家兔呼吸運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)--病理生理學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn).doc

家兔呼吸運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)討論(2009-05-11 19:55:49) 轉(zhuǎn)載標(biāo)簽： 校園分類： 醫(yī)藥類 1、CO2濃度增加使呼吸運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)CO2是調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)最重要的生理性因素，它不但對(duì)呼吸有很強(qiáng)的刺激作用，并且是維持延髓呼吸中樞正常興奮活動(dòng)所必須的。每當(dāng)動(dòng)脈血中PCO2增高時(shí)呼吸加深加快，肺通氣量增大，并可在一分鐘左右達(dá)到高峰。由于吸入氣中CO2濃度增加，血液中PCO2增加，CO2透過(guò)血腦屏障使腦脊液中CO2濃度增多，CO2十H2OH2CO3 HCO3- H+ CO2通過(guò)它產(chǎn)生的 H+刺激延髓化學(xué)感受器，間接作用于呼吸中樞，通過(guò)呼吸機(jī)的作用使呼吸運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，此外，當(dāng)PCO2增高時(shí)，還刺激主動(dòng)脈體和頸動(dòng)脈體的外周化學(xué)感受器，反射性地使呼吸加深加快。2、吸人純氮?dú)馐购粑\(yùn)動(dòng)增加吸人純氮?dú)鈺r(shí)，因吸人氣中缺O(jiān)2，肺泡氣PO2下降，導(dǎo)致動(dòng)脈血中PO2下降，而PCO2卻基本不變（因CO2擴(kuò)散速度快）隨著動(dòng)脈血中PO2的下降，通過(guò)刺激主動(dòng)脈體和頸動(dòng)脈體外周化學(xué)感受器延髓的呼吸中樞興奮，隔肌和肋間外肌活動(dòng)加強(qiáng)，反射性引起呼吸運(yùn)動(dòng)增加。此外，缺O(jiān)2對(duì)呼吸中樞的直接效應(yīng)是抑制并隨缺O(jiān)2程度的加深而逐漸加強(qiáng)。所以缺O(jiān)2程度不同，其表現(xiàn)也不一樣。在輕度缺O(jiān)2，通過(guò)頸動(dòng)脈體等的外周化學(xué)感受器的傳人沖動(dòng)對(duì)呼吸中樞起興奮作用大于缺O(jiān)2對(duì)呼吸中樞的直接抑制作用而表現(xiàn)為呼吸增強(qiáng)。3、靜脈注人乳酸（血液中H+增高）靜脈注人乳酸后，呼吸運(yùn)動(dòng)加深加快。因?yàn)槿樗岣淖兞搜篜H，提高了血中H+濃度。H+是化學(xué)感受器的有效刺激物H+可通過(guò)刺激外周化學(xué)感受器來(lái)調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)，也可直接刺激中樞化學(xué)感受器，但因血中H+不容易透過(guò)血腦屏障直接作用于中樞化學(xué)感受器，因此，血中H+對(duì)中樞化學(xué)感受器的直接刺激作用不大，也較緩慢。4、麻醉雙側(cè)動(dòng)脈體后，再吸人CO2和純N2時(shí)，對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的影響不同用普魯卡因局部浸潤(rùn)麻醉家兔雙側(cè)頸動(dòng)脈體后，開(kāi)始吸人CO2時(shí)仍可引起呼吸運(yùn)動(dòng)加深加快，而再吸人純N2時(shí)，呼吸運(yùn)動(dòng)基本不變。當(dāng)雙側(cè)頸動(dòng)脈體被麻醉后，使外周化學(xué)感受器失去作用，外周的化學(xué)感受性反射消失。此時(shí)，再吸人CO2時(shí)，使血中P CO2增高，CO2雖已不能通過(guò)外周化學(xué)感受器的頸動(dòng)脈體反射性地加強(qiáng)呼吸運(yùn)動(dòng)，但仍可直接刺激中樞化學(xué)感受器，興奮呼吸中樞，使呼吸運(yùn)動(dòng)加深加快，肺通氣量增加；而吸人N2后，血中PO2雖然下降但因雙側(cè)頸動(dòng)脈體被麻醉，外周化學(xué)感受器已失去感受功能，而缺O(jiān)2對(duì)呼吸中樞的直接作用以是抑制作用。所以，不會(huì)再出現(xiàn)反射性地引起呼吸運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)的變化。5、切斷一側(cè)迷走神經(jīng)后，由于這一側(cè)迷走神經(jīng)的神經(jīng)沖動(dòng)傳遞受阻，使得呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)受阻；隨后由于迷走神經(jīng)為混合神經(jīng)，另一側(cè)迷走神經(jīng)將起到呼吸調(diào)節(jié)作用，此時(shí)發(fā)揮負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用，加速吸氣和呼氣活動(dòng)的交替。6、切斷雙側(cè)頸迷走神經(jīng)后，動(dòng)物的呼吸運(yùn)動(dòng)呈慢而深的變化迷走神經(jīng)中含有肺牽張反射的傳人纖維。肺牽張反射中的肺擴(kuò)張反射（亦稱吸氣抑制反射）的生理作用。在于阻止吸氣過(guò)長(zhǎng)過(guò)深，促使吸氣及時(shí)轉(zhuǎn)人呼氣，從而加速了吸氣和呼氣動(dòng)作的交替，調(diào)節(jié)呼吸的頻率和深度。當(dāng)切斷兩側(cè)頸迷走神經(jīng)后，中斷了肺牽張反射的傳人通路，肺牽張反射的生理作用被消除，因此呈現(xiàn)出慢而深的呼吸運(yùn)動(dòng)，使吸氣延長(zhǎng)。7、增大呼吸無(wú)效腔對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的影響增加氣道長(zhǎng)度后家兔呼吸張力增加 ，呼吸頻率增加 。增加氣道長(zhǎng)度等于增加無(wú)效腔，增加無(wú)效腔使肺泡氣體更新率下降，引起血中PCO2、PO2-下降，刺激中樞和外周化學(xué)感受器引起呼吸運(yùn)動(dòng)會(huì)加深加快；另外，氣道加長(zhǎng)使呼吸氣道阻力增大，減少了肺泡通氣量，反射性呼吸加深加快；增加家兔氣道長(zhǎng)度可使家兔通氣量增加，呼吸頻率加快。8、度冷丁對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的影響主要通過(guò)抑制呼吸中樞，降低中樞對(duì)CO2的敏感性，而影響呼吸運(yùn)動(dòng)。尼可剎米具有直接興奮延髓呼吸中樞與刺激頸總動(dòng)脈化學(xué)感受器的作用，由度冷丁引起的呼吸抑制能被尼可剎米對(duì)抗，另外度冷丁會(huì)降低呼吸中樞對(duì)CO2的敏感性而尼可剎米能增加呼吸中樞對(duì)CO2的敏感性的影響作用也與度冷丁相反。實(shí)驗(yàn)報(bào)告樣張家兔呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié) 湖州醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)中心(2006/6/10) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)哺乳類動(dòng)物的手術(shù)操作方法，掌握氣管插管和神經(jīng)血管分離術(shù)，觀察吸入氣中PCO2、PO2 及血液中H+改變和迷走神經(jīng)對(duì)家兔呼吸運(yùn)動(dòng)的影響及機(jī)制探討。1. 實(shí)驗(yàn)材料1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：體重2.4 Kg家兔，1.2 器材：MedLab微機(jī)生物信號(hào)處理系統(tǒng)、呼吸換能器1.3 藥品與試劑：20%烏拉坦、2%乳酸、5%度冷丁、25%尼可剎米、N2、CO22. 實(shí)驗(yàn)方法2.1家兔稱重2.4Kg，耳緣靜脈注射20%烏拉坦12ml麻醉家兔，家兔麻醉后將其仰臥，固定四肢和頭。2.2 頸部手術(shù)，頸正中切開(kāi)57cm左右皮膚，用血管鉗鈍性分離暴露氣管并穿棉線備用，再用玻璃分針?lè)蛛x出兩側(cè)的迷走神經(jīng)穿絲線備用。2.3 氣管插管，用手術(shù)剪在甲狀軟骨下1cm處剪一倒T字切口，插入氣管插管，結(jié)扎固定。2.4 將氣管插管一端接入呼吸換能器。3. 觀察記錄3.1 觀察正常家兔呼吸頻率和幅度3.2 觀察增加氣道長(zhǎng)度，吸入高濃度N2，吸入高濃度CO2，靜脈注射2%乳酸，切斷一側(cè)迷走神經(jīng)，切斷兩側(cè)迷走神及連續(xù)電脈沖刺激切斷后的一側(cè)迷走神經(jīng)中樞端前后家兔呼吸運(yùn)動(dòng)的變化。4. 結(jié)果4.1 正常家兔呼吸張力3.79cmH2O，呼吸頻率43次/分鐘。4.2 增加氣道長(zhǎng)度后家兔呼吸張力從.3.79cmH2O增加到19.57cmH2O；呼吸頻率從43 次/分鐘增加到47次/分鐘?？梢?jiàn)家兔呼吸運(yùn)動(dòng)明顯加深加快。4.3 吸入高濃度N2后家兔呼吸張力從4.24cmH2O增加到8.78cmH2O；呼吸頻率從41次/分鐘增加到53次/分鐘?？梢?jiàn)家兔呼吸運(yùn)動(dòng)加深加快，停止給氣后呼吸很快就恢復(fù)正常。4.4 吸入高濃度CO2后家兔呼吸張力從4cmH2O增加到22cmH2O；呼吸頻率從45次/分鐘增加到 79次/分鐘。家兔呼吸運(yùn)動(dòng)明顯加深加快。4.5 靜脈注射乳酸后家兔呼吸張力從4.6cmH2O增加到12.56cmH2O；呼吸頻率從 45次/分鐘增加到58次/分鐘。4.6 靜脈注射度冷丁后呼吸張力從4cmH2O降低到1.8cmH2O，呼吸頻率從48次/分鐘降低到20次/分鐘，隨即注射尼可剎米，呼吸張力從1.5cmH2O增加到5.0cmH2O，呼吸頻率從18次/分鐘，增加到50次/分。4.7 切斷一側(cè)迷走神經(jīng)，呼吸張力從3.95cmH2O增加到4.75cmH2O，呼吸頻率由45次/分降至30次/分，切斷兩側(cè)出現(xiàn)呼吸暫停（深慢），電刺激中樞端后呼吸可使呼吸淺快。5. 討論5.1增加氣道長(zhǎng)度后家兔呼吸張力增加 cmH2O ，呼吸頻率增加 次/min，增加氣道長(zhǎng)度等于增加無(wú)效腔，增加無(wú)效腔使肺泡氣體更新率下降，引起血中PCO2、PO2下降，刺激中樞和外周化學(xué)感受器引起呼吸運(yùn)動(dòng)會(huì)加深加快；另外，氣道加長(zhǎng)使呼吸氣道阻力增大，減少了肺泡通氣量，反射性呼吸加深加快1 ；增加家兔氣道長(zhǎng)度可使家兔通氣量增加，呼吸頻率加快。5.2吸入高濃度N2后家兔呼吸張力從 cmH2O 增加到 cmH2O ，呼吸頻率從 次/min增加到 次/min，與正常呼吸相比通氣量增加 cmH2O，呼吸頻率增加 次/min，通氣量和呼吸頻率明顯增加，是由于空氣中主要成分是氮?dú)?，吸入氮?dú)庠黾拥韧诮o家兔缺氧，刺激外周化學(xué)感受器，引起延髓呼吸中樞興奮，反射性引起呼吸運(yùn)動(dòng)增強(qiáng) 2 。5.3吸入高濃度CO2后家兔呼吸張力從 cmH2O 增加到 cmH2O ，呼吸頻率從 次/min增加到 次/min，與正常呼吸相比呼吸張力增加 ml/min，呼吸頻率增加 次/min，通氣量明顯增加，呼吸頻率加快是由吸入氣中PCO2增加引起血液中pCO2增高，CO2通過(guò)血腦屏障進(jìn)入腦脊液中溶于水，在碳酸酐酶的作用下分解成HCO3-+H+， H+刺激延髓化學(xué)感受器，間接作用于呼吸中樞，通過(guò)呼吸肌的作用使呼吸運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)。 CO2分壓增高還刺激主動(dòng)脈體和頸動(dòng)脈體外周化學(xué)感受器，反射性地使呼吸加深加快2 ；結(jié)果發(fā)現(xiàn)吸入CO2后引起通氣量增加比吸入純氮?dú)飧黠@，這可能與缺氧主要是刺激外周化學(xué)感受器，對(duì)中樞化學(xué)感受器具有抑制作用；PaCO2對(duì)中樞化學(xué)感受器和化學(xué)感受器外周均有刺激作用，而且， PaCO2和H+作用總和等因素有關(guān)2 。5.4注射乳酸使動(dòng)脈血中H+濃度的增加，可使呼吸加深、加快，肺通氣增加。H+對(duì)呼吸的調(diào)節(jié)既可通過(guò)刺激外周化學(xué)感受器也可刺激中樞化學(xué)感受器而實(shí)現(xiàn)。但H+不易通過(guò)血-腦屏障，因而此時(shí)H+的效應(yīng)主要是刺激外周化學(xué)感受器。5.5切斷兩側(cè)迷走神經(jīng)后，可使吸氣延長(zhǎng)，呼吸深慢。因?yàn)闅夤芎图?xì)支氣管的平滑肌中有牽張感受器，迷走神經(jīng)中有肺牽張反射的傳入纖維。肺牽張反射中的肺擴(kuò)張反射的生理作用，在于阻止吸氣過(guò)長(zhǎng)過(guò)深，加速吸氣和呼氣運(yùn)動(dòng)的交替，使呼吸頻率增加。切斷了迷走神經(jīng)后，中斷了肺牽張反射的傳入通路，肺牽張反射的生理作用被消除，呼吸運(yùn)動(dòng)深慢，根據(jù)上述機(jī)制，用電刺激迷走神經(jīng)的中樞端則可以使深慢的呼吸重新變?yōu)闇\快，并且可以接近正常的呼吸頻率和深度。5.6 度冷丁主要通過(guò)抑制呼吸中樞，降低中樞對(duì)CO2的敏感性，而影響呼吸運(yùn)動(dòng)。尼可剎米具有直接興奮延髓呼吸中樞與刺激頸總動(dòng)脈化學(xué)感受器的作用，由度冷丁引起的呼吸抑制能被尼可剎米對(duì)抗，另外度冷丁會(huì)降低呼吸中樞對(duì)CO2的敏感性而尼可剎米能增加呼吸中樞對(duì)CO2的敏感性的影響作用也與度冷丁相反。1、血液中CO2增多或缺O(jiān)2時(shí)，呼吸運(yùn)動(dòng)有何變化，通過(guò)那些途徑？CO2增多和缺O(jiān)2都能使呼吸增強(qiáng)。CO2刺激呼吸是通過(guò)刺激中樞化學(xué)感受器和外周化學(xué)感受器兩條途徑實(shí)現(xiàn)的。中樞化學(xué)感受器起主要作用。但因?yàn)橹袠谢瘜W(xué)感受反應(yīng)較慢，當(dāng)動(dòng)脈血中CO2分壓突然增高時(shí)，外周化學(xué)感受器在引起快速呼吸反應(yīng)中可起重要作用。低O2對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的刺激完全是通過(guò)外周化學(xué)感受器實(shí)現(xiàn)的。缺O(jiān)2可以刺激頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體的外周化學(xué)感受器，而使延髓呼吸中樞興奮，反射性地引起呼吸運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)。2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析肺牽張反射，包括迷走神經(jīng)氣抑制反射與迷走神經(jīng)吸氣興奮反射的反射途徑以及對(duì)維持正常呼吸節(jié)律的意義。肺充氣或擴(kuò)張時(shí)：感覺(jué)器位于從氣管到細(xì)支氣管的平滑肌中，是牽張感受器，閾值低，適應(yīng)慢。當(dāng)肺擴(kuò)張牽拉呼吸道，使之也擴(kuò)張時(shí)，感覺(jué)器興奮，沖動(dòng)經(jīng)迷走神經(jīng)走神經(jīng)粗纖維傳入延髓。在延髓內(nèi)通過(guò)一定的神經(jīng)聯(lián)系使吸氣切斷機(jī)制興奮，切斷吸氣，轉(zhuǎn)入呼氣。這樣便加速了吸氣和呼氣的交替，使呼吸頻率增加。所以切斷迷走神經(jīng)后，吸氣延長(zhǎng)、加深，呼吸變得深而慢。肺縮小時(shí)：感受器同樣位于氣道平滑肌內(nèi)，但其性質(zhì)尚不十分清楚。肺縮小反向在較強(qiáng)的縮肺時(shí)才出現(xiàn)，它在平靜呼吸調(diào)節(jié)中意義不大，但對(duì)阻止呼氣過(guò)深和肺不張等可能起一定作用。3.雙側(cè)切斷迷走神經(jīng)后，呼吸運(yùn)動(dòng)的變化說(shuō)明什么問(wèn)題？迷走神經(jīng)中含有肺牽張反射的傳人纖維。肺牽張反射中的肺擴(kuò)張反射（亦稱吸氣抑制反射）的生理作用，在于阻止吸氣過(guò)長(zhǎng)過(guò)深，促使吸氣及時(shí)轉(zhuǎn)人呼氣，從而加速