家兔膈肌放电与呼吸运动实验

1. 家兔膈肌放电与呼吸运动实验 李婉南 Email：liwannan@jlu.edu.cn

2. 实验目的 • 学习掌握计算机生物信号系统的使用 • 掌握记录呼吸及膈肌放电的方法，同时加深对呼吸运动调节的认识 。 • 掌握气管插管术等手术操作

3. 实验原理 • 膈肌是重要的吸气肌，由膈神经支配，膈神经起自颈脊髓3~5节。正常情况下，脊髓的呼吸运动神经元本身不产生呼吸活动，而是在延髓呼吸中枢产生的节律性冲动控制下发放冲动，经膈神经及肋间神经传递至呼吸肌，从而形成周期性呼吸活动。 • 电极插入膈肌，所记录到的肌肉电活动称为膈肌放电。膈肌放电与膈神经放电的信号形态基本一致，但信号远比后者强。 • 无论是在整体或离体情况下，也无论是直接刺激或间接刺激，总是先引起兴奋，然后由兴奋触发收缩机制，引起肌肉收缩 • 膈神经放电是与吸气动作同步，而有规则的群集型放电。

4. 材料（materials) 1 动物： 家兔 ，雌雄不限。 2 器材： RM6420 生物信号处理系统（成都仪器厂）,张力换能器，引导电极、兔用手术器械一套、兔固定台、气管插管、注射器（20 ml、1 ml各一个）、棉线。 3 药品试剂 20%乌来糖（氨基甲酸乙酯urethane)

5. 方法（methods) 1 家兔称重，按5ml/kg 体重耳缘静脉20%乌来糖麻醉家兔，家兔麻醉后将其仰卧，固定四肢和头。 2 颈部手术 颈正中切口5～7cm左右皮肤。用血管钳钝性分离出气管穿线备用。 3 气管插管 用手术剪在甲状软骨下1cm处剪一“⊥”切口,插入气管插管，结扎固定。 4 将气管插管一端连接呼吸换能器。 5 在胸骨剑突下3cm处切开皮肤、打开腹腔，将胃向下腹部推移，暴露膈肌。将引导电极插入膈肌。

25. 呼吸与膈肌放电曲线

26. 观察记录（observations) 1 记录膈肌放电曲线和呼吸曲线。 讨论：放电现象与呼吸运动的关系（是否先放电后收缩？） 2 记录家兔正常的呼吸频率和通气量 3 记录增加气道长度前后家兔膈肌肌电图、呼吸频率和通气量的变化

27. 延伸观察项目 (1) 增加吸入气中CO2的浓度 (2)增大无效腔 (3)切断一侧迷走神经，再切断另一侧迷走神经

28. 注意事项 1.乌来糖注射剂量不要过多（3－4ml）。 2.记录电极不可短接！除尖端外，其余部分应做绝缘处理，仪器和动物都要接地。 3.记录电极插入时防止将膈肌刺破造成气胸；电极应妥善固定，防止脱落。

29. 思考题 • 波形分析 • 分析增加呼吸无效腔，呼吸运动改变的原因。 • 双侧切断迷走神经以后，呼吸运动的变化说明什么问题？ • 分析增大CO2浓度后呼吸运动变化的原因。