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北京智鼠多宝生物科技有限责任公司
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家兔呼吸运动调节

[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、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中枢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。

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