家兔呼吸运动的调节实验报告
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家兔呼吸运动得调节
一、实验目得
1.观察血液中化学因素(PCO2、PO2、[H+])改变对家兔呼吸频率、节律、通气量得影响及机制。观察迷走神经在家兔呼吸运动调节中得作用及机制。
2.学习气管插管术与神经血管分离术。
二、实验原理
呼吸运动指在中枢神经系统控制下,通过呼吸肌节律性得运动造成胸廓节律性地扩大或缩小。呼吸运动除了受中枢神经系统控制外,一些理化因素(包括代谢产物、药物以及肺得扩大与缩小等)可通过如化学感受性呼吸反射、肺牵张反射直接或间接作用于中枢神经系统来调节呼吸运动,表现为呼吸运动及隔肌放电得频率与幅度等改变。
化学因素(包括代谢产物、药物等)可直接作用于中枢或通过化学感受器作用于中枢后,再经传出神经纤维,如膈神经、肋间神经将控制信号传至呼吸肌,引起呼吸运动发生改变。肺牵张反射指肺扩张时引起吸气抑制得反射,其传入神经就是迷走神经。
三、实验结果
1、通入CO2
吸入CO2后呼吸明显加深,频率明显加快。
2、通入N2
吸入N2后呼吸加深,频率加快,但其幅度较CO2小。
3、增大无效腔
增大无效腔后呼吸显著加深,频率显著加快。
4、剪断一侧迷走神经
剪断一侧迷走神经后,呼吸深度与频率均变化不明显。5、剪断双侧迷走神经
剪断双侧迷走神经后,呼吸深度基本不变,呼吸频率大幅度减慢。
四、讨论
1.通入CO2
CO2就是调节呼吸运动最主要得体液因素。当外周血液中CO2浓度适度增多时,呼吸表现为加深加快。CO2就是脂溶性小分子,能迅速透过血脑屏障进入脑脊液,与其中得水结合成碳酸,碳酸迅速解离出氢离子,从而以氢离子得形式刺激中枢化学感受器(分布在延髓腹外侧浅表区),兴奋呼吸。其次,一小部分CO2也能直接刺激外周化学感受器,兴奋呼吸。
2.通入N2
通入N2后,因吸入气体中缺乏O2,动脉血中PO2下降,反射性使呼吸运动加深加快,肺通气量增加。并且轻度缺氧时,对外周化学感受器得兴奋作用强于对呼吸中枢得直接抑制作用,故表现为呼吸兴奋。
3.增大无效腔
肺泡通气量=(潮气量-无效腔气量)*呼吸频率。增大无效腔时,肺泡通气量减少,故气体交换效率降低,导致血液缺氧与CO2增多,从而兴奋呼吸。
4.剪断一侧迷走神经
1.迷走神经被剪断,肺扩张反射得生理作用被消除,故呈现慢
而深得呼吸运动。
2.但迷走神经就是左、右各一支,切断一根时,另一根迷走神经
依然可以传入肺牵张反射得传入刺激,所以呼吸频率与深度变
化不大
5.剪断双侧迷走神经
家兔正常得呼吸受肺牵张反射得调节,阻止吸气活动过长,加速吸气动作与呼气动作得交替。迷走神经中含有肺牵张反射得传入纤维。当切断双侧迷走神经后,中断了肺牵张反射得传入通路,肺牵张反射作用被解除,动物呼吸出现吸气延长、加深,变为深而慢得呼吸。
五、结论
1.在动脉血PO2降低,PCO2或氢离子浓度升高时,外周化学感受
器受到刺激,冲动分别沿窦神经与迷走神经传入延髓孤束核,反射性引起呼吸加深加快。
2.但肺扩张时,牵拉呼吸道使牵张感受器兴奋,冲动增加,经迷走
神经传入延髓,通过延髓与脑桥呼吸中枢得作用,促使吸气转换为呼气。
六、思考题
1.迷走神经在呼吸调节过程中有何作用?
迷走神经在呼吸调节过程中主要参与了肺牵张反射。肺牵张反射包括肺扩张反射与肺萎缩反射。肺扩张反射得生理意义在于加速吸气向呼气得转换,使呼吸频率增加。但人得肺扩张发射得敏感性较低,在平静呼吸时,肺扩张反射一般不参与呼吸运动得调节。肺萎缩反射在平静呼吸时并不重要,只有在较大程度得肺萎缩时才出现该反射。2、平原地区得人初到高原地区时,呼吸运动有何变化?为什么?
海拔增高引起大气中氧分压降低,称为低压性低氧。吸入气体中PO2降低,最初刺激外周化学感受器,进而兴奋呼吸中枢,使呼吸活动加深加快,肺通气量增加,称为急性低氧反应。随后数十分钟,因低氧得持续而通气反应下降,称为持续低氧下得通气衰竭。更久置身于低氧环境,通气将再度增强,其幅度可超过急性低氧反应得峰值,称为习服。