家兔呼吸運動調節實驗的改進

齊瑞芳+呂軍+王立軍+常燕琴+馬寶慧

【摘 要】 本文介紹用壓力換能器替代張力換能器可以更加直觀的記錄呼吸運動曲線的改進。

【關鍵詞】 呼吸運動調節；壓力換能器；張力換能器；家兔

【中圖分類號】R33-331 【文獻標志碼】 A 【文章編號】1007-8517（2014）06-0037-01

近年來，隨著計算機多媒體和生物實驗系統的應用，打破了傳統的古板的實驗教學模式，增加了學生對實驗課的興趣，培養了學生的創新意識，提高了學生的綜合素質。我校在生理學實驗教學中對傳統的家兔呼吸運動的調節實驗的技術和方法進行一些改進，取得了良好的效果。

1 傳統家兔呼吸運動調節實驗操作[1]

1.1 動物的麻醉、固定、剪毛 用25%的氨基甲酸乙酯溶液（4ml/kg）經家兔耳緣靜脈緩慢注入進行麻醉，邊注射邊觀察，觀察的麻醉指標是肌張力降低、角膜反射消失、對疼痛的刺激消失、呼吸變慢、變深等。待麻醉后將家兔仰臥位固定在家兔手術臺上，用剪毛剪貼著皮膚將頸部的毛剪去。

1.2 頸部手術

1.2.1 分離頸部迷走神經 沿頸前正中線做一5～7cm的切口，分離皮下組織和肌肉，暴露氣管。將氣管兩旁的肌肉拉開，便可在氣管兩側深部找到包在頸動脈鞘內的頸總動脈、迷走神經、交感神經和減壓神經，仔細辨認并用玻璃分針將兩側的迷走神經分離出來，穿線備用。

1.2.2 分離氣管并插管 用玻璃分針游離氣管，在喉頭下2-3cm處的氣管軟骨上做一倒“T”字型的切口，插入Y型氣管插管，用棉線結扎固定。

1.3 記錄呼吸運動曲線 在家兔劍突下方找一隨呼吸運動起伏明顯的區域，穿一帶有結扎線折彎的大頭針，將結扎線的另一端與張力換能器（又名張力傳感器，成都泰盟科技有限公司，型號：FT-100）的應變梁（彈簧片）相連，將張力換能器的接口連接至BL—420生物機能實驗系統的輸入信號通道上，打開計算機，啟動BL—420生物機能實驗系統，在輸入信號菜單處的選擇所選通道的張力信號，點擊開始，顯示器上即出現呼吸運動曲線。

1.4 觀察項目

1.4.1 記錄正常的家兔呼吸運動曲線

1.4.2 缺氧 將氣管插管與鈉石灰相連，使家兔只能吸入瓶中的氧氣，逐漸形成缺氧，而呼出的二氧化碳被鈉石灰吸收，不會造成二氧化碳濃度增高，觀察呼吸運動曲線的變化。

1.4.3 增加吸入氣中二氧化碳濃度 將裝有二氧化碳的氣囊口對準氣管插管的側管開口（留有一定縫隙，以避免缺氧），觀察呼吸運動曲線的變化。

1.4.4 增大無效腔 把一根長橡皮管與氣管插管相連，家兔通過這根長管進行呼吸，經一段時間后，觀察呼吸運動曲線的變化。

1.4.5 靜脈注射乳酸 經耳緣靜脈注入3%乳酸3ml，觀察呼吸運動曲線的變化。

1.4.6 剪斷迷走神經 將分離備用的迷走神經找出，先剪斷一側的迷走神經觀察呼吸運動曲線的變化，然后剪斷另一側迷走神經觀察呼吸運動曲線的變化。

2 家兔呼吸運動調節實驗的改進

近兩年，我們在實驗中發現用壓力換能器（又名壓力傳感器，成都泰盟科技有限公司，型號：PT-100）記錄呼吸運動曲線，克服了張力換能器記錄呼吸曲線的弱點。具體操作步驟如下：

在連接壓力換能器之前，操作與前面的步驟相同。當氣管插管插好后，在Y型氣管插管的一端連接3～5cm左右的膠管（防止膠管過長，造成呼吸的阻力過大），膠管的另一端直接與壓力換能器的一側相連，壓力換能器的另一側的三通將其關閉或打開均可。而氣管插管的另一端直接與外界相通即可。

3 討論

3.1 張力換能器的優缺點 本實驗內容豐富，通過記錄家兔的正常呼吸運動曲線，對比改變體內外環境，仔細觀察家兔呼吸運動曲線的變化，進一步讓學生加深理解呼吸運動的調節機制。但是實驗操作復雜，項目繁多，對學生基本操作技能和技巧的要求以及在實驗過程中出現問題的應對能力的要求比較高。

傳統記錄呼吸運動曲線用的是張力換能器，由于其操作簡單，學生在實驗過程中很容易掌握。但在使用過程中我們發現有很多因素會影響結果的記錄。首先，桌面的震動導致呼吸曲線出現亂波，影響學生對實驗結果的準確判斷；其次劍突的位置，我們用張力換能器所鉤的家兔皮膚是劍突下呼吸最明顯處，可每個人用肉眼所觀察到的地方不一致，使記錄的結果有偏差，而記錄的曲線有時靈敏度不是很高，這也是通常導致實驗失敗的原因之一；最后，呼吸加深加快時無法準確記錄，因為張力換能器的彈簧片上下波動幅度有局限性，在家兔呼吸明顯加深時，張力換能器卻不能完整準確地記錄家兔呼吸的深度。

3.2 壓力換能器的優勢 用壓力換能器替代張力換能器后，第一從時間和經濟上來說可以節省因張力換能器不靈敏導致時間和動物的浪費，減少了實驗經費的開支[2]；第二，壓力換能器記錄呼吸運動曲線時，不至于因為外界環境的震動產生的不必要的曲線波動，干擾學生對曲線變化的判斷；第三，壓力換能器直接與氣管相連，可以避免張力換能器因所鉤劍突的位置不一致所造成的曲線不敏感，另外壓力換能器直接與氣管相連可以準確反映出呼吸頻率和節律的變化，優于靠張力換能器的彈簧片上下波動反映的呼吸頻率和節律的變化。

參考文獻

[1]李成義，周立社.基礎醫學課程實驗[M].北京：人民軍醫出版社， 2011：250-253.

[2]雷宇凌，趙栩.綜合性、設計性實驗設置與學生能力的培養[J].實驗教學與儀器，2006，23（4）：33.