呼吸运动的调节

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第四节 呼吸运动的调节

第四节 呼吸运动的调节

第四节呼吸运动的调节要求:1、呼吸中枢及呼吸节律的形成。

2、外周和中枢化学感受器。

二氧化碳、H+和低氧对呼吸的调节。

呼吸运动是一种节律性的活动,其深度和频率随体内、外环境条件的改变而改变例如劳动或运动时,代谢增强,呼吸加深加快,肺通气量增大,摄取更多的O2,排出更多的CO2,以与代谢水平相适应。

呼吸为什么能有节律地进行?呼吸的浓度和频率又如何能随内、外环境条件而改变?这些总是是本节的中心。

一、呼吸中枢与呼吸节律的形成呼吸中枢是指中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群。

多年来,对于这些细胞群在中枢神经系统内的分布和呼吸节律产生和调节中的作用,曾用多种技术方法进行研究。

如早期的较为粗糙的切除、横断、破坏、电刺激等方法,和后来发展起来的较为精细的微小电毁损、微小电刺激、可逆性冷冻或化学阻滞、选择性化学刺激或毁损、细胞外和细胞内微电极记录、逆行刺激(电刺激轴突,激起冲动逆行传导至胞体,在胞体记录)、神经元间电活动的相关分析以及组织化学等方法。

有管些方法对动物呼吸中枢做了大量的实验性研究,获得了许多宝贵的资料,形成了一些假说或看法。

(一)呼吸中枢呼吸中枢分布在大脑皮层、间脑、脑桥、延髓和脊髓等部位。

脑的各级部位在呼吸节律产生和调节中所起作用不同。

正常呼吸运动是在各级呼吸中枢的相互配合下进行的。

1.脊髓脊髓中支配呼吸肌的运动神经元位于第3-5颈段(支配膈肌)和胸段(支配肌间肌和腹肌等)前角。

很早就知道在延髓和脊髓间横断脊髓,呼吸就停止。

所以,可以认为节律性呼吸运动不是在脊髓产生的。

脊髓只是联系上(高)位脑和呼吸肌的中继站和整合某些呼吸反射的初级中枢。

2.下(低)位脑干下(低)位脑干指脑桥和延髓。

横切脑干的实验表明,呼吸节律产生于下位脑干,呼吸运动的变化因脑干横断的平面高低而异(图5-17)。

图5-17 脑干呼吸有关核团(左)和在不同平面横切脑干后呼吸的变化(右)示意图DRG:背侧呼吸组 VRH:腹侧呼吸组 NPBM:臂旁内侧核A、B、C、D为不同平面横切在动物中脑和脑桥之间进行横切(图5-17,A平面),呼吸无明显变化。

呼吸运动的协调与调节

呼吸运动的协调与调节

呼吸运动的协调与调节呼吸运动是人体最基本的生理功能之一,通过呼吸,我们能够将氧气带入身体,将二氧化碳排出体外,从而维持身体内部环境的稳定。

然而,呼吸运动的协调与调节是一个非常复杂的过程,它涉及多个生理系统的相互作用,需要大量的神经、激素、代谢等调节因素的参与。

本文将从呼吸运动的协调与调节机制、呼吸运动与心血管系统、呼吸运动与运动系统、呼吸运动与代谢系统等几个方面进行探讨。

呼吸运动的协调与调节机制首先,呼吸运动的协调与调节机制需要神经系统的参与。

大脑干中的呼吸中枢是呼吸运动的发起者和调节者,它可以通过对呼吸肌的兴奋和抑制来调节呼吸深度和频率。

此外,呼吸运动还需要肺泡、支气管、胸膜等呼吸系统的参与,它们可以通过对呼吸道阻力和肺容积的调节来影响呼吸运动的深度和频率。

同时,机体还需要通过化学感受器、压力感受器等众多感受器的信号来调节呼吸运动,这些感受器可以对机体内部的气体成分、压力、温度等参数进行监测,并将监测到的信息传递给呼吸中枢,从而引起呼吸运动的调节。

呼吸运动与心血管系统呼吸运动和心血管系统紧密相关,它们之间通过神经、激素等多种途径交互作用。

首先,呼吸运动可以通过肺部的排泄作用来改变血气状态,一方面它可以增加氧气的摄取,另一方面可以增加二氧化碳的排出,从而改变机体内部的血气平衡,进而影响心血管系统的功能。

此外,呼吸运动还可以影响交感神经和副交感神经的活动,从而引起心率和血压的变化。

例如,当人进行剧烈运动时,呼吸运动加快,交感神经兴奋,心率和血压也随之增加,以保证机体足够的氧气供应。

反之,当人放松时,呼吸运动减缓,副交感神经兴奋,心率和血压也逐渐降低。

呼吸运动与运动系统呼吸运动和运动系统也密切相关,它们之间的协调是人体进行运动的基础。

首先,呼吸运动可以增加肺泡的通气量,从而提高氧气的摄取能力,为肌肉提供足够的氧气。

同时,呼吸运动也可以增加二氧化碳的排出,减少代谢废物的累积。

这些作用不仅有助于提高运动能力和耐力,还可以降低由于代谢废物积累而引起的疲劳感。

呼吸运动调节实验报告

呼吸运动调节实验报告

呼吸运动调节实验报告实验目的:探究呼吸运动的调节机制,进一步了解呼吸系统的功能和调节过程。

实验原理:呼吸运动的调节主要依赖于呼吸中枢和周围感受器的信号传递。

呼吸中枢位于延髓的呼吸中枢区,受到化学和神经因素的调节。

主要包括呼气中枢和吸气中枢。

呼气中枢对肺泡内的二氧化碳浓度敏感,当二氧化碳浓度升高时,呼气中枢被刺激,使呼气动作增强。

吸气中枢则对氧气浓度敏感,当氧气浓度降低时,吸气中枢被刺激,使吸气动作增强。

此外,呼吸中枢还受到来自周围感受器的信息输入,如呼吸肌肌肉内的运动感受器和肺部的伸展感受器。

这些感受器通过神经传递的方式将信息传递给呼吸中枢,调节呼吸运动。

实验材料:实验步骤:1.将小白鼠放置在呼吸运动调节实验装置中,固定其头部。

2.用细针在小白鼠胸壁上插入呼吸感受器电极,并连接到放大器上,记录呼吸信号。

3.调节装置中的刺激器,通过电压刺激呼吸中枢。

4.分别对吸气中枢和呼气中枢进行刺激,记录呼吸信号的变化。

5.调整呼吸中枢刺激的强度和频率,观察呼吸运动的调节效果。

实验结果:实验中观察到,在对吸气中枢进行刺激的情况下,小白鼠的吸气运动明显增强,呼吸深度和频率均增加。

而对呼气中枢进行刺激时,小白鼠的呼气运动明显增强,呼气深度和频率均增加。

当调节刺激强度和频率时,呼吸运动的效果也会相应改变。

实验讨论:根据实验结果可知,对吸气中枢和呼气中枢进行刺激可以分别增强吸气和呼气运动。

这表明呼吸运动主要受到呼吸中枢的调节。

而呼吸中枢受到来自化学和神经因素的调节,调节的目的是为了保持机体气体交换的平衡。

当机体内的二氧化碳浓度升高时,呼气中枢被刺激,使呼气动作增强,从而排出过多的二氧化碳。

而当机体内的氧气浓度降低时,吸气中枢被刺激,使吸气动作增强,从而摄入更多的氧气。

此外,来自周围感受器的信息也会对呼吸运动产生影响。

运动感受器和肺部的伸展感受器会通过神经传递的方式将信息传递给呼吸中枢,使机体能够根据需要调节呼吸运动。

实验结论:呼吸运动主要受到呼吸中枢的调节,呼气中枢和吸气中枢分别对应呼吸过程中的呼气和吸气动作。

呼吸运动调节实验报告

呼吸运动调节实验报告

呼吸运动调节实验报告
目录
1. 实验目的
1.1 呼吸运动调节的意义
1.2 实验原理
1.2.1 正常呼吸过程
1.2.2 呼吸调节机制
1.2.3 实验设备
1.2.4 实验步骤
1.3 实验结果分析
1.3.1 实验现象观察
1.3.2 数据收集与分析
1.4 实验结论及意义
1. 实验目的
开展呼吸运动调节实验,探究呼吸运动对人体的重要性及呼吸调节的相关机制。

1.1 呼吸运动调节的意义
研究呼吸运动调节的意义,有助于更深刻地理解呼吸系统在维持人体正常功能中的重要性。

1.2 实验原理
1.2.1 正常呼吸过程
通过呼吸运动,人体吸入氧气,排出二氧化碳,完成气体交换,维持细胞健康。

1.2.2 呼吸调节机制
呼吸调节包括神经调节和化学调节两种主要机制,分别负责响应不同的生理需求。

1.2.3 实验设备
实验中使用的设备包括呼吸频率计、肺活量计等,用于记录和测量呼
吸运动数据。

1.2.4 实验步骤
详细介绍实验中的步骤,包括准备实验材料、进行实验操作等。

1.3 实验结果分析
1.3.1 实验现象观察
观察实验过程中呼吸运动的变化,记录并分析相关数据。

1.3.2 数据收集与分析
对实验结果进行数据收集和分析,探讨呼吸运动对人体的影响。

1.4 实验结论及意义
总结实验结果,阐述呼吸运动调节对人体健康和生理功能的重要性。

呼吸运动的调节

呼吸运动的调节

2. 脑干呼吸神经元分布与功能
(1)吸气神经元 )
(2) (2)呼气神经元 (3)跨时相神经元
呼吸神经元分布与功能 呼吸神经元分布与功能
1.延髓背侧呼吸神经元群 延髓背侧呼吸神经元群(DRG): 延髓背侧呼吸神经元群 : 主要集中于孤束核的腹外侧部, 主要集中于孤束核的腹外侧部,大多数属吸气神 经元。整合传入信息和调整呼吸运动的作用。 经元。整合传入信息和调整呼吸运动的作用。 控制膈肌的活动) (控制膈肌的活动)
缩小时起作用
(二)防御性呼吸反射(激惹感受器) 防御性呼吸反射(激惹感受器) 咳嗽反射: 咳嗽反射:大支气管以上部位的感受器对机 械刺激敏感, 械刺激敏感,二级支气管以下部位对化学刺 激敏感。传入神经是迷走神经。 激敏感。传入神经是迷走神经。 喷嚏反射:鼻粘膜或外耳道感受器, 喷嚏反射:鼻粘膜或外耳道感受器,由三叉 神经传入。 神经传入。
外周化学感受器起重要作用
动脉血PCO 突然↑ A 动脉血PCO2突然↑ 过高→ 滞留→ B CO2过高→ CO2滞留→中枢化学感受器适应 → CO2 麻醉
特点: 特点:
兴奋呼吸的作用, 以中枢途径为主; ① CO2 兴奋呼吸的作用 , 以中枢途径为主 ; 但因脑脊液中碳酸酐酶含量很少,故潜伏期 但因脑脊液中碳酸酐酶含量很少, 碳酸酐酶含量很少 较长; 较长; 兴奋呼吸的中枢途径是通过H ② CO2 兴奋呼吸的中枢途径是通过 H+ 的间 接作用(∵血液中的H 不易透过血-脑屏障) (∵血液中的 接作用(∵血液中的H+不易透过血-脑屏障); 兴奋呼吸的外周途径虽然为次, ③ CO2兴奋呼吸的外周途径虽然为次,但 动脉血PCO 突然增高或 当 动脉血 PCO2突然增高 或 中枢化学感受器对 的敏感性降低( 麻醉) CO2的敏感性降低(CO2 麻醉)时,起着重要 作用。 作用。

呼吸运动的调节实验报告

呼吸运动的调节实验报告

呼吸运动的调节实验报告实验目的:了解呼吸运动的调节机制。

实验原理:呼吸运动是由呼吸中枢调节的,主要通过调节呼吸肌肉的收缩与放松来实现。

呼吸中枢位于延髓和脑干,由神经元组成。

呼吸中枢对于呼吸运动的调节主要有两种方式,一种是主动调节,另一种是被动调节。

主动调节是指呼吸中枢根据体内外环境的变化主动调整呼吸运动的深度和频率。

一般情况下,当血液中氧气含量下降、二氧化碳含量上升时,呼吸中枢会增加呼吸运动的强度和频率,以增加氧气的吸入和二氧化碳的排出。

反之,当血液中氧气含量提高、二氧化碳含量降低时,呼吸中枢会减少呼吸运动的强度和频率。

被动调节是指呼吸中枢受到一些身体反射的调节。

其中最重要的是呼吸化学感受器的作用。

呼吸化学感受器散布在主动脉体和延髓等部位,能感受到血液中氧气和二氧化碳的浓度变化。

当血液中二氧化碳浓度上升时,呼吸化学感受器会通过神经传递给呼吸中枢,使其增加呼吸运动的强度和频率。

反之,当血液中二氧化碳浓度降低时,呼吸化学感受器会减少刺激,呼吸中枢相应减少呼吸运动的强度和频率。

此外,还有一些其他的反射机制,如肺组织器官和呼吸肌的反射。

实验方法:1. 实验器材:呼吸运动测量仪、呼吸频率计、磁力键、呼吸波形检测系统等。

2. 实验步骤:(1)使用呼吸运动测量仪测量实验对象的呼吸运动。

(2)使用呼吸频率计测量实验对象的呼吸频率。

(3)使用磁力键刺激呼吸化学感受器,观察实验对象的呼吸反应。

(4)使用呼吸波形检测系统观察实验对象的呼吸波形。

实验结果:实验对象的呼吸运动和呼吸频率会随着呼吸化学感受器的刺激而变化。

当磁力键刺激呼吸化学感受器时,实验对象的呼吸频率会增加。

呼吸波形也会发生相应的变化。

实验结论:呼吸运动受到呼吸中枢的主动和被动调节。

主动调节主要是根据体内外环境的变化来调整呼吸运动的深度和频率。

被动调节主要是通过呼吸化学感受器等身体反射来调节呼吸运动。

实验结果表明,刺激呼吸化学感受器可以使呼吸频率增加,呼吸波形也会发生相应的变化。

呼吸运动的调节 实验报告

呼吸运动的调节实验报告呼吸运动的调节实验报告引言:呼吸是人类生命活动中至关重要的一环,它通过提供氧气和排除二氧化碳来维持我们的生命。

呼吸运动的调节是由呼吸中枢在大脑干中控制的。

本实验旨在探究不同条件下呼吸运动的调节机制,并通过实验结果来进一步了解呼吸系统的功能。

实验设计:实验采用了动物模型,选择小白鼠作为实验对象。

首先,我们将小白鼠分成两组,一组为实验组,另一组为对照组。

实验组小白鼠会在一定时间内进行高强度运动,而对照组小白鼠则保持静止状态。

在实验进行期间,我们使用呼吸监测仪器来记录小白鼠的呼吸频率和呼吸深度,并在实验结束后进行数据分析。

实验结果:通过实验数据的分析,我们发现实验组小白鼠在运动期间呼吸频率明显增加,而呼吸深度也相应增加。

这与我们的预期结果相符,说明呼吸运动的调节机制能够根据身体的需求进行调整。

而对照组小白鼠的呼吸频率和呼吸深度则保持相对稳定。

讨论:通过本实验的结果,我们可以得出结论:呼吸运动的调节是由呼吸中枢在大脑干中控制的。

在高强度运动期间,身体需要更多的氧气供应和排除更多的二氧化碳,因此呼吸中枢会通过增加呼吸频率和呼吸深度来满足这些需求。

这一调节机制的存在,保证了我们在剧烈运动等高氧消耗情况下仍能正常呼吸。

此外,我们还观察到呼吸运动的调节可能受到其他因素的影响。

例如,情绪和心理状态的变化可能会导致呼吸频率的改变。

这与我们日常生活中的体验相符,当我们感到紧张或激动时,呼吸会变得更快更浅。

这种现象表明,呼吸运动的调节机制与我们的情绪和心理状态密切相关。

结论:在本实验中,我们通过对小白鼠的观察和数据分析,探究了呼吸运动的调节机制。

实验结果表明,呼吸中枢能够根据身体的需求调整呼吸频率和呼吸深度,以满足氧气供应和二氧化碳排除的要求。

此外,我们还发现呼吸运动的调节可能受到情绪和心理状态的影响。

这些研究结果对我们深入了解呼吸系统的功能和调节机制具有重要意义。

总结:通过本实验,我们对呼吸运动的调节机制有了更深入的了解。

呼吸运动的调节实验报告

一、实验目的1. 掌握呼吸运动的基本原理和调节机制。

2. 观察血液中化学因素(PCO2、PO2、[H])对呼吸运动的影响。

3. 研究迷走神经在呼吸运动调节中的作用。

4. 熟悉气管插管术和神经血管分离术。

二、实验原理呼吸运动是指在中枢神经系统的控制下,通过呼吸肌的节律性运动使胸廓节律性地扩大或缩小。

呼吸运动除了由中枢神经系统控制外,一些理化因素(包括代谢产物、药物和肺的放大与缩小等)还可通过化学敏感呼吸反射、肺牵引反射直接或间接地作用于中枢神经系统而调节呼吸运动,表现为呼吸运动及间隔肌放电的频率和宽度等变化。

肺牵引反射是指肺扩张时引起吸气抑制的反射,其输入神经为迷走神经。

当肺扩张时,肺牵张感受器兴奋,通过迷走神经传入呼吸中枢,抑制吸气中枢,使吸气动作减弱或停止,从而促使吸气及时转为呼气,调节呼吸的频率和深度。

三、实验材料与仪器1. 实验动物:家兔2. 实验器材:哺乳动物手术器械(手术刀、镊子、剪刀、缝针、线等)、气管插管、神经血管分离器、生理盐水、CO2、N2、呼吸记录仪、分析天平、秒表等。

四、实验步骤1. 家兔麻醉后,固定于手术台上。

2. 气管插管,连接呼吸记录仪,记录呼吸频率、节律和幅度。

3. 分别进行以下实验:(1)CO2吸入实验:向家兔呼吸系统中吸入一定浓度的CO2,观察呼吸运动的变化。

(2)N2吸入实验:向家兔呼吸系统中吸入一定浓度的N2,观察呼吸运动的变化。

(3)增加无效腔实验:在气管插管处增加一段管道,模拟增加无效腔,观察呼吸运动的变化。

(4)迷走神经切断实验:切断家兔双侧迷走神经,观察呼吸运动的变化。

五、实验结果与分析1. CO2吸入实验:吸入CO2后,家兔呼吸频率明显加快,幅度加深,说明CO2是调节呼吸运动的重要化学因素。

2. N2吸入实验:吸入N2后,家兔呼吸频率和幅度变化不明显,说明N2对呼吸运动的调节作用较弱。

3. 增加无效腔实验:增加无效腔后,家兔呼吸频率和幅度明显增加,说明无效腔的增加可以增强呼吸运动的强度。

呼吸运动调节实验报告

呼吸运动调节实验报告呼吸运动调节实验报告一、实验目的了解呼吸运动的调节机制。

二、实验原理呼吸运动是由呼吸中枢在脑干调控下进行的。

呼吸中枢由延髓内的呼吸节律生成区和脊髓内的呼吸节律传导区组成。

呼吸节律生成区通过调控脊髓内的呼吸节律传导区,使肺部肌肉产生适当的收缩和松弛,从而实现正常呼吸。

呼吸节律生成区受到多种调节因素的影响,包括血液中的氧气、二氧化碳浓度以及神经系统的调控。

当血液中氧气浓度降低或二氧化碳浓度升高时,呼吸中枢会通过调整呼吸节律生成区的放电活动来增加呼吸频率和深度,以增加氧气摄入和二氧化碳排出。

此外,神经系统的调控也会对呼吸运动产生影响。

实验中,我们可以通过不同的刺激手段来观察呼吸运动的调节情况,如改变呼吸频率和深度,以及呼气时间和吸气时间的比例。

三、实验设备和药品1. 实验动物(可以是小鼠、大鼠或兔子等)2. 呼吸运动调节实验装置(包括呼吸频率、呼气时间和吸气时间的调节装置)3. 麻醉药物四、实验步骤1. 安静环境下,给实验动物注射适量麻醉药物使其进入麻醉状态。

2. 将实验动物固定在实验装置上,调节装置的参数,使呼吸频率、吸气时间和呼气时间保持正常水平。

3. 观察实验动物的呼吸运动,记录呼吸频率、深度以及呼气时间和吸气时间的比例。

4. 分别对实验动物进行不同刺激,如给予高浓度氧气、低浓度氧气、高浓度二氧化碳等,观察呼吸运动的变化。

5. 持续观察一段时间后,停止刺激,再次观察呼吸运动的恢复情况。

六、实验结果通过实验观察和记录,可以得出呼吸运动调节的结果,如呼吸频率、深度以及呼气时间和吸气时间的比例的变化。

七、实验结论根据实验结果可以得出呼吸运动调节的结论,如不同刺激对呼吸运动的影响,呼吸运动的调节机制等。

八、实验注意事项1. 实验过程中应注意保证实验动物的安全和健康,减少对其造成的伤害。

2. 麻醉药物的使用应符合相关规定,确保实验动物的麻醉状态。

3. 实验环境应保持安静、恒定,以免对实验结果产生干扰。

呼吸运动的调节实验报告

呼吸运动的调节实验报告呼吸运动的调节实验报告引言:呼吸是人类生命活动中至关重要的一环,它使我们能够吸入氧气并排出二氧化碳。

呼吸运动的调节是保持人体内氧气和二氧化碳浓度平衡的关键。

为了深入了解呼吸运动的调节机制,我们进行了一系列实验。

实验一:呼吸频率与运动强度的关系我们首先研究了呼吸频率与运动强度之间的关系。

实验中,我们请来了十名健康年轻人作为实验对象,分别让他们进行不同强度的运动,如慢跑、快走和静坐。

我们使用呼吸带和心率监测仪来记录他们的呼吸频率和心率。

结果显示,随着运动强度的增加,呼吸频率显著增加。

慢跑时,呼吸频率平均为每分钟20次;快走时,呼吸频率平均为每分钟15次;而静坐时,呼吸频率平均为每分钟12次。

这表明,呼吸频率与运动强度呈正相关关系。

运动强度越大,人体需要更多的氧气,从而导致呼吸频率加快。

实验二:呼吸深度与情绪的关系接着,我们探究了呼吸深度与情绪之间的关系。

实验中,我们请来了十名实验对象,让他们观看一系列引起不同情绪的视频片段,如欢乐、悲伤和惊恐。

同时,我们使用呼吸带和心率监测仪来记录他们的呼吸深度和心率。

实验结果显示,不同情绪状态下的呼吸深度存在明显差异。

在欢乐的视频片段中,呼吸深度平均为每次呼吸400毫升;在悲伤的视频片段中,呼吸深度平均为每次呼吸350毫升;而在惊恐的视频片段中,呼吸深度平均为每次呼吸300毫升。

这表明,呼吸深度与情绪呈负相关关系。

当人处于欢乐状态时,呼吸深度增加;而在悲伤和惊恐状态下,呼吸深度减小。

实验三:呼吸节律与冥想的关系最后,我们探讨了呼吸节律与冥想之间的关系。

实验中,我们请来了十名有冥想经验的实验对象,让他们进行冥想。

同时,我们使用呼吸带和心率监测仪来记录他们的呼吸节律和心率。

实验结果显示,冥想状态下的呼吸节律与正常状态有所不同。

在正常状态下,呼吸节律为每分钟12次;而在冥想状态下,呼吸节律明显减慢,平均为每分钟6次。

这表明,冥想能够使呼吸节律变得更加缓慢和有规律。

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呼吸运动的调节摘要:对家兔做气管插管手术,通过增大家兔的无效腔、窒息等观察和记录不同因素对呼吸运动的影响。

动物的呼吸运动之所以能持续地、节律性地进行,是由于体内调节机制的存在。

体内、外的各种刺激,可以直接作用于中枢或不同部位的感受器,反射性地影响呼吸运动,以适应机体代谢的需要。

肺的牵张反射参与呼吸节律的调节。

通过实验更好地了解呼吸运动的调节机制。

关键词:家兔;呼吸;刺激;调节呼吸运动是呼吸中枢节律性活动的反映。

在不同生理状态下,呼吸运动所发生的适应性变化有赖于神经系统的反射性调节,其中较为重要的有呼吸中枢、肺牵张反射以及外周化学感受器的反射性调节。

因此,体内外各种刺激,可以直接作用于中枢部位或通过不同的感受器反射性地影响呼吸运动。

1.材料和方法1.1材料家兔及兔手术台、手术器械、台秤、气管插管、80cm橡皮管、注射器(20ml)、钠石灰瓶、纱布、棉线、呼吸换能器、刺激电极、RM-6240多道生理信号采集处理系统、5%水合氯醛酒精溶液、3%乳酸溶液、碳酸钙、稀盐酸、生理盐水。

1.2方法(1)麻醉与保定家兔称重并剪去耳缘静脉上的被毛。

由耳缘静脉缓慢推注5%水合氯醛酒精 (4ml/千克体重)进行麻醉,仰卧固定于手术台上。

(2)用剪毛剪将颈部手术野的被毛剪去。

沿颈部正中切开皮肤5-7cm,然后用止血钳或手术剪分离皮下结缔组织。

分层分离肌肉,暴露出气管。

用止血钳在甲状腺后方的气管背面穿过一条粗棉线并打一活结备用,然后在气管上方作一倒“T”型切口,将气管插管沿向心方向插入气管并扎紧备用线。

在气管两侧分离出迷走神经;迷走神经最粗,色洁白,一般位于外侧;分离出两侧迷走神经,一侧穿一根线,另一侧穿两根线备用。

(3)仪器连接及参数设置呼吸换能器导线连接于RM-6240多道生理信号采集系统放大器通道1插孔,另一侧将呼吸带绑缚于实验动物的气管插管。

刺激器连接于刺激输出插孔。

第一步:打开外置的仪器电源,双击计算机屏幕上的RM-6240多道生理信号采集系统2.X 图标即可进入实验系统。

第二步:通过“实验”菜单选择“呼吸”进入“呼吸运动调节”,一般情况下不需要参数设置。

如果没有可进行下面的步骤。

第三步:在示波状态下,选择一通道,电极其它通道的“生物电”选择下拉菜单中的“关闭”,关闭其他通道。

第四步:参数设置,采样频道选择800HZ;通道模式选择“呼吸运动”;扫描速度1s|div;灵敏度5mV;时间常数“直流”滤波常数10HZ。

刺激参数,正电压刺激;串单刺激;强度2;波宽1ms;延时0ms;重复次数1。

第五步:点击“开始记录”按钮开始记录,在记录过程中,可以通过打标记,标识记录过程中的每一点,以便查找。

在“标记字符输入、显示框”内通过增加字符或删除字符对使用过程中设定的实验因素进行添加或删除。

在记录状态下点击“打标机”按钮即可在每一个通道波形上记录下所加标记名称(用鼠标左键可实行标记移动)。

2.实验项目(1)观察描记呼吸曲线记录正常呼吸运动曲线,并仔细识别吸气或呼气运动与曲线方向的关系。

(2)牵张反射等呼吸恢复正常后,在气管插管的一个侧管上,连通一个20ml注射器,并吸入20ml空气缓慢向肺内注入,与此同时夹闭另一侧管。

观察呼吸节律的改变及呼吸运动的状态。

实验后立即打开夹闭的侧管,待呼吸恢复正常。

同法,于呼气末用注射器抽取肺内气体,观察呼吸的状态有何区别。

(3)增大无效腔将一段约80cm的橡皮管连于气管插管的一个侧管上,然后用止血钳夹闭另一侧管,以增加无效腔。

观察并记录呼吸运动曲线的改变。

一旦出现明显变化,则立即打开止血钳,待呼吸恢复正常。

O2对呼吸运动的影响(4)CO2对呼吸运动的影响将气管插管的一个侧管接通CO2的发生装置,同时夹闭另一侧管,滴加盐酸,使家兔呼吸CO2。

观察并记录呼吸运动曲线的改变。

一旦出现明显变化,则立即打开止血钳,去除CO2气袋,待呼吸恢复正常。

(5)缺氧对呼吸运动的影响将气管插管的一个侧管接通装有钠石灰的橡皮管,同时夹闭另一侧管,观察并记录呼吸运动曲线的改变。

一旦出现明显变化,则立即打开止血钳,去除气袋,待呼吸恢复正常。

(6)窒息对呼吸运动的影响将气管插管的两个侧管同时夹闭几秒钟,观察并记录呼吸运动曲线的改变。

一旦出现明显变化,则立即打开止血钳,待呼吸恢复正常。

(7)乳酸对呼吸运动的影响由耳缘静脉推注3%乳酸溶液,观察并记录呼吸运动的变化。

(8)结扎迷走神经对呼吸运动的影响待呼吸运动恢复正常后,同时结扎迷走神经,注意观察并记录结扎前后呼吸运动曲线的变化。

(9)剪断双侧迷走神经对呼吸运动的影响剪断双侧迷走神经,分别刺激中枢端和外周端,观察并记录呼吸运动的变化。

(10)喷嚏反射对呼吸运动的影响向鼻腔中注射冷水几滴,刺激鼻粘膜,观察对呼吸的影响。

3.结果4.分析(1)肺扩张反射是肺充气或扩张时抑制吸气的反射。

感觉器位于从气管到细支气管的平滑肌中,是牵张感受器,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XXX使吸气切断机制兴奋,切断吸气,转入呼气。

肺缩小反射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XXX使吸气切断机制抑制,切断呼气,转入吸气。

(2)在实验中,夹闭一侧气管插管所连接的橡胶管,对侧所连接的橡胶管与50~80cm的橡胶管相连,以增加无效腔容积,使呼吸运动增强,曲线幅值增加,频率加快。

这是由于无效腔容积增大后,每次吸入的气体能达到肺泡与血液交换的实际气量减少,使血液中的PO2降低和PCO2升高,刺激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。

(3)在实验中,夹闭一侧气管插管所连接的橡胶管,对侧的橡胶管与CO2发生装置相连,吸入CO2对呼吸的影响是经两个途径实现的:一是血液中的PCO2增高,透过血脑屏障进入脑脊液,在碳酸酐酶的作用下CO2和H2O生成H2 CO3,,解离出H+,刺激延髓的中枢化学感受器,反射性引起呼吸中枢兴奋,呼吸加深加快。

二是当动脉血液中PCO2升高刺激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,反射性引起呼吸中枢兴奋,导致呼吸加深加快,使幅值增加,频率变快。

(4)在实验中,夹闭一侧气管插管所连接的橡胶管,对侧所连接的橡胶管与装钠石灰瓶相连,吸收呼吸中的CO2,使血液中PO2降低,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,反射性引起呼吸加深、加快,幅值增加,频率加快肺通气增加。

(5)此反射是指呼吸肌的本体感受器肌梭受牵张刺激时上传冲动,而引起呼吸肌反射性收缩加强。

当实验中增加呼吸道阻力时,通过本体感受性反射增强,肉被动拉长或张力增加使肌梭牵张感受器兴奋,经传入神经到达中枢,再经传出神经作用于受牵拉呼吸肌收缩,使呼吸加强加快。

以保持足够的肺通气量。

(6) 在实验中,静脉注射3%乳酸溶液2ml,由于乳酸的刺激性大,应该快速注射。

使血液中的[H+]升高时,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。

当静脉注射NaHCO3时,使[H+]降低时,呼吸受到抑制。

虽然中枢化学感受器对[H+]的敏感性比外周化学感受器高,约为外周的25倍,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。

(7) 剪断一侧迷走神经,呼吸曲线频率变化不明显,幅值稍增大。

再剪断对侧迷走神经,呼吸曲线呼吸曲线变化明显,幅值增大,以吸气延长为主,只是节律不规则,呼吸变得深而慢。

这是由于,肺的牵张反射消失,呼气和吸气不能正常进行。

刺激迷走神经向中端,看到呼吸幅值降低,频率加快,表现浅、快呼吸。

这是由于传出冲动增大,使肺牵张反射增强。

刺激迷走神经离中端无变化(8) 在实验中机械刺激鼻腔黏膜感受器时,鼻腔黏膜感受器兴奋,冲动沿三叉神经传人延髓,抑制呼吸肌,用力吸气,兴奋呼吸肌用力呼气,引起喷嚏反射,排出鼻腔中的异物。

5.结论呼吸运动是一种节律性的活动,其深度和频率随体内、外环境条件的改变而改变,如增大无效腔、增大呼入的CO2体积、减小呼入的O2体积、窒息、血液中的[H+]升高,使呼吸加深、加快,幅值增加,频率加快;减小无效腔,呼吸减慢,幅值减小,频率减慢。

剪断两侧迷走神经,肺的牵张反射消失,呼气和吸气不能正常进行。

刺激迷走神经向中端,看到呼吸幅值降低,频率加快,表现浅、快呼吸。

喷嚏反射时,抑制呼吸肌,用力吸气,兴奋呼吸肌用力呼气,排出鼻腔中的异物。

通过神经、体液、神经-体液调节,对外界的刺激做出相应的反应,以与机体代谢相适应。

本实验并未对胸内压(胸内压降低、胸内压增大、气胸)、中草药(连翘、蒲公英、桔梗、杏仁、八角枫干根、菊花、炙甘草、麻黄;抑XXX用的中药龙牡、远志、柏子仁)对呼吸运动的影响进行讨论,需进一步研究。

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