呼吸功能的调节以及呼吸功能不全

呼吸功能的调节以及呼吸功能不全

一、实验目的：学习记录麻醉动物呼吸运动的试验方法，观察各种因素改变对呼吸运动的影响。复制不同病因引起的呼吸功能不全模型，分析其发生机制。

二、实验材料：家兔（2.35kg）、兔手术台、婴儿秤、动物手术器械1套、气管插管、50cm的橡皮管一根、注射器（10、25ml）、注射针头（16号）、棉线、压力换能器、玻璃分针、20%乌拉坦按溶液、3%乳酸溶液、氮气、二氧化碳气体。

三、实验方法和步骤

1、麻醉与固定：称重后，注射12ml的20%乌拉坦按溶液经耳缘静脉注射，仰卧位固定于兔手术台，剪去颈部被毛。

2、颈部手术：从甲状软骨向下做5~7cm长的颈口，分离两侧迷走神经，穿线备用。

3、插管及呼吸运动曲线的描记：气管插管，连接呼吸换能器。

4、观察记录正常家兔呼吸运动曲线

5、增加吸入气中co2含量，将装入co2的气袋管口对准气管插管的另一侧开口，观察家兔的呼吸运动，记录呼吸曲线的变化。

6、缺氧待家兔呼吸恢复正常后，将N2气袋的管口对准气管插管的另一侧开口，减少吸入气中O2浓度，观察家兔的呼吸运动，记录呼吸曲线的变化。

7、增大无效腔待呼吸恢复正常后，将一根长50cm长胶管连接气管插管的一侧开口，观察家兔的呼吸运动，记录呼吸曲线变化。

8、血液中酸性物质增加对呼吸运动的影响待呼吸恢复正常，由耳缘静脉注射3%乳酸2ml，观察家兔的呼吸运动，记录呼吸曲线变化。

9、迷走神经在运动中的作用待家兔呼吸恢复正常后，分别剪短两侧的迷走神经，观察家兔的呼吸运动，记录呼吸曲线的变化。

四、实验结果：

1、、增加吸入气中co2含量，家兔呼吸变化曲线

2、缺氧情况下，家兔呼吸变化曲线

3、增大无效腔，家兔呼吸变化曲线

4、血液中酸性物质增加，家兔呼吸变化曲线

5、切断迷走神经，家兔呼吸变化曲线

五、讨论与分析

1、增加吸入气中co2含量后呼吸明显加深，频率明显加快。

分析：CO2是调节呼吸运动最重要的生理性化学因素，一定水平的PCO2水平对维持呼吸和呼吸中枢的兴奋性是必要的。CO2刺激呼吸是通过两条途径实现的：①通过刺激中枢化学感受器再兴奋呼吸中枢；②刺激外周化学感受器，冲动经窦神经和迷走神经传入延髓呼吸有关核团，反射性地使呼吸加深、加快，增加通气量。肺通气量增加可以增加CO2的排出，肺泡气和动脉血P CO2可重新接近正常水平。

2、缺氧情况下，家兔呼吸加深加快

析吸入纯氮气时，因吸入气中缺O2，肺泡气PO2下降，导致动脉血中PO2下降，而PCO2却基本不变（因CO2扩散速度快）随着动脉血中PO2的下降，通过刺激主动脉体和颈动脉体外周化学感受器延髓的呼吸中枢兴奋，隔肌和肋间外肌活动加强，反射性引起呼吸运动增加。

3、增大无效腔后，家兔的呼吸加深频率加快。

分析：无效腔是指未进行气体交换的一部分肺泡容量，包括解剖无效腔和肺泡无效腔。且肺泡通气量=（潮气量﹣无效腔气量）×呼吸频率，所以当给家兔气管插管的侧管连接 50cm 长的胶管时，增大了解剖无效腔，使肺泡通气量减少，因此家兔通过调节增大潮气量即呼吸加深，增加呼吸频率使肺泡通气量保持不变，维持正常呼吸。

4、增加血液中酸性物质后，家兔呼吸加深频率加快。

分析：类似于人运动时，人体乳酸产生，动脉血[H﹢]增加，呼吸加

深加快，肺通气量增加；[H﹢]降低，呼吸受到抑制。H﹢对呼吸的调节也是通过外周化学感受器和中枢化学感受器实现的。中枢化学感受器对H﹢的敏感性较外周的高，约为外周的25倍。但是，H﹢通过血液屏障的速度慢，限制了它对中枢化学感受器的作用。所以以外周化学感受器的途径为主。

5、切断迷走神经：

切断一侧迷走神经时呼吸曲线较正常变化不明显。

分析：呼吸节律的产生机制为吸气切断，迷走神经传入冲动有抑制吸气的作用，在切断单侧迷走神经后吸气切断机制受到破坏，所以出现呼吸加深加长，呼吸频率下降的现象。

再切断另一侧的迷走神经后，家兔呼吸频率下降。

分析：切断双侧迷走神经导致更强的降低呼吸频率的效应。

六、结论：增加 CO2吸入量，增大无效腔，快速注射乳酸后，缺氧可使家兔通气量、呼吸频率及平均呼吸深度明显增加；剪断一侧迷走神经对呼吸运动影响不大，剪断双侧迷走神经，呼吸变慢变深。