[實驗目的]
學習家兔呼吸運動的記錄方法,觀察各種因素對呼吸運動的影響并分析 其作用途徑。
[實驗原理]
呼吸運動是呼吸**節(jié)律性活動的反映。在不同生理狀態(tài)下,呼吸運動所發(fā)生的適應性變化有賴于神經(jīng)系統(tǒng)的反射性調(diào)節(jié),其中較為重要的有呼吸**、肺牽張反射、本體感受性反射以及化學感受器的反射性調(diào)節(jié)。因此,體內(nèi)外各種刺激可以直接作用于**部位或通過不同的感受器反射性地影響呼吸運動。
[實驗器材與藥品]
哺乳動物手術器械1套,兔手術臺,氣管插管,注射器(20ml、5ml各1只),50cm長的橡皮管1條,張力換能器,生物信號采集分析系統(tǒng)。(生產(chǎn)廠家;北京智鼠多寶生物科技有限責任公司)
1%****,3%乳酸,CO2 ,N2 ,生理鹽水等。
[實驗對象]
家兔
[實驗步驟和方法]
1.手術步驟
(1)麻醉與固定 由耳緣靜脈注射1%****(30mg/kg),待兔麻醉后,仰臥位固定于兔臺上。
(2)頸部手術 備皮后沿頸部正中切開皮膚約6~8cm并分離皮下組織,用止血鉗鈍性分離氣管前面的肌肉,暴露氣管。在氣管兩側(cè)辨認并分離兩側(cè)迷走神經(jīng),在神經(jīng)下穿線備用(勿結(jié)扎)。將甲狀軟骨以下的氣管與周圍組織分離,在氣管下穿入絲線,于氣管上段作一倒“T”形切口,插入“Y”形氣管插管,用絲線結(jié)扎并固定氣管插管,手術完畢后用生理鹽水紗布覆蓋手術切口部位。
(3)膈肌小片的制備 備皮后切開胸骨下端劍突部位的皮膚,沿腹白線向下切開2cm左右,打開腹腔,暴露出劍突軟骨和劍突骨柄,辨認劍突內(nèi)側(cè)面附著的兩塊膈小肌,仔細分離劍突上附著的腹膜至膈小肌附著處,剪斷劍突骨柄(注意壓迫止血),使劍突完全游離,即制備好膈肌小片。此時可觀察到劍突軟骨完全跟隨膈肌收縮而上下自由移動。
2.呼吸運動的描記方法
用彎針鉤住劍突軟骨(針尖向上),使游離的膈肌小片和張力換能器相連接,信號經(jīng)第4通道輸入MD-2000生物信號采集分析系統(tǒng),由計算機描記呼吸運動曲線。此種描記方法可反映呼吸頻率、呼吸深度以及呼吸的停止狀態(tài),缺點是在動物移動或稍有掙扎后,基線變化較大,不得不再次調(diào)整描記系統(tǒng)。
3.儀器 操作
(1)啟動計算機,桌面上雙擊“DB088型”圖標,進入db088型生物信號采集分析系統(tǒng)。
(2)點擊菜單欄“實驗”,在下拉菜單中依次選“生理學 實驗”、“實驗17呼吸運動調(diào)節(jié)”,點擊“確定”,即進入呼吸調(diào)節(jié)實驗界面。保留通道4,其余通道可關閉。界面左上角可見張力換能器界面,靈敏度調(diào)節(jié)為l-2,定標、調(diào)零已事先設定。
(3)采樣 將鼠標移至左下角點擊“記錄”,計算機即開始連續(xù)采樣,屏幕上出現(xiàn)呼吸運動曲線,點擊“ESC” 或按空格鍵可停止采樣。采樣速度的調(diào)節(jié)是利用鼠標點擊左下角的“快”或 “慢”按鈕,使采樣間隔調(diào)至64~256ms。屏幕有時無信號時,可點擊屏幕右方的“基線”按鈕,記錄曲線會自動出現(xiàn)在屏幕上;或是將鼠標移至標尺處按住左鍵上下拖動,即可使曲線出現(xiàn)在屏幕上。實驗中可選擇“放大”或“縮小”按鈕放大或縮小曲線的幅度,選擇“壓縮”按鈕,調(diào)至“1:1”或“1:2”,點擊“平滑”按鈕可對曲線進行平滑,點擊“50Hz”按鈕可去除交流電干擾。
(4)標記 實驗中或?qū)嶒灪罂稍凇皹擞涰椖俊毕吕藛沃羞x取應標記的項目,點擊“標記”圖標,然后將鼠標移到需要標記部位,點擊左鍵,就完成了標記。
(5)實驗過程中如果需要查看前面的結(jié)果,可在停止采樣的條件下,點擊“重放”按鈕、點擊左向按紐或以鼠標拖動水平滾動條。
(6)測量 實驗后用鼠標選中需要測量的一段曲線,點擊“測量”圖標,即可顯示測量結(jié)果。
(7)圖形編輯 用鼠標選中需剪切曲線,點擊“剪切”圖標,即可重組記錄曲線,如對結(jié)果不滿意,可恢復重新編輯。
(8)打印 同Word的打印操作相同。
(9)保存與退出
4.觀察項目
(1)觀察家兔正常呼吸運動曲線,分清吸氣相與呼氣相。
(2)CO2對呼吸運動的影響 將氣管插管開口端與裝CO2的球膽管相對,打開球膽管上的彈簧夾,使一部分CO2隨著吸氣進入氣管(如用一小燒杯罩住氣管插管開口端,因局部CO2濃度升高,效果會更明顯),觀察吸入高濃度CO2后呼吸運動有何變化? 呼吸發(fā)生明顯變化后,去除CO2的吸入。
(3)缺氧對呼吸運動的影響 將氣管插管開口端與裝N2的球膽管相對,打開球膽管上的彈簧夾,使一部分N2隨著吸氣進入氣管(亦可用一小燒杯罩住氣管插管開口端),觀察吸入高濃度N2后呼吸運動有何變化? 呼吸發(fā)生明顯變化后,去除N2的吸入。
(4)H+對呼吸運動的影響 取5ml注射器,由耳緣靜脈較快地注入3%乳酸2ml,觀察呼吸運動的變化過程。
(5) 增加無效腔對呼吸運動的影響 把50cm長的橡皮管連接在氣管套管的開口端,動物通過此橡皮管進行呼吸,此時呼吸運動將有何變化?呼吸發(fā)生明顯變化后,應即去掉橡皮管。
(6) 切斷迷走神經(jīng)對呼吸運動的影響 分別切斷兩側(cè)迷走神經(jīng)干,比較迷走神經(jīng)切斷前后呼吸運動的變化。
[注意事項]
1.氣管插管后,側(cè)管要保持通暢。
2.制備膈肌小片時要小心操作,避免家兔出現(xiàn)氣胸。
3.膈肌小片與換能器間連線的松緊度要適當。
4.每觀察一個項目,要待家兔呼吸恢復正常后,才能進行下一步操作。