生理学实验设计方案
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青蛙呼吸的测量及温度对呼吸的影响
两栖动物是比较低级的物种,幼体是用鳃呼吸,长成成体后,由于尚未形成胸廓,故不能进行胸腹式呼吸,其呼吸方式为特有的口咽式呼吸,肺呼吸时主要依靠口腔底部的颤动升降来完成,并通过口咽腔粘膜进行气体交换。
呼吸时,口通常是紧闭的,下巴升降来控制口咽腔的体积来呼气和吸气。
吸气时,外鼻孔的瓣膜张开,口裂和喉门紧闭,口底下降而将空气吸入,经内鼻孔到达口咽腔内。
呼气时,口底抬升,将空气循原路由外鼻孔呼出,此时因喉门紧闭二空气不能进入“肺囊”,只能由口咽腔粘膜执行气体交换功能。
蛙每呼吸一次,下巴都要升和降一次,因此通过用针钩住下巴的大颌舌骨肌和皮肤,通过记录大颌舌骨肌的收缩频率和幅度来间接测量青蛙的呼吸状况。
青蛙除了用肺呼吸,还以皮肤辅助呼吸。
为此,我们设计了间接的方法来测定蛙呼吸曲线。
1 材料与方法
1.1实验动物:青蛙
1.2实验仪器:常用手术器械,生理信号采集系统,张力传感器(10g),支架,棉,针灸针
1.3实验试剂:氨基酸乙酯
1.4方法
1.4.1实验仪器用品的针刺穿下巴的正中央并弯曲钩住大颌舌骨肌,在另一端穿线,面线的另一端连准备
选一根针灸用的接张力传感器。
将青蛙翻过来,以腹部向上,用胶布固定青蛙。
将张力传感器连接到输入端口。
随着蛙呼吸的进行,拉动棉线
1.4.2计算机采集系统的准备
开通与张力传感器相连的通道,选择张力信号输入,然后启动波形显示图标。
随着蛙的呼吸拉动棉线,开始记录呼吸曲线。
记录蛙的正常呼吸曲线。
1.4.3记录正常呼吸曲线,然后加蒸馏水湿润青蛙皮肤,记录呼吸曲线。
1.4.4记录正常呼吸曲线,然后用台灯照射烘烤青蛙,使蛙的皮肤变干,体温升高,记录呼吸曲线。
1.4.5测量低温及低体温时蛙的呼吸曲线。
记录正常呼吸曲线,在皮肤上加大量冰块,观察蛙的呼吸变化,记录呼吸曲线。
1.4.6将青蛙放到冰箱里冰冻15分钟后拿出来解冻,然后测量低体温时蛙呼吸曲线。
测量记录在蛙体温逐渐上升过程中呼吸的变化状况。
1.4.7记录正常呼吸曲线,然后塞住蛙的鼻孔和夹住蛙的嘴巴3分钟,记录呼吸
变化状况。
2 结果
1、蛙正常呼吸时频率是15.259
2、加水湿润青蛙皮肤后,呼吸频率变大,呼吸幅度增大,呼吸变深加强。
可能是因为加水刺激到青蛙,所以呼吸发生变化。
停止湿润后逐渐恢复正常。
3、开灯照射青蛙,使青蛙皮肤变干、体温升高后,呼吸加强,呼吸加速,幅度增加,说明皮肤变干后会抑制皮肤呼吸,口咽呼吸就相应的加强,较高的体温也会使代谢加强,呼吸幅度增大。
4、加了冰块后,蛙皮肤受到强烈刺激,导致呼吸频率加快,呼吸加强,可能是
为了代谢提高长生热量来维持体温。
5、将青蛙放进冰箱冰冻15分钟,拿出来解冻后,蛙的呼吸很不规律,呼吸的幅度很小,呼吸还比较微弱。
6、经过几分钟,青蛙逐渐苏醒,恢复体温,呼吸也渐渐变强,呼吸的频率渐渐升高,经过10分钟后,呼吸已回升到较高的水平。
7、通过遮盖住蛙的鼻子和口来抑制口咽呼吸后,蛙呼吸受抑制,幅度很小,因为没有鼻孔与外界进行气体交换,口咽部的大颌舌骨肌就没有收缩与舒张,因此蛙的呼吸接近于停顿,放开鼻子后,呼吸恢复正常。
3 讨论
1、蛙正常呼吸时频率是15.259
2、加水湿润青蛙皮肤后,呼吸频率变大,呼吸幅度增大,呼吸变深加强。
可能是因为加水刺激到青蛙,所以呼吸发生变化。
停止湿润后逐渐恢复正常。
3、开灯照射青蛙,使青蛙皮肤变干、体温升高后,呼吸加强,呼吸加速,幅度增加,说明皮肤变干后会抑制皮肤呼吸,口咽呼吸就相应的加强,较高的体温也会使代谢加强,呼吸幅度增大。
4、加了冰块后,蛙皮肤受到强烈刺激,导致呼吸频率加快,呼吸加强,可能是为了代谢提高长生热量来维持体温。
5、将青蛙放进冰箱冰冻15分钟,拿出来解冻后,蛙的呼吸很不规律,呼吸的幅度很小,呼吸还比较微弱。
6、经过几分钟,青蛙逐渐苏醒,恢复体温,呼吸也渐渐变强,呼吸的频率渐渐升高,经过10分钟后,呼吸已回升到较高的水平。
7、通过遮盖住蛙的鼻子和口来抑制口咽呼吸后,蛙呼吸受抑制,幅度很小,因为没有鼻孔与外界进行气体交换,口咽部的大颌舌骨肌就没有收缩与舒张,因此蛙的呼吸接近于停顿,放开鼻子后,呼吸恢复正常。
参考文献
[1]解景田,刘燕强,崔庚寅。
生理学实验【M】。
第3版。
北京:高等教育出版社,2009:42-47
[2]侯林,吴孝兵。
动物学[M].北京:科学出版社,2007:297-324。