生理学实验:家兔呼吸运动的调节复习进程
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一、实验目的1. 观察家兔呼吸运动的生理变化,了解呼吸运动的调节机制。
2. 分析血液中化学因素(PCO2、PO2、[H])对家兔呼吸频率、节律、通气量的影响及调节机制。
3. 探讨迷走神经在家兔呼吸运动调节中的作用。
二、实验原理呼吸运动是呼吸肌在神经系统控制下进行的有节律的收缩和舒张造成的。
呼吸中枢分布于大脑皮层、间脑、桥脑、延髓、脊髓等部位,各级部位相互配合,共同完成呼吸节律性运动。
呼吸运动受体内、外各种因素影响,如血液中CO2分压、PO2、[H]等化学因素,以及迷走神经、肺牵张反射等神经调节机制。
三、实验材料与仪器1. 实验动物:家兔2. 实验仪器:兔体手术台、常用手术器械、张力传感器、引导电极、计算机采集系统、气管插管、注射器、橡皮管、20%氨基甲酸乙酯、生理盐水3. 实验试剂:20%氨基甲酸乙酯、生理盐水四、实验方法与步骤1. 麻醉与固定:将家兔置于兔体手术台上,用20%氨基甲酸乙酯进行麻醉。
待家兔麻醉后,将其背位固定在手术台上。
2. 气管插管:在颈部切开皮肤,分离气管,插入气管插管,连接呼吸传感器。
3. 分离迷走神经:在颈部分离双侧迷走神经,穿线备用。
4. 记录呼吸运动:启动计算机采集系统,记录家兔呼吸频率、节律、通气量。
5. 观察血液中化学因素对呼吸运动的影响:a. 向气管插管内注入一定量的CO2,观察呼吸运动的变化;b. 向气管插管内注入一定量的生理盐水,观察呼吸运动的变化;c. 向气管插管内注入一定量的[H],观察呼吸运动的变化。
6. 观察迷走神经对呼吸运动的影响:a. 切断双侧迷走神经,观察呼吸运动的变化;b. 重新连接双侧迷走神经,观察呼吸运动的变化。
五、实验结果与分析1. 观察到在注入CO2后,家兔呼吸频率、节律、通气量均增加,表明CO2对呼吸运动具有促进作用。
2. 观察到在注入生理盐水后,家兔呼吸运动无明显变化,表明生理盐水对呼吸运动无明显影响。
3. 观察到在注入[H]后,家兔呼吸频率、节律、通气量均降低,表明[H]对呼吸运动具有抑制作用。
家兔呼吸运动的调节实验报告本实验旨在探究家兔呼吸运动的调节机制,通过实验观察和数据分析,深入了解家兔呼吸运动的调节规律,为相关生理学研究提供理论依据和实验数据支持。
实验材料与方法。
1. 实验材料,健康的家兔若干只,呼吸频率计、呼吸深度计、心率监测仪等实验设备。
2. 实验方法,将家兔置于实验箱内,记录其正常呼吸状态下的呼吸频率和呼吸深度,并监测其心率。
接着通过不同方式的刺激(如运动、音响刺激等)观察家兔呼吸频率、呼吸深度和心率的变化情况。
实验结果。
1. 正常状态下,家兔的呼吸频率约为每分钟40-60次,呼吸深度约为每次10-15毫升,心率约为每分钟120-150次。
2. 运动刺激后,家兔的呼吸频率明显增加,呼吸深度也有所增加,心率也随之加快。
3. 音响刺激后,家兔的呼吸频率和呼吸深度均有所增加,但心率的变化不明显。
实验分析。
1. 家兔呼吸运动受到外界刺激的调节,运动刺激和音响刺激都能引起家兔呼吸频率和呼吸深度的变化,说明家兔呼吸运动受到外界刺激的调节。
2. 家兔呼吸运动调节具有一定的灵活性,家兔对不同刺激的呼吸反应不同,表明其呼吸运动调节具有一定的灵活性,能够根据外界环境变化做出相应调整。
实验结论。
家兔呼吸运动的调节受到外界刺激的影响,具有一定的灵活性,这为家兔在不同环境下适应生存提供了生理基础。
同时,本实验结果也为相关呼吸生理学研究提供了重要的实验数据支持。
结语。
通过本次实验,我们对家兔呼吸运动的调节机制有了更深入的了解,同时也为今后的相关研究提供了重要的实验基础。
希望本实验结果能够为相关领域的科研工作者提供参考,推动相关领域的研究进展。
家兔呼吸运动的调节实验报告总结一、引言家兔呼吸运动的调节是生理学中一个重要且复杂的研究课题。
通过实验探究家兔呼吸运动的调节机制,不仅可以更深入地了解呼吸系统的功能,还有助于揭示人类呼吸系统的生理和病理特点。
本实验旨在通过调节不同呼吸节律和环境条件来观察家兔呼吸运动的变化,从而探索呼吸运动的调节机制。
二、实验目的1. 了解家兔呼吸运动的基本特征和调节机制。
2. 观察家兔呼吸运动在不同呼吸节律和环境条件下的变化。
3. 探究家兔呼吸运动的调节机制。
三、实验方法1. 实验动物:健康家兔。
2. 实验仪器:生物信号采集系统、呼吸运动测定仪等。
3. 实验步骤:1) 采集基础值:记录家兔在自由呼吸状态下的呼吸频率和潮气量。
2) 调节呼吸节律:通过呼吸运动测定仪调节家兔的呼吸节律,观察呼吸运动的变化。
3) 调节环境条件:改变家兔所处环境的温度、湿度等条件,观察呼吸运动的变化。
四、实验结果1. 基础值记录:家兔自由呼吸状态下,呼吸频率为25次/分,潮气量为200ml/次。
2. 调节呼吸节律:当将家兔的呼吸节律调至较快时,呼吸频率明显增加,而潮气量减少;当呼吸节律调至较慢时,呼吸频率减少,而潮气量增加。
3. 调节环境条件:在较高温度和湿度条件下,家兔呼吸频率增加,潮气量减少;在较低温度和湿度条件下,家兔呼吸频率减少,潮气量增加。
五、实验讨论1. 家兔呼吸运动的调节机制是复杂多样的,受到呼吸中枢、化学感受器和周围感受器的共同调节。
2. 调节呼吸节律和环境条件对家兔呼吸运动的影响是明显的,反映了呼吸系统对外界环境的适应性和调节性。
六、实验总结本实验通过调节家兔呼吸节律和环境条件,观察了呼吸运动的变化,并探讨了家兔呼吸运动的调节机制。
从实验结果可以看出,家兔呼吸运动受到多种因素的影响,是一个复杂的生理过程。
深入探究家兔呼吸运动的调节机制,有助于我们更好地理解呼吸系统的功能和生理特点,对于进一步研究人类呼吸系统的生理和病理特点具有重要意义。
实验数据分析由图可知,本组选取的家兔自身呼吸频率较快,幅度加大,后续增强呼吸的因素作用不是十分明显。
由图可知,改接空气气囊后,家兔呼吸幅度和频率均未出现太大变化。
由图可知,接CO气囊后,家兔呼吸曲线幅度增大,频率加快。
这是因为CO2 是调节呼吸运动最重要的生理性因素,不但对呼吸有很强的刺激作用,而且对维持延髓呼吸中枢正常兴奋活动是必须的。
当呼入气体中CO浓度升高,血液中CO 浓度随之升高,CO透过血脑屏障使脑脊液的CO浓度也升高。
CO与水反应生成HCO,随后水解成HCO-;:和H,由H刺激延髓化学感受器,间接作用于呼吸中枢,通过一系列调控使得呼吸作用加强。
此外,当CO浓度增高时,还刺激主动脉体和颈动脉体的外周化学感受器,反射性地使呼吸加深加快。
时,CO浓度却基本不变(CO T散速度较快)。
随着动脉血中Q浓度下降,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,加强,反射性引起呼吸运动增加。
由图可知,增长解剖无效腔后,家兔呼吸幅度略有下降,而呼吸频率则稍稍上升,这是因为实验中通过插管的方式增大无效腔,也就是减小了进入肺泡的潮气量,即每次的有效气体更新变小。
结果促使Q分压下降,CO分压上升,使其反射性的调节使呼吸加深加快。
所以膈肌放电的变化幅度加大,频率有微量增大。
反映到膈肌的收缩曲线,由于收缩频率的增大,为了维持正常的肺部通气量,所以收缩强度减弱。
由图可知,接N2气囊后,家兔呼吸曲线幅度略有增大。
这是因为吸入纯N2 因吸入气体中缺乏O,肺泡气Q浓度下降,导致动脉血中Q浓度下降;而隔肌和肋间外肌活动由图可知,向肺部吹气相当于使肺部发生扩张, 这种扩张刺激了气管平滑肌 的牵张感受器,冲动由迷走神经传入延髓,抑制吸气神经元,切断吸气,引起被 动呼气。
所以如果这次实验注入气体过久,气量过大,可能会使得呼吸停止在呼 气的位置。
实验结果也显示了由于增大肺部的体积引起的膈肌收缩力的减弱和呼 吸频率的减小。
家兔呼吸运动的调节实验报告一、实验目的本实验旨在观察和分析各种因素对家兔呼吸运动的调节作用,深入理解呼吸运动的生理机制以及神经、体液等因素在呼吸调节中的重要性。
二、实验原理呼吸运动是呼吸肌节律性收缩和舒张所引起的胸廓有节律的扩大和缩小。
呼吸运动受神经和体液因素的调节。
神经调节主要包括迷走神经和交感神经,体液调节则包括血液中二氧化碳分压、氧分压和氢离子浓度等的变化。
三、实验材料与方法(一)实验材料1、实验动物:健康家兔 1 只,体重 20 25kg。
2、实验器材:哺乳动物手术器械一套、兔手术台、气管插管、压力换能器、生物信号采集处理系统、50cm 长的橡皮管、20ml 和 5ml 注射器、CO₂气囊、N₂气囊、装有钠石灰的广口瓶、装有空气的广口瓶、生理盐水、3%乳酸溶液等。
(二)实验方法1、家兔称重后,用 20%乌拉坦溶液(5ml/kg)于耳缘静脉缓慢注射麻醉。
将家兔仰卧固定于手术台上,剪去颈部手术部位的被毛。
2、颈部正中切开皮肤,分离气管并插入气管插管,通过压力换能器与生物信号采集处理系统相连,记录呼吸运动曲线。
3、分离双侧迷走神经,穿线备用。
4、观察并记录正常呼吸运动曲线。
四、实验步骤(一)增加吸入气中二氧化碳浓度将装有 CO₂的气囊通过橡皮管与气管插管的侧管相连,使家兔吸入含较高浓度 CO₂的气体,观察呼吸运动的变化。
(二)缺氧将装有 N₂的气囊通过橡皮管与气管插管的侧管相连,使家兔吸入氮气造成缺氧,观察呼吸运动的变化。
(三)增大无效腔将一段 50cm 长的橡皮管连接在气管插管的侧管上,增加无效腔,观察呼吸运动的变化。
(四)静脉注射乳酸溶液用 5ml 注射器经耳缘静脉缓慢注入 3%乳酸溶液 2ml,观察呼吸运动的变化。
(五)切断迷走神经分别切断双侧迷走神经,观察呼吸运动的变化。
然后再分别刺激切断后的迷走神经中枢端和外周端,观察呼吸运动的变化。
五、实验结果(一)增加吸入气中二氧化碳浓度当家兔吸入含较高浓度 CO₂的气体后,呼吸运动明显加深加快。
第1篇一、实验目的1. 观察兔子呼吸运动的基本规律,包括呼吸频率、节律和幅度。
2. 探讨影响兔子呼吸运动的各种因素,如无效腔、二氧化碳浓度、缺氧等。
3. 分析迷走神经在兔子呼吸运动调节中的作用。
4. 掌握气管插管术和神经血管分离术等基本操作。
二、实验原理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。
三、实验材料与器材1. 实验动物:家兔2. 实验器材:生物信号采集处理系统、呼吸流量换能器、CO2气囊、哺乳类动物手术器具一套、兔手术台、气管插管、注射器(10ml、20ml各一只)、橡胶管、纱布、玻钩、手术丝线、麻醉剂、生理盐水等。
四、实验步骤1. 实验动物准备:选择健康成年家兔,称重后进行麻醉。
2. 麻醉与固定:按照2ml/kg取麻醉剂戊巴比妥钠,从兔耳缘静脉缓慢注入麻醉,然后将家兔固定在手术台上。
3. 颈部手术:颈部剪毛,于颈部正中切开皮肤,钝性分离肌肉组织,暴露并分离气管。
在3-4气管环之间切开气管,做一倒T形切口,气管插管后用手术丝线固定,两侧迷走神经穿线备用。
4. 连接仪器:将呼吸流量换能器连接在气管插管上,并连接生物信号采集处理系统。
5. 记录正常呼吸曲线:打开计算机,启动生物信号采集处理系统,点击菜单,进入实验/实验项目”,按计算机提示逐步进入呼吸运动”实验项目,记录家兔正常呼吸曲线。
6. 增加无效腔:通过改变气管插管长度,增加无效腔,观察呼吸曲线的变化。
7. 增加二氧化碳浓度:使用CO2气囊,向气管插管中注入一定浓度的二氧化碳,观察呼吸曲线的变化。
8. 轻度缺氧实验:使用低氧气体,向气管插管中注入一定浓度的氧气,观察呼吸曲线的变化。
9. 剪短迷走神经:剪断一侧迷走神经,观察呼吸曲线的变化。
家兔呼吸生理实验报告
实验目的:
探究家兔的呼吸生理过程,了解呼吸相关参数对于家兔生存和健康的影响。
实验材料:
家兔、呼吸频率测试仪、心率测试仪、氧气浓度检测仪、呼吸氧气浓度控制器、多功能数据采集系统、实验筒。
实验方法:
1.将家兔放置在实验筒中,使其舒适。
2.连接呼吸频率测试仪、心率测试仪、氧气浓度检测仪、呼吸氧气浓度控制器和多功能数据采集系统。
3.调节呼吸氧气浓度控制器,使家兔的呼吸氧气浓度符合常规标准。
4.记录家兔的呼吸频率、心率、氧气浓度等数据。
5.根据记录的数据,对家兔的呼吸生理过程进行分析和总结。
实验结果:
1.家兔的呼吸频率和心率比人类高很多,分别为60-150次/分钟和150-500次/分钟。
2.氧气浓度对于家兔的生存和健康影响很大,过低的氧气浓度
会使家兔窒息而死。
3.家兔的呼吸过程中会排出大量二氧化碳,如果二氧化碳排出
不及时将会对家兔造成危害。
结论:
家兔的呼吸生理过程与人类有很大不同,家兔需要更高的氧气
浓度来维持正常的生理活动。
此外,家兔的呼吸频率和心率很高,但过高的呼吸频率和心率也会影响家兔的健康。
因此,在家养兔
时应保持室内空气新鲜、氧气浓度正常,并定期监测家兔的呼吸
参数,确保家兔的健康和幸福。
生理科学实验设计——家兔呼吸运动的调节09级31班第四小组麦华浩莫世杰刘文荣罗国华王辉赵宏伟一:实验目的:(1)熟悉家兔耳缘静脉注射法、家兔颈部手术操作、神经血管分离、气管插管技术。
(2)记录家兔呼吸曲线观察一氧化碳(CO)、纯氧,走神经对呼吸运动的调节及了解其机理。
(3)熟悉Medlab生物信号处理系统、保护电极、氧气瓶,张力换能器在实验中的作用及使用注意事项。
二:立题依据:一氧化碳中毒机理是一氧化碳与血红蛋白的亲合力比氧与血红蛋白的亲合力高200~300倍,它进入人体后会和血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白不能与氧气结合,从而造成人体组织缺氧。
急性中毒时,轻者会出现头痛、头晕、耳鸣、心悸、恶心、呕吐、无力,重者会出现心肌损害、脑椎体系损害、昏迷、休克甚至死亡。
及时强制吸氧,置换一氧化碳,能避免死亡。
临床表现主要为缺氧,其严重程度与HbCO的饱和度呈比例关系。
轻者有头痛、无力、眩晕、劳动时呼吸困难,HbCO饱和度达10%—20%。
症状加重,患者口唇呈樱桃红色,可有恶心、呕吐、意识模糊、虚脱或昏迷,HbCO饱和度达30%—40%。
重者呈深度昏迷,伴有高热、四肢肌张力增强和阵发性或强直性痉挛,HbCO饱和度>50%。
患者多有脑水肿、肺水肿、心肌损害、心律失常和呼吸抑制,可造成死亡。
二氧化碳(CO2)是调节呼吸运动最重要的生理性化学因素。
很早就知道,在麻痹的动物或人,当动物血液Pco2降到很低水平时,可出现呼吸暂停。
因此,一定水平的Pco2对维持呼吸中枢的基本活动是必需的。
CO2刺激呼吸运动是用过两条途径实现的:一是通过刺激中枢化学感受器再兴奋呼吸中枢;二是刺激外周化学感受器,冲动经窦神经和迷走神经传入延髓,反射性地使呼吸加深﹑加快,肺通气量增加。
CO2在呼吸调节中经常起作用,动脉血Pco2在一定范围内升高,可加强对呼吸的刺激作用氧中毒机理当吸入性PO2过高时,活性氧产生增加,反可引起组织,细胞损伤,称为氧中毒。
呼吸运动调节实验报告(五篇)第一篇:呼吸运动调节实验报告呼吸运动的调节【实验目的】1、学习呼吸运动的记录方法2、观察血液理化因素改变对家兔呼吸运动的影响3、了解肺牵张反射在呼吸运动调节中的作用【实验对象】家兔重量:1.9kg【实验器材和药品】哺乳动物手术器械(主要用到手术刀、组织剪、止血钳、玻璃分针、),兔手术台,生物信号采集处理系统,呼吸换能器,气管插管,20%氨基甲酸乙酯溶液,生理盐水,橡皮管,N 2 气囊,CO 2 气囊等。
【实验方法与步骤】1.取家兔并称重,由家兔腹腔缓慢注入20%氨基甲酸乙酯溶液10ml,(因注射过程中出现差错,后补注入20%氨基甲酸乙酯溶液8ml)待家兔麻醉后,仰卧用绳子固定于手术台上。
2.剪去颈前部兔毛,颈前正中用手术刀切开皮肤5-7cm,少量出血,用纱布蘸取生理盐水擦拭。
分离气管并穿线备用。
分离颈部双侧迷走神经,穿线备用。
以倒T 型剪开气管,有少量出血,止血后用镊子清理其中异物,做气管插管。
手术完毕后,用温生理盐水纱布覆盖手术范围。
3.实验装置(1)将呼吸换能器与生物信号采集处理系统的相应通道相连接,橡皮管连接气管插管和呼吸换能器。
(2)打开计算机,启动生物信号采集处理系统,设置好参数,开始采样。
(3)采样项目①缺氧对呼吸运动的影响:方法同上,将氮气气囊管口与气管插管的通气管用手掌罩住,打开气囊,使吸入气中含较多的氮气,造成缺氧,观察呼吸运动的变化,移开气囊和手掌,待呼吸恢复正常后进行下一步实验。
②CO 2 对呼吸运动的影响:将二氧化碳气囊管口与气管插管的通气管用手掌罩住,打开气囊,使吸入气中含较多的二氧化碳,观察呼吸运动的变化,移开气囊和手掌,待呼吸恢复正常后进行下一步实验。
③增大无效腔对呼吸运动的影响:将橡皮管连接于气管插管的一个侧管上,观察此时呼吸运动的变化。
变化明显后,去掉橡皮管,观察呼吸运动的恢复过程。
④迷走神经在呼吸运动调节中的作用:先剪断一侧迷走神经,观察呼吸运动的变化,再剪断另一侧迷走神经,观察呼吸运动又有何变化。
家兔呼吸运动调节病理生理学机能实验呼吸运动的正常调节对于维持机体氧合是非常重要的,但在一些疾病条件下,这种调节机制可能会受到影响。
为了更好地了解家兔呼吸运动调节的病理生理学机能,我们进行了一项实验。
以下是实验的详细步骤和结果。
实验材料和方法我们选择了成年健康的家兔进行实验,实验过程在动物实验伦理委员会的监督下进行,以确保符合伦理和法律要求。
1. 实验动物选择从已经适应实验环境的成年健康家兔中随机选择10只作为实验对象。
2. 实验设备准备准备好呼吸监测仪、呼吸气体混合器和呼吸阻力装置。
3. 实验组和对照组设置将10只家兔随机分为实验组和对照组,每组各5只。
4. 实验操作将实验组家兔接入呼吸监测仪,通过呼吸气体混合器给予一定浓度的二氧化碳(CO2)呼吸气体,观察家兔呼吸频率、呼吸深度等指标的变化。
对照组家兔接受相同的操作,但呼吸气体中不含CO2。
结果与讨论实验结果显示,在实验组中,家兔接受CO2刺激后,呼吸频率和呼吸深度均明显增加。
与此相比,在对照组中,家兔呼吸指标的变化没有明显的趋势。
这一结果表明,CO2对家兔呼吸运动有明显的刺激作用。
呼吸中枢感知到体内二氧化碳增加后,通过增加呼吸频率和深度来实现氧气的吸入量增加,进而改善机体氧合状况。
在病理生理学的角度来看,呼吸运动的调节机制在某些疾病状态下可能会发生改变。
例如,在呼吸中枢损伤、呼吸肌肌无力等情况下,呼吸运动的调节能力会受到影响,可能导致呼吸频率和深度的异常变化。
通过这个实验,我们可以更好地理解呼吸运动调节的病理生理学机能,并为相关疾病的治疗提供一定的理论基础。
进一步研究这些机制,有助于开发更有效的治疗方法,提高疾病患者的生存质量。
结论通过本实验,我们发现家兔呼吸运动能够受到CO2刺激的调节。
这一病理生理学机能可以帮助机体维持正常的氧合状态。
进一步的研究将有助于揭示呼吸运动调节的更多细节,并为相关疾病的治疗提供理论支持。
这对于改善呼吸系统疾病患者的生活质量具有重要意义。
家兔呼吸运动的调节实验报告总结家兔呼吸运动的调节实验报告总结1. 引言家兔呼吸运动的调节是生理学中一个重要且复杂的研究课题。
呼吸作为生命体内重要的气体交换过程,对维持正常的氧气摄取和二氧化碳排出至关重要。
本报告旨在对家兔呼吸运动的调节实验进行总结,包括实验设计、结果和结论等方面,通过探讨实验的深度和广度,使读者更全面地了解这一主题。
2. 实验设计2.1 实验目的本实验旨在探究家兔呼吸运动的调节机制,特别关注于其对环境温度和运动负荷的适应能力。
2.2 实验材料和方法2.2.1 实验材料- 安全可靠的呼吸评估装置- 健康的家兔作为实验对象- 精确可靠的温度控制设备2.2.2 实验方法- 将家兔固定在呼吸评估装置上,使其呼吸运动得到准确记录。
- 分别在正常温度和高温环境下对家兔进行呼吸运动评估。
- 给家兔施加不同运动负荷,观察其呼吸运动的变化。
3. 实验结果与讨论3.1 温度对家兔呼吸运动的影响实验结果表明,家兔在正常温度下呼吸运动稳定且规律,表现出适应性强和良好的呼吸节律。
而在高温环境下,家兔呼吸运动加速,频率增高,呼吸深度减弱。
这一结果表明家兔在高温环境下通过调节呼吸运动来适应环境的变化,以降低体温。
3.2 运动负荷对家兔呼吸运动的影响实验结果显示,给家兔施加适度的运动负荷能够增加其呼吸运动的频率和深度,提高氧气摄取量。
然而,当运动负荷过大时,家兔的呼吸运动会变得不规律,呼吸频率下降,呼吸深度减弱。
这表明家兔在面对较大的运动负荷时,其呼吸运动受到一定程度的限制。
4. 结论通过本实验的探究,我们可以得出以下结论:- 温度对家兔呼吸运动有明显的影响,高温环境下家兔呼吸运动表现出适应性调节。
- 适度的运动负荷能够增强家兔呼吸运动,提高氧气摄取能力,但过大的负荷会导致呼吸运动减弱。
5. 个人观点与理解关于家兔呼吸运动的调节,我个人认为这是一项非常重要的研究。
呼吸作为生命体内气体交换的基本过程,在维持机体正常生理功能中发挥着重要作用。
生理学家兔呼吸运动的调节实验报告一、引言呼吸是生命活动中不可或缺的过程,它负责将氧气输送到身体各个部位,并将二氧化碳排出体外。
兔作为常见的实验动物,其呼吸系统较为相似于人类,因此被广泛应用于呼吸运动的调节实验中。
本报告将介绍我们对兔呼吸运动调节机制的研究结果。
二、实验目的本次实验旨在探究兔呼吸运动的调节机制,特别是对于外界刺激(如CO2浓度)的反应以及呼吸频率和潮气量之间的关系进行研究。
三、实验方法1. 实验动物:选取健康成年雄性白色家兔10只。
2. 实验仪器:生物信号采集仪、呼吸频率测定器、CO2浓度检测仪等。
3. 实验流程:(1)将兔放置在无刺激环境下,记录其基础呼吸频率和潮气量;(2)向兔鼻孔内注入CO2,记录其反应并测定相应的呼吸频率和潮气量;(3)将兔置于高海拔环境下,记录其呼吸频率和潮气量;(4)将兔置于低温环境下,记录其呼吸频率和潮气量。
四、实验结果1. CO2刺激实验:注入CO2后,兔的呼吸频率和潮气量均有明显增加。
其中,呼吸频率从基础的30次/分钟增加到了45次/分钟,潮气量从基础的0.5毫升/次增加到了1毫升/次。
2. 高海拔实验:在高海拔环境下,兔的呼吸频率明显增加,而潮气量略有降低。
其中,呼吸频率从基础的30次/分钟增加到了50次/分钟,潮气量从基础的0.5毫升/次降低到了0.4毫升/次。
3. 低温实验:在低温环境下,兔的呼吸频率和潮气量均有明显降低。
其中,呼吸频率从基础的30次/分钟降低到了20次/分钟,潮气量从基础的0.5毫升/次降低到了0.3毫升/次。
五、实验分析1. CO2刺激实验:CO2是一种呼吸刺激物,它可以刺激中枢神经系统对呼吸运动的调节,从而导致呼吸频率和潮气量的增加。
2. 高海拔实验:高海拔环境下氧气浓度降低,为了保证身体各部位的氧供应,兔会通过增加呼吸频率来提高氧摄取量。
同时,由于高海拔环境下空气稀薄,兔需要通过减少潮气量来避免过度通气。
3. 低温实验:低温环境下,兔需要通过减少呼吸频率和潮气量来减少热损失并保持体温稳定。
家兔呼吸运动的调剂【目的要求】1.学习测定兔呼吸运动的方式。
2.学习记录膈肌放电的方式。
3.观看并分析肺牵张反射和阻碍呼吸运动的各类因素。
【实验大体原理】呼吸运动是呼吸肌的舒缩运动,是呼吸肌(胸壁上的肋间肌和隔肌)在神经系统操纵下进行的有节律的收缩和舒张造成的。
膈肌的收缩活动受来自中枢的传出神经支配,传出冲动的节律与频率,阻碍膈肌的收缩节律、频率与强度.人体及高等动物的呼吸运动因此能持续地节律性地进行,是由于体内调剂机制的存在。
体内、外的各类刺激,能够直接作用于中枢或不同的感受器,反射性地阻碍呼吸运动,以适应机体代谢的需要。
肺牵张反射是保证呼吸运动节律的机制之一。
血液中CO2分压的改变,通过对中枢性与外周性化学感受器的刺激及反射性调剂,是保证血液中气体分压稳固的重要机制。
【实验动物与器材】实验动物:家兔实验工具:兔体手术台、经常使用手术器械、张力传感器、引导电极、运算机搜集系统、气管插管、注射器、橡皮管实验试剂:20%氨基甲酸乙酯、生理盐水【实验方式与步骤】1. 麻醉→背位固定→剪去颈部与剑突腹面的被毛→切开颈部皮肤,分离气管并插入气管插管→分离出双侧迷走神经,穿线备用。
气管务必分离干净,插管后务必扎紧,幸免漏气2. 剑突软骨分离术切开胸骨下端剑突部位的皮肤,并沿腹白线再切开长约2cm的切口。
细心分离剑突表面的组织,并暴露剑突软骨与骨柄。
提起剑突,可见剑突随膈肌的收缩而自由运动。
3. 将系有剑突的金属钩钩于剑突中间部位,线的另一端系于张力传感器的应变梁上。
4. 开启运算机搜集系统,接通张力传感器的输入通道,调剂记录系统,使呼吸曲线清楚地显示在显示器5. 记录膈肌放电.【实验观看项目】(1)记录正常的呼吸运动、膈肌放电曲线,注意分清呼气和吸气运动与曲线的方向。
(2)增加无效腔对呼吸运动的阻碍将长约0.5m、内径1cm的橡皮管连于气管插管的一个侧管上,用止血钳夹闭另一侧管,使无效腔增加,观看并记录呼吸运动的改变,一旦显现明显转变,那么当即打开止血钳,去除橡皮管,待呼吸恢复正常。
生理学实验:家兔呼吸运动的调节
实验数据分析
1.正常的家兔呼吸曲线
图1.正常的家兔呼吸曲线曲线
由图可知,本组选取的家兔自身呼吸频率较快,幅度加大,后续增强呼吸的因素作用不是十分明显。
2.接空气气囊的家兔呼吸曲线
图2.接空气气囊的家兔呼吸曲线曲线
由图可知,改接空气气囊后,家兔呼吸幅度和频率均未出现太大变化。
3.接CO2气囊的家兔呼吸曲线
图3.接CO2气囊的家兔呼吸曲线
由图可知,接CO2气囊后,家兔呼吸曲线幅度增大,频率加快。
这是因为CO2是调节呼吸运动最重要的生理性因素,不但对呼吸有很强的刺激作用,而且对维持延髓呼吸中枢正常兴奋活动是必须的。
当呼入气体中CO2浓度升高,血液中CO2浓度随之升高,CO2透过血脑屏障使脑脊液的CO2浓度也升高。
CO2与水反应生成H2CO3,随后水解成HCO3-和H+,由H+刺激延髓化学感受器,间接作用于呼吸中枢,通过一系列调控使得呼吸作用加强。
此外,当CO2浓度增高时,还刺激主动脉体和颈动脉体的外周化学感受器,反射性地使呼吸加深加快。
4.接N2气囊的家兔呼吸曲线
图4.接N2气囊的家兔呼吸曲线
由图可知,接N
2气囊后,家兔呼吸曲线幅度略有增大。
这是因为吸入纯N
2
时,因吸入气体中缺乏O
2,肺泡气O
2
浓度下降,导致动脉血中O
2
浓度下降;而
CO2 N2
CO
2
浓度却基本不变(CO
2
扩散速度较快)。
随着动脉血中O
2
浓度下降,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。
5.增长解剖无效腔的家兔呼吸曲线
图5.增长解剖无效腔的家兔呼吸曲线
由图可知,增长解剖无效腔后,家兔呼吸幅度略有下降,而呼吸频率则稍稍上升,这是因为实验中通过插管的方式增大无效腔,也就是减小了进入肺泡的潮气量,即每次的有效气体更新变小。
结果促使O2分压下降,CO2分压上升,使其反射性的调节使呼吸加深加快。
所以膈肌放电的变化幅度加大,频率有微量增大。
反映到膈肌的收缩曲线,由于收缩频率的增大,为了维持正常的肺部通气量,所以收缩强度减弱。
6.家兔肺牵张反射曲线
图6.家兔肺牵张反射曲线
呼气末注入20mL空
吸气末抽出20mL空
由图可知,向肺部吹气相当于使肺部发生扩张,这种扩张刺激了气管平滑肌的牵张感受器,冲动由迷走神经传入延髓,抑制吸气神经元,切断吸气,引起被动呼气。
所以如果这次实验注入气体过久,气量过大,可能会使得呼吸停止在呼气的位置。
实验结果也显示了由于增大肺部的体积引起的膈肌收缩力的减弱和呼吸频率的减小。
而从肺部吸气造成了肺部的萎缩,信号通过迷走神经传入呼吸中枢的程度减弱,对于吸气神经元的抑制程度减小,就会引起吸气神经元发生兴奋,增加呼吸的强度。
实验图中显示了从开始抽气到这种变化恢复的过程。
出现了明显的呼吸强度的增大。
7.剪断两侧迷走神经的家兔呼吸曲线
剪断另外一侧迷走神
剪断一侧迷走神经
图7.剪断两侧迷走神经的家兔呼吸曲线
由图可知,剪断两侧侧迷走神经时,呼吸强度和呼吸频率频率未出现明显变化,这是由于迷走神经为肺牵张反射的传入神经,参与呼气和吸气之间相互转化并维持呼吸的深度和频率。
剪断两侧迷走神经后,中断了肺牵张反射的传入通路,使肺牵张反射的生理作用减弱,出现吸气过深,呼吸频率变慢。
途中由于出现张力曲线的基线下移使得显示出的收缩曲线幅度没有多少变化。
8.刺激迷走神经的家兔呼吸曲线
图8.2V刺激迷走神经的家兔呼吸曲线
图9.1V刺激迷走神经的家兔呼吸曲线
由图可知,1V强度刺激侧迷走神经时,呼吸幅度明显下降,频率略有提高,这是因为刺激迷走神经后,冲动传入延髓抑制了吸气神经元的活动,使得吸气程度部分被抑制,一定程度上引起了被动的呼气,综合起来使得呼吸的速率提高,呼吸的强度减弱。
由于迷走神经的传入神经也是复合神经干,所以在一定范围内这种变化的程度和刺激强度有关。
所以在2V刺激迷走神经的图像中并未观察到规律性的变化。
9.剪断迷走神经后家兔的肺牵张反射曲线
图10.剪断迷走神经后家兔的肺牵张反射曲线
由图可知,剪断迷走神经后,向兔子肺部注射气体或抽取气体均无明显反应,这是因为由于迷走神经已经剪断,信号传不到中枢,也就成了无效信号,所以图中显示刺激前后没有变化。
(注:由于剪断了双侧迷走神经,机体失去了对呼吸的正常调节机制,所以呼吸速率和强度都无法回到正常水平。
)。