生理学实验 第七章 呼吸.doc

第七章呼吸
机体与外界环境之间的气体交换过程,称为呼吸(respiration)。通过呼吸,机体从大气摄取新陈代谢所需的O2,排出机体代谢所产生的CO2。呼吸观察包括外呼吸(肺通气和肺换气)、气体在血液中的运输和内呼吸(组织换气和细胞内氧化代谢)。气体进出肺取决于两方面的相互作用:肺通气的动力和阻力。在肺呼吸运动过程中肺随胸廓的运动而运动,胸膜腔内压虽随呼气和吸气而升降,它的稳定有赖于胸膜腔的密闭性和两层胸膜间浆液分子的内聚力。如果胸膜破裂,胸膜腔与大气相通,空气将立即进入胸膜腔内,形成气胸。肺通气的动力需克服肺通气的阻力才能实现肺通气,肺通气的阻力包括弹性阻力和非弹性阻力。机体通过规律的呼吸运动来满足并能适应机体代谢的需要,这种有规律的呼吸运动的稳定有赖于呼吸中枢的调节,而且,呼吸运动还受到神经和体液因素的影响。本章选择了四个实验,加深实验者对肺通气的动力、阻力和呼吸运动的调节的认识和理解。
肺通气的动力---------------------- 胸内压和气胸
肺通气的阻力---------------------- 肺顺应性的测定
呼吸运动的调节------------------- 膈神经放电

胸内压和气胸
【目的】

【原理】平静呼吸时,胸膜腔内的压力(胸膜腔内压intrapleural pressure)虽随呼气和吸气而升降,但始终低于大气压(在肺内压等于大气压的情况下),称为胸内负压。若紧闭声门而用力呼气,使肺内压远高于大气压时,则胸内压可高于大气压而呈正压。倘因创伤或其他原因使胸膜与大气相通,因外界空气进入胸腔形成气胸,此时胸内压便和大气压相等,不再呈现负压,肺亦随之萎缩,形成气胸(pneumothorax)。
【实验对象】兔
【实验器材和药品】兔手术台、哺乳动物手术器械一套、血压换能器、压力换能器;BL-410生物机能实验系统、铁支架、小滑轮;气管套管、胸内套管(或粗的穿刺针头); 50厘米长橡皮管一条、20毫升注射器;20%氨基甲酸乙酯或1%戊巴比妥钠。
【实验步骤及观察项目】
一、手术
自兔耳缘静脉注入20%氨基甲酸乙酯(5毫升/千克体重)或1%戊巴比妥钠(~3毫升/千克体重)。待兔麻醉后,仰卧固定于兔台上。剪去颈部、右侧胸部和剑突部位的毛。在颈部正中线切开皮肤,分离出气管,插好气管套管,气管套管两侧管各连接一3cm长的橡皮管。其中一侧用于描记呼吸运动。在兔右腋前线第4~5肋骨之间沿肋骨上缘作一个长约2cm的切口,再将表面肌肉在插入点处用止血钳稍稍分离,经此点将胸内套管快速插入胸腔内,则可看到信号线向下移位,而后随呼吸运动升高和降低,这说明胸内套管已插入胸膜腔内。旋动套管螺旋将腔内套管固定于胸壁。如用穿刺针头,无需分离表层肌肉,将穿刺针头沿下位肋骨上缘垂直插入胸膜腔,插入时有突破感。看到上述变化后,要用胶布将针尾固定在胸部皮肤上,防止针头的移位或滑脱。
二、连接仪器
将气管套管一侧橡皮管夹闭,另一侧套到压力换能器的三通管上(直接受力端),压力换能器输入端与BL—410系统的前面板CH1接口相连,调整三通管另一侧橡皮管口径(约夹闭l/2~2/3),使记录的呼吸运动有一定的幅度。
将胸内套管(或