兔子呼吸运动的调节实验
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Lab #10 Control of Respiratory Movement
(模拟实验)
I. Introduction.
+呼吸幅度和频率受到体内O 分压CO 分压以及H 浓度这些化学因素的反射性调节，以适应22
机体代谢的需要。神经传导也影响呼吸幅度和频率。
实验目的:
分析
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化学因素及神经传导对呼吸运动的影响。
II. Experimental procedures. 1(鼠标器压下左右移动浏览实验场景
2.移动鼠标器，熟悉实验设施
3.点击拖动器械盘中塑胶气管至流量头，增加无效腔 4.点击气体考克，增加兔吸入气中氮气或二氧化碳的浓度 5.点击拖动器械盘中注射器至兔耳注射乳酸
6.点击拖动手术刀至兔颈部切断双侧迷走神经
7、实验完成后，按停止按钮进行数据测量
III. Result
1.将塑胶气管插入流量头处，增大无效腔。
图1 增大无效腔后家兔呼吸信号变化
增大无效腔后呼吸加深，频率加快。无效腔是指未进行气体交换的一部分肺泡容量，包
括解剖无效腔和肺泡无效腔。且肺泡通气量 =(潮气量,无效腔气量)× 呼吸频率，所以当给家兔气管插管的侧管连接50cm长的胶管时，增大了解剖无效腔，使肺泡通气量减少，因此家兔通过调节增大潮气量即呼吸加深，增加呼吸频率是肺泡通气量保持不变，维持正常呼吸。
2.1. 打开考克，增大兔子呼吸进入的CO量 2
图2 增加二氧化碳吸入量后家兔呼吸信号变化
CO浓度增加使呼吸运动加强 CO是调节呼吸运动最重要的生理性因素，它不但对呼吸22
有很强的刺激作用，并且是维持延髓呼吸中枢正常兴奋活动所必须的。每当动脉血中P增CO2高时呼吸加深加快，肺通气量增大，并可在一分钟左右达到高峰。由于吸入气中CO浓度增2
-+加，血液中P增加，CO透过血脑屏障使脑脊液中CO浓度增多， CO+HO?HCO?HCO +H 。 CO22222233
+CO通过它产生的 H 刺激延髓化学感受器，间接作用于呼吸中枢，通过呼吸机的作用使呼吸2
运动加强，此外，当P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CO2
使呼吸加深加快。
2.2(增大兔子呼吸进入的N的量 2
图3 增加氮气吸入量后家兔呼吸信号变化
吸入纯氮气时，因吸入气中缺O，肺泡气PO下降，导致动脉血中PO下降，而PCO却基本2222不变(因CO2扩散速度快)随着动脉血中PO的下降，通过刺激主动脉体和颈动脉体外周化学2
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。此外，缺O对呼吸中枢的直接效应是抑制并随缺O程度的加深而逐渐加强。所以缺O程度不同，其222
表
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现也不一样。在轻度缺O，通过颈动脉体等的外周化学感受器的传人冲动对呼吸中枢起兴2
奋作用大于缺O对呼吸中枢的直接抑制作用而表现为呼吸增强。 2
3.向兔子耳朵中注射0.5ml乳酸
图4 注射乳酸后家兔呼吸信号变化
静脉注人乳酸后，呼吸运动加深加快。因为乳酸改变了血液PH，提高了血中H+浓度。H+
是化学感受器的有效刺激物。H+可通过刺激外周化学感受器来调节呼吸运动，也可直接刺激中枢化学感受器，但因血中H+不容易透过血脑屏障直接作用于中枢化学感受器，因此，血中H+对中枢化学感受器的直接刺激作用不大，也较缓慢。
4.切断兔子双侧迷走神经
图5 切断双侧迷走神经后家兔呼吸信号变化
切断双侧迷走神经后，呈现很明显的慢而深的呼吸(主要是吸气相)。 当切断双侧迷走神经以后，中断了左右两侧的肺牵张反射的传入道路，肺扩张反射的生理作用就被完全消除，故呈现很明显的慢而深的呼吸运动。
IV. Discussion.
本实验是用计算机进行的模拟实验，故实验结果较为典型，如果用真实动物进行实验结果可能存在较大的不确定性。
V. References.
生理学实验(第二版)，解井田赵静， 高等教育出版社，2002
人体及动物生理学(第二版)王玢左明雪，高等教育出版社，2001
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