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多种因素对家兔呼吸运动和动脉血压的影响实验报告

多种因素对家兔呼吸运动和动脉血压的影响实验报告

实验目的

观察并分析多种因素对家兔呼吸运动的影响，了解呼吸运动的调节机制。

掌握家兔动脉血压的直接测量方法，验证动脉血压的神经和体液调节机制。

实验材料与方法

实验动物与器材

实验动物：家兔

实验器材：兔体手术台、常用手术器械、张力传感器、引导电极、计算机采集系统、气管插管、注射器、橡皮管、血压换能器、电刺激连线、RM6240生物信号采集系统等。

实验步骤

麻醉与固定：家兔称重后，按5ml/kg体重剂量耳缘静脉注射20%氨基甲酸乙酯进行麻醉，然后固定于兔体手术台上。

气管插管与呼吸监测：剪去颈部皮肤被毛，切开颈部皮肤，分离气管并插入气管插管。连接张力传感器和引导电极，通过计算机采集系统记录呼吸运动。

动脉插管与血压监测：分离一侧颈总动脉，进行动脉插管，连接血压换能器，通过RM6240生物信号采集系统记录动脉血压。

迷走神经分离：仔细分离双侧迷走神经，穿线备用。

实验观察：

呼吸运动观察：分别给予不同浓度的CO2、N2刺激，观察并记录呼吸运动的变化。增加无效腔，观察呼吸运动的变化。剪断双侧迷走神经，观察呼吸运动的变化。

动脉血压观察：静脉注射去甲肾上腺素（NE）和乙酰胆碱（Ach），观察血压变化。改变颈动脉窦血流量（如突然夹闭或松开颈总动脉），观察血压变化。电刺激迷走神经和主动脉神经，观察血压变化。

实验结果与分析

呼吸运动观察结果

CO2刺激：吸入CO2后，家兔呼吸明显加深加快。这是由于CO2刺激了外周化学感受器，导致呼吸中枢兴奋。

N2刺激（缺氧）：吸入N2后，家兔呼吸变深变快。缺氧同样会刺激外周化学感受器，引发呼吸中枢的兴奋。

增大无效腔：增加无效腔后，家兔呼吸张力增强，呼吸频率增加。无效腔的增大导致气体交换效率下降，动脉血中O2下降，CO2上升，刺激中枢和外周化学感受器，使呼吸加深加快。

剪断迷走神经：剪断双侧迷走神经后，家兔呈现慢而深的呼吸。迷走神经在调节呼吸运动中起着重要作用，剪断后中断了肺扩张反射的传入道路，导致呼吸变慢且深。

动脉血压观察结果

静脉注射NE：静脉注射NE后，家兔动脉血压升高。NE与血管平滑肌上的α受体结合，使血管强烈收缩，循环系统外周阻力增加；同时，NE与心肌细胞上的β受体结合，使心率加快，心缩力加强，心输出量增加。

静脉注射Ach：静脉注射Ach后，家兔动脉血压降低。Ach与心肌细胞上的M受体结合，导致心率减慢，心输出量减少；同时，Ach兴奋血管内皮细胞上的M受体，使血管扩张，外周阻力减小。

改变颈动脉窦血流量：突然夹闭颈总动脉后，动脉血压升高；突然松开颈总动脉后，动脉血压降低。这是由于颈动脉窦压力感受器对血流量的变化敏感，通过心血管反射调节血压。

电刺激神经：电刺激迷走神经后，动脉血压降低；电刺激主动脉神经后，动脉血压先升高后降低（初期可能因刺激感受器引起血压升高，随后因中枢调节而血压下降）。这验证了迷走神经是传出神经，主动脉神经是传入神经的生理作用。

讨论

本实验通过观察家兔在不同刺激条件下的呼吸运动和动脉血压变化，深入了解了呼吸和心血管系统的调节机制。实验结果表明，呼吸运动受到CO2浓度、O2浓度、无效腔大小以及迷走神经活动等多种因素的影响，这些因素通过刺激化学感受器和肺牵张反射等机制共同调节呼吸运动。动脉血压则受到神经和体液的共同调节，其中NE和Ach分别通过兴奋和抑制血管平滑肌及心肌细胞上的受体来调节血压；颈动脉窦压力感受器通过感受血流量的变化来调节血压；迷走神经和主动脉神经则分别作为传出神经和传入神经参与心血管反射的调节。

结论

本实验成功观察了多种因素对家兔呼吸运动和动脉血压的影响，验证了呼吸和心血管系统的调节机制。实验结果对于理解生命现象和疾病状态下的生理变化具有重要意义，也为进一步的研究提供了实验依据。