥呼吸中枢的作用，促使吸气转换为呼气。

六、思考题

1.迷走神经在呼吸调节过程中有何作用？

迷走神经在呼吸调节过程中主要参与了肺牵张反射。肺牵张反射包括肺扩张反射和肺萎缩反射。肺扩张反射的生理意义在于加速吸气向呼气的转换，使呼吸频率增加。但人的肺扩张发射的敏感性较低，在平静呼吸时，肺扩张反射一般不参与呼吸运动的调节。肺萎缩反射在平静呼吸时并不重要，只有在较大程度的肺萎缩时才出现该反射。

2. 平原地区的人初到高原地区时，呼吸运动有何变化？为什么？

海拔增高引起大气中氧分压降低，称为低压性低氧。吸入气体中PO2降低，最初刺激外周化学感受器，进而兴奋呼吸中枢，使呼吸活动加深加快，肺通气量增加，称为急性低氧反应。随后数十分钟，因低氧的持续而通气反应下降，称为持续低氧下的通气衰竭。更久置身于低氧环境，通气将再度增强，其幅度可超过急性低氧反应的峰值，称为习服。