实验报告：呼吸运动的调节
实验五：
呼吸运动的调节
实验目的：
掌握气管插管术和在体膈肌肌电活动的记录方法；观察吸入气中PCO2、PO2及血液中[H+]改变和迷走神经对家兔呼吸运动的影响及机制探讨。
实验原理：
呼吸运动是指呼吸肌收缩和舒张引起胸廓的扩大和缩小的运动。正常的呼吸运动是一种自动节律性活动，当延髓吸气中枢兴奋时传出冲动到达脊髓引起支配吸气的运动神经发生兴奋，发出神经冲动经膈神经和肋间神经传到膈肌和肋间外肌，引起吸气。这种起源于延髓呼吸中枢的节律性呼吸运动收到来自中枢和外周的各种感受器传入信息的反射调节，在这些反射调节中较重要的是化学感受性反射弧和机械感受性反射调节，肺牵张反射在家兔的呼吸调节中起到重要作用，可以通过记录膈神经放电。膈肌肌电活膈肌的收缩运动为指标，观察各种处理因素对动物呼吸运动的影响。
实验对象：
家兔
实验步骤：
1.称重和麻醉(20%乌拉坦1g/kg(5ml/kg))
2.固定和剪毛
3.颈部正中手术，暴露气管，插管。
4.膈肌脚的分离和肌电活动的记录。
观察项目及结果分析：
实验项目
实验结果(定性描述)
结果分析
观察正常家兔膈肌肌电活动特点
正常呼吸有节律性膈肌肌电活动适中
呼吸运动是整个呼吸过程的基础，呼吸肌的节律性收缩运动收到中枢神经系统的自主性和随意双重控制
增大无效腔
呼吸运动加深加快
膈肌肌电活动加强
PCO2增加、PO2降低
增长了气通长度，呼吸阻力增大，导致氧气吸入和二氧化碳排出时间增加，气体在肺泡中交换速度减缓。这样二氧化碳滞留，反射性刺激外周化学感受器和延髓呼吸中枢，使得呼吸加深加快
吸入二氧化碳
呼吸运动加深加快
膈肌肌电活动加强
PCO2增加，刺激中枢化学感受器，再到兴奋呼吸中枢，刺激外周化学感受器，冲动经窦神经和迷走神经传入延髓，反射性使呼吸加深加快
静脉推注3%乳酸1ml
膈肌肌电活动加强
呼吸运动加深加快
使血液中的[H+]升高，主要通过兴奋外周化学感受器颈动脉体和主动脉体，冲动经窦神经和迷走神经传人延髓，而兴奋呼吸中枢，使呼吸加深、加快，幅值增加，频率加快，肺通气增加。但由于[H+]较难通过血脑屏障，故血中[H+]浓度增高以外周作用为主。但是血中[H+]浓度增高，引起呼吸加强，会排出过多的CO2导致血中PO2降低，从而又限制了呼吸的加强。因此，[H+]对呼吸的影响不如CO2明显。
平静吸气末迅速向肺内打气20ml
膈肌肌电活动加强
呼吸运动加深加快
牵张感觉器位于从气管到细支气管的平滑肌中。在吸气末向气管中注入20ml空气，使肺扩张，牵拉呼吸道其感觉器兴奋，冲动经迷走神经传入延髓。在延髓内通过一定的神经联系使吸气切断机制兴奋，切断吸气，转入呼气。
平静吸气末迅速向肺外抽气20ml
膈肌肌电活动加强
呼吸运动加深加快
在呼气末向气管中抽去20ml空气，使肺缩小，牵拉呼吸道其感觉器兴奋，冲动经迷走神经传入延髓。在延髓内通过一定的神经联系使吸气切断机制抑制，切断呼气，转入吸气。
剪断一侧迷走神经
膈肌肌电活动无明显变化，呼吸运动轻微变慢但不明显
一侧剪断迷走神经后，肺牵张反射的传入通路终端，肺扩张反射仅存一半，整体来看，呼吸变深变慢，但不明显
再剪断另一侧迷走神经
膈肌肌电活动减弱，呼吸运动变深变慢明显
迷走神经是肺牵张反射传入神经，肺牵张反射中的肺扩张反射会抑制吸气过长过深，促使吸气及时转为呼气，从而加速吸气和呼气活动的交换，调节呼吸的频率和深度。当剪断两侧迷走神经时，中断了两侧的肺牵张反射的传入通路，肺扩张反射的生理作用消失，导致呼吸明显加深变慢
重复项目5，观察此时膈肌肌电活动与剪断前的区别
膈肌肌电活动改变，呼吸运动不变，仍深且慢
神经冲动无法传至延髓，呼气减慢，吸气延长，故表现为呼吸深且慢
重复项目6，观察此时膈肌肌电活动与剪断前的区别
膈肌肌电活动改变，呼吸运动不变，仍深且慢
神经冲动无法传至延髓，吸气减慢，呼气延长，故表现为呼吸深且慢
注意事项：
1 麻醉动物要缓慢注射，注意观察动物的呼吸情况和对刺激的反映；
2 分离剑突下膈肌条(膈肌角)时不能向上分离太多，否则有可能造成气胸，剪断剑突骨柄时切勿伤及膈肌条(膈肌角)；
3 每次给予处理前后均要有一段正常的膈神经放电曲线作为对照，每做一次处理时均应做上处理内容的标记；
4 最好用出发积分的方式处理膈神经放电，计算和比较每一个呼吸周期内膈神经的放电次数或动作电位包络的面积大小；
5 静脉注射乳酸的时候从远心端开始，快速推注防止刺破静脉，避免乳酸外漏。
