[实验目的]
学习家兔呼吸运动的记录方法,观察各种因素对呼吸运动的影响并分析 其作用途径。
[实验原理]
呼吸运动是呼吸**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**、肺牵张反射、本体感受性反射以及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**部位或通过不同的感受器反射性地影响呼吸运动。
[实验器材与药品]
哺乳动物手术器械1套,兔手术台,气管插管,注射器(20ml、5ml各1只),50cm长的橡皮管1条,张力换能器,生物信号采集分析系统。(生产厂家;北京智鼠多宝生物科技有限责任公司)
1%****,3%乳酸,CO2 ,N2 ,生理盐水等。
[实验对象]
家兔
[实验步骤和方法]
1.手术步骤
(1)麻醉与固定 由耳缘静脉注射1%****(30mg/kg),待兔麻醉后,仰卧位固定于兔台上。
(2)颈部手术 备皮后沿颈部正中切开皮肤约6~8cm并分离皮下组织,用止血钳钝性分离气管前面的肌肉,暴露气管。在气管两侧辨认并分离两侧迷走神经,在神经下穿线备用(勿结扎)。将甲状软骨以下的气管与周围组织分离,在气管下穿入丝线,于气管上段作一倒“T”形切口,插入“Y”形气管插管,用丝线结扎并固定气管插管,手术完毕后用生理盐水纱布覆盖手术切口部位。
(3)膈肌小片的制备 备皮后切开胸骨下端剑突部位的皮肤,沿腹白线向下切开2cm左右,打开腹腔,暴露出剑突软骨和剑突骨柄,辨认剑突内侧面附着的两块膈小肌,仔细分离剑突上附着的腹膜至膈小肌附着处,剪断剑突骨柄(注意压迫止血),使剑突完全游离,即制备好膈肌小片。此时可观察到剑突软骨完全跟随膈肌收缩而上下自由移动。
2.呼吸运动的描记方法
用弯针钩住剑突软骨(针尖向上),使游离的膈肌小片和张力换能器相连接,信号经第4通道输入MD-2000生物信号采集分析系统,由计算机描记呼吸运动曲线。此种描记方法可反映呼吸频率、呼吸深度以及呼吸的停止状态,缺点是在动物移动或稍有挣扎后,基线变化较大,不得不再次调整描记系统。
3.仪器 操作
(1)启动计算机,桌面上双击“DB088型”图标,进入db088型生物信号采集分析系统。
(2)点击菜单栏“实验”,在下拉菜单中依次选“生理学 实验”、“实验17呼吸运动调节”,点击“确定”,即进入呼吸调节实验界面。保留通道4,其余通道可关闭。界面左上角可见张力换能器界面,灵敏度调节为l-2,定标、调零已事先设定。
(3)采样 将鼠标移至左下角点击“记录”,计算机即开始连续采样,屏幕上出现呼吸运动曲线,点击“ESC” 或按空格键可停止采样。采样速度的调节是利用鼠标点击左下角的“快”或 “慢”按钮,使采样间隔调至64~256ms。屏幕有时无信号时,可点击屏幕右方的“基线”按钮,记录曲线会自动出现在屏幕上;或是将鼠标移至标尺处按住左键上下拖动,即可使曲线出现在屏幕上。实验中可选择“放大”或“缩小”按钮放大或缩小曲线的幅度,选择“压缩”按钮,调至“1:1”或“1:2”,点击“平滑”按钮可对曲线进行平滑,点击“50Hz”按钮可去除交流电干扰。
(4)标记 实验中或实验后可在“标记项目”下拉菜单中选取应标记的项目,点击“标记”图标,然后将鼠标移到需要标记部位,点击左键,就完成了标记。
(5)实验过程中如果需要查看前面的结果,可在停止采样的条件下,点击“重放”按钮、点击左向按纽或以鼠标拖动水平滚动条。
(6)测量 实验后用鼠标选中需要测量的一段曲线,点击“测量”图标,即可显示测量结果。
(7)图形编辑 用鼠标选中需剪切曲线,点击“剪切”图标,即可重组记录曲线,如对结果不满意,可恢复重新编辑。
(8)打印 同Word的打印操作相同。
(9)保存与退出
4.观察项目
(1)观察家兔正常呼吸运动曲线,分清吸气相与呼气相。
(2)CO2对呼吸运动的影响 将气管插管开口端与装CO2的球胆管相对,打开球胆管上的弹簧夹,使一部分CO2随着吸气进入气管(如用一小烧杯罩住气管插管开口端,因局部CO2浓度升高,效果会更明显),观察吸入高浓度CO2后呼吸运动有何变化? 呼吸发生明显变化后,去除CO2的吸入。
(3)缺氧对呼吸运动的影响 将气管插管开口端与装N2的球胆管相对,打开球胆管上的弹簧夹,使一部分N2随着吸气进入气管(亦可用一小烧杯罩住气管插管开口端),观察吸入高浓度N2后呼吸运动有何变化? 呼吸发生明显变化后,去除N2的吸入。
(4)H+对呼吸运动的影响 取5ml注射器,由耳缘静脉较快地注入3%乳酸2ml,观察呼吸运动的变化过程。
(5) 增加无效腔对呼吸运动的影响 把50cm长的橡皮管连接在气管套管的开口端,动物通过此橡皮管进行呼吸,此时呼吸运动将有何变化?呼吸发生明显变化后,应即去掉橡皮管。
(6) 切断迷走神经对呼吸运动的影响 分别切断两侧迷走神经干,比较迷走神经切断前后呼吸运动的变化。
[注意事项]
1.气管插管后,侧管要保持通畅。
2.制备膈肌小片时要小心操作,避免家兔出现气胸。
3.膈肌小片与换能器间连线的松紧度要适当。
4.每观察一个项目,要待家兔呼吸恢复正常后,才能进行下一步操作。