实验十八、兔膈神经和膈肌的传出放电 【实验目的】 用膈神经与膈肌放电作为观察呼吸运动的指标，加深对节律性呼吸运动的中 枢起源和外界环境改变对呼吸运动的反射性调节作用的认识。 【实验原理】 脑干呼吸中枢的节律性冲动发放，通过脊髓的膈神经及肋间神经下行传导到 膈肌与肋间肌，从而产生节律性的呼吸运动。因此，引导膈神经传出纤维的放电 和膈肌的放电，可直接反映脑干呼吸中枢的活动。同时，膈神经与膈肌放电活动 的变化也能反映体内外各种刺激对呼吸运动的反射性影响。 【实验对象】 家兔 【实验器材】 哺乳动物手术器械、兔解剖台、20%氨基甲酸乙酯、20ml注射器、约1m长 内径0.7cm橡皮管一根、C02气囊、N2气囊、0.9%氯化钠生理盐水、监听器、引 导电极支架、刺激电极及相连的刺激线、BL一410生物机能实验系统。 【实验步骤】 1.手术 (1)麻醉、固定动物及气管插管同前。 (2)分离双侧迷走神经并各穿一细线打松结备用。 (3)分离膈神经。兔膈神经主要由颈24脊神经的腹支汇合而成，位于颈总 动脉神经束的后外侧。先将动物头颈尽量偏向对侧，用止血钳在术侧颈外静脉与 胸锁乳突肌之间向深处分离直到脊柱肌，透过脊柱表面之浅筋膜，即可见到粗大 横行的臂丛神经，由颈2~4脊神经分出的分支一一膈神经，其如细丝线粗细、 贴在前斜角肌腹缘表面，与气管呈平行走向入胸腔。用止血钳或玻璃分针挑破浅 筋膜，分离出长约1.5~2cm一小段膈神经，以温生理盐水棉球覆盖保护。分离 过程中，若感觉胸锁乳突肌有碍于神经的暴露，可在该肌肉的中部结扎、剪断。 (4)暴露膈肌并安置记录电极。在上腹部正中找到剑突所在部位，在剑突下 方3~4cm的地方依次剪去皮肤，沿腹白线在剑突下剪3~4cm切口，打开腹腔， 用止血钳夹持剑突尖部并向动物头端翻转剑突，在剑突内表面可见贴附的膈肌
1 实验十八、兔膈神经和膈肌的传出放电 【实验目的】 用膈神经与膈肌放电作为观察呼吸运动的指标，加深对节律性呼吸运动的中 枢起源和外界环境改变对呼吸运动的反射性调节作用的认识。 【实验原理】 脑干呼吸中枢的节律性冲动发放，通过脊髓的膈神经及肋间神经下行传导到 膈肌与肋间肌，从而产生节律性的呼吸运动。因此，引导膈神经传出纤维的放电 和膈肌的放电，可直接反映脑干呼吸中枢的活动。同时，膈神经与膈肌放电活动 的变化也能反映体内外各种刺激对呼吸运动的反射性影响。 【实验对象】 家兔 【实验器材】 哺乳动物手术器械、兔解剖台、20％氨基甲酸乙酯、20ml 注射器、约 1m 长 内径 0.7cm 橡皮管一根、CO2气囊、N2气囊、0.9％氯化钠生理盐水、监听器、引 导电极支架、刺激电极及相连的刺激线、BL－410 生物机能实验系统。 【实验步骤】 1.手术 (1)麻醉、固定动物及气管插管同前。 (2)分离双侧迷走神经并各穿一细线打松结备用。 (3)分离膈神经。兔膈神经主要由颈 2～4 脊神经的腹支汇合而成，位于颈总 动脉神经束的后外侧。先将动物头颈尽量偏向对侧，用止血钳在术侧颈外静脉与 胸锁乳突肌之间向深处分离直到脊柱肌，透过脊柱表面之浅筋膜，即可见到粗大 横行的臂丛神经，由颈 2～4 脊神经分出的分支—－膈神经，其如细丝线粗细、 贴在前斜角肌腹缘表面，与气管呈平行走向入胸腔。用止血钳或玻璃分针挑破浅 筋膜，分离出长约 1.5～2cm 一小段膈神经，以温生理盐水棉球覆盖保护。分离 过程中，若感觉胸锁乳突肌有碍于神经的暴露，可在该肌肉的中部结扎、剪断。 (4)暴露膈肌并安置记录电极。在上腹部正中找到剑突所在部位，在剑突下 方 3～4cm 的地方依次剪去皮肤，沿腹白线在剑突下剪 3～4cm 切口，打开腹腔， 用止血钳夹持剑突尖部并向动物头端翻转剑突，在剑突内表面可见贴附的膈肌
将两根刺激电极平行插入膈肌，恢复剑突至原位。 (⑤)安放引导电极。将引导电极支架置于适当的位置，用玻璃分针轻轻挑起 膈神经放在电极上，稍稍提高电极，使之悬空与周围组织脱离接触，但切不可将 神经拉得过紧，防止损伤。接地电极置于皮肤切口，随仪器并联接地。 2.实验观察 (1)BL-410操作：打开电脑，进入BL-410生物机能实验系统，1通道选择 神经放电，2通道选择肌电，点击开始按钮后，屏幕上可以同步观察到与吸气运 动同步的膈神经和膈肌周期性群集电位图形，同时，监听器发出与之同步的放电 声音，并观察到动物同步的吸气运动： (2)于一侧气管插管上连接长橡皮管，待放电活动稳定后，堵住插管的另一 侧开口约1分钟，观察解剖无效腔明显增加时，膈神经和膈肌放电的变化。 (3)通过气管插管向气管内缓慢注入C02,观察吸入气中C02浓度增加时膈神 经和膈肌放电的变化。 (4)通过气管插管向气管内缓慢注入N2气，使吸入气中N2浓度显著降低时， 记录膈神经和膈肌放电的变化。 (5)肺牵张反射作用的分析 1)在气管插管的两个管口各接一小段橡皮管，将预先已经抽取20ml空气的 注射器紧密连接在一侧橡皮管上，瞄准吸气末，在堵住插管另一侧橡皮管口的同 时，迅速向气管内注入20m1空气，维持这个姿势不动持续几秒钟，使肺处于扩 张状态，观察膈神经和膈肌放电的变化。 2)动物恢复平静呼吸后，瞄准呼气之末，重新堵住气管插管的一侧，另外一 侧管口连接注射器迅速抽出20m1空气，抽完后不拔出注射器持续几秒钟，使肺 处于萎陷状态，观察膈神经和膈肌放电的变化。 (6)先切断一侧迷走神经，然后再切断另外一侧迷走神经，观察膈神经和膈 肌放电的变化。 (7)重复上述(1)、(2)、(3)、(4)的内容，对比其结果有何不同。 【实验注意事项】 1.分离膈神经时，尽量避免出血和牵拉神经。可以用温生理盐水浸湿的棉花 缠绕玻璃分针的尖端来分离神经，沿神经走行的方向轻轻游离，不要做垂直方向 2
2 将两根刺激电极平行插入膈肌，恢复剑突至原位。 (5)安放引导电极。将引导电极支架置于适当的位置，用玻璃分针轻轻挑起 膈神经放在电极上，稍稍提高电极，使之悬空与周围组织脱离接触，但切不可将 神经拉得过紧，防止损伤。接地电极置于皮肤切口，随仪器并联接地。 2.实验观察 (1)BL-410 操作： 打开电脑，进入 BL-410 生物机能实验系统，1 通道选择 神经放电，2 通道选择肌电，点击开始按钮后，屏幕上可以同步观察到与吸气运 动同步的膈神经和膈肌周期性群集电位图形，同时，监听器发出与之同步的放电 声音，并观察到动物同步的吸气运动。 (2)于一侧气管插管上连接长橡皮管，待放电活动稳定后，堵住插管的另一 侧开口约 1 分钟，观察解剖无效腔明显增加时，膈神经和膈肌放电的变化。 (3)通过气管插管向气管内缓慢注入 CO2，观察吸入气中 CO2浓度增加时膈神 经和膈肌放电的变化。 (4)通过气管插管向气管内缓慢注入 N2气，使吸入气中 N2浓度显著降低时， 记录膈神经和膈肌放电的变化。 (5)肺牵张反射作用的分析 1)在气管插管的两个管口各接一小段橡皮管，将预先已经抽取 20ml 空气的 注射器紧密连接在一侧橡皮管上，瞄准吸气末，在堵住插管另一侧橡皮管口的同 时，迅速向气管内注入 20ml 空气，维持这个姿势不动持续几秒钟，使肺处于扩 张状态，观察膈神经和膈肌放电的变化。 2)动物恢复平静呼吸后，瞄准呼气之末，重新堵住气管插管的一侧，另外一 侧管口连接注射器迅速抽出 20ml 空气，抽完后不拔出注射器持续几秒钟，使肺 处于萎陷状态，观察膈神经和膈肌放电的变化。 (6)先切断一侧迷走神经，然后再切断另外一侧迷走神经，观察膈神经和膈 肌放电的变化。 (7)重复上述（1）、（2）、（3）、（4）的内容，对比其结果有何不同。 【实验注意事项】 1.分离膈神经时，尽量避免出血和牵拉神经。可以用温生理盐水浸湿的棉花 缠绕玻璃分针的尖端来分离神经，沿神经走行的方向轻轻游离，不要做垂直方向
的牵拉。刚开始分离神经时，应尽量靠膈肌段分离，以备万一神经损伤，还可以 向中枢段延续分离一段使用。 2.暴露膈肌的手术操作中，腹部的切口不要开得太大，以免腹腔脏器从破口 处出来。另外，切口向头端延伸过程中注意不要剪破膈肌造成气胸。 3.实验过程中，注意保持神经、肌肉的湿润和保温，气温低的天气应开空调。 4.每次处理前后要有对照，应待动物呼吸平稳后才能开始做下一步实验项 目。 【思考题】 1.实验中动物吸入高浓度的二氧化碳后，可能引起呼吸产生怎样的改变？它 产生的机制是什么？可能兴奋的化学感受器是哪一个？ 2.切断迷走神经以后牵张反射消失的原因是什么？ (申晶晶)
3 的牵拉。刚开始分离神经时，应尽量靠膈肌段分离，以备万一神经损伤，还可以 向中枢段延续分离一段使用。 2.暴露膈肌的手术操作中，腹部的切口不要开得太大，以免腹腔脏器从破口 处出来。另外，切口向头端延伸过程中注意不要剪破膈肌造成气胸。 3.实验过程中，注意保持神经、肌肉的湿润和保温，气温低的天气应开空调。 4.每次处理前后要有对照，应待动物呼吸平稳后才能开始做下一步实验项 目。 【思考题】 1.实验中动物吸入高浓度的二氧化碳后，可能引起呼吸产生怎样的改变？它 产生的机制是什么？可能兴奋的化学感受器是哪一个？ 2.切断迷走神经以后牵张反射消失的原因是什么？ (申晶晶)