家兔呼吸运动调节实验的改进

齐瑞芳+吕军+王立军+常燕琴+马宝慧

【摘 要】 本文介绍用压力换能器替代张力换能器可以更加直观的记录呼吸运动曲线的改进。

【关键词】 呼吸运动调节；压力换能器；张力换能器；家兔

【中图分类号】R33-331 【文献标志码】 A 【文章编号】1007-8517（2014）06-0037-01

近年来，随着计算机多媒体和生物实验系统的应用，打破了传统的古板的实验教学模式，增加了学生对实验课的兴趣，培养了学生的创新意识，提高了学生的综合素质。我校在生理学实验教学中对传统的家兔呼吸运动的调节实验的技术和方法进行一些改进，取得了良好的效果。

1 传统家兔呼吸运动调节实验操作[1]

1.1 动物的麻醉、固定、剪毛 用25%的氨基甲酸乙酯溶液（4ml/kg）经家兔耳缘静脉缓慢注入进行麻醉，边注射边观察，观察的麻醉指标是肌张力降低、角膜反射消失、对疼痛的刺激消失、呼吸变慢、变深等。待麻醉后将家兔仰卧位固定在家兔手术台上，用剪毛剪贴着皮肤将颈部的毛剪去。

1.2 颈部手术

1.2.1 分离颈部迷走神经 沿颈前正中线做一5～7cm的切口，分离皮下组织和肌肉，暴露气管。将气管两旁的肌肉拉开，便可在气管两侧深部找到包在颈动脉鞘内的颈总动脉、迷走神经、交感神经和减压神经，仔细辨认并用玻璃分针将两侧的迷走神经分离出来，穿线备用。

1.2.2 分离气管并插管 用玻璃分针游离气管，在喉头下2-3cm处的气管软骨上做一倒“T”字型的切口，插入Y型气管插管，用棉线结扎固定。

1.3 记录呼吸运动曲线 在家兔剑突下方找一随呼吸运动起伏明显的区域，穿一带有结扎线折弯的大头针，将结扎线的另一端与张力换能器（又名张力传感器，成都泰盟科技有限公司，型号：FT-100）的应变梁（弹簧片）相连，将张力换能器的接口连接至BL—420生物机能实验系统的输入信号通道上，打开计算机，启动BL—420生物机能实验系统，在输入信号菜单处的选择所选通道的张力信号，点击开始，显示器上即出现呼吸运动曲线。

1.4 观察项目

1.4.1 记录正常的家兔呼吸运动曲线

1.4.2 缺氧 将气管插管与钠石灰相连，使家兔只能吸入瓶中的氧气，逐渐形成缺氧，而呼出的二氧化碳被钠石灰吸收，不会造成二氧化碳浓度增高，观察呼吸运动曲线的变化。

1.4.3 增加吸入气中二氧化碳浓度 将装有二氧化碳的气囊口对准气管插管的侧管开口（留有一定缝隙，以避免缺氧），观察呼吸运动曲线的变化。

1.4.4 增大无效腔 把一根长橡皮管与气管插管相连，家兔通过这根长管进行呼吸，经一段时间后，观察呼吸运动曲线的变化。

1.4.5 静脉注射乳酸 经耳缘静脉注入3%乳酸3ml，观察呼吸运动曲线的变化。

1.4.6 剪断迷走神经 将分离备用的迷走神经找出，先剪断一侧的迷走神经观察呼吸运动曲线的变化，然后剪断另一侧迷走神经观察呼吸运动曲线的变化。

2 家兔呼吸运动调节实验的改进

近两年，我们在实验中发现用压力换能器（又名压力传感器，成都泰盟科技有限公司，型号：PT-100）记录呼吸运动曲线，克服了张力换能器记录呼吸曲线的弱点。具体操作步骤如下：

在连接压力换能器之前，操作与前面的步骤相同。当气管插管插好后，在Y型气管插管的一端连接3～5cm左右的胶管（防止胶管过长，造成呼吸的阻力过大），胶管的另一端直接与压力换能器的一侧相连，压力换能器的另一侧的三通将其关闭或打开均可。而气管插管的另一端直接与外界相通即可。

3 讨论

3.1 张力换能器的优缺点 本实验内容丰富，通过记录家兔的正常呼吸运动曲线，对比改变体内外环境，仔细观察家兔呼吸运动曲线的变化，进一步让学生加深理解呼吸运动的调节机制。但是实验操作复杂，项目繁多，对学生基本操作技能和技巧的要求以及在实验过程中出现问题的应对能力的要求比较高。

传统记录呼吸运动曲线用的是张力换能器，由于其操作简单，学生在实验过程中很容易掌握。但在使用过程中我们发现有很多因素会影响结果的记录。首先，桌面的震动导致呼吸曲线出现乱波，影响学生对实验结果的准确判断；其次剑突的位置，我们用张力换能器所钩的家兔皮肤是剑突下呼吸最明显处，可每个人用肉眼所观察到的地方不一致，使记录的结果有偏差，而记录的曲线有时灵敏度不是很高，这也是通常导致实验失败的原因之一；最后，呼吸加深加快时无法准确记录，因为张力换能器的弹簧片上下波动幅度有局限性，在家兔呼吸明显加深时，张力换能器却不能完整准确地记录家兔呼吸的深度。

3.2 压力换能器的优势 用压力换能器替代张力换能器后，第一从时间和经济上来说可以节省因张力换能器不灵敏导致时间和动物的浪费，减少了实验经费的开支[2]；第二，压力换能器记录呼吸运动曲线时，不至于因为外界环境的震动产生的不必要的曲线波动，干扰学生对曲线变化的判断；第三，压力换能器直接与气管相连，可以避免张力换能器因所钩剑突的位置不一致所造成的曲线不敏感，另外压力换能器直接与气管相连可以准确反映出呼吸频率和节律的变化，优于靠张力换能器的弹簧片上下波动反映的呼吸频率和节律的变化。

参考文献

[1]李成义，周立社.基础医学课程实验[M].北京：人民军医出版社， 2011：250-253.

[2]雷宇凌，赵栩.综合性、设计性实验设置与学生能力的培养[J].实验教学与仪器，2006，23（4）：33.