迷走神经对家兔呼吸运动的影响

电刺激迷走神经对家兔呼吸运动的影响【摘要】目的：观察电刺激迷走神经对家兔呼吸运动的影响，根据实验结果分析其中发生的机制。方法：使用生物信号采集处理系统，通过电刺激迷走神经，记录呼吸运动曲线。结果：与正常的呼吸曲线相比，当电刺激迷走神经时，家兔呼吸运动变浅快，呼吸运动曲线幅度减少，呼吸流量降低；出现抑制状态；不刺激迷走神经，家兔呼吸运动逐渐恢复正常。结论：电刺激迷走神经使家兔的呼吸变浅快，对家兔呼吸具有抑制的作用。这是机体通过神经—体液调节机制不断改变和协调各器官系统的活动，以适应内、外环境的变化维持新陈代谢正常进行的一种生理表现。【关键词】电刺激；迷走神经；呼吸运动；家兔Electricalstimulationofthevagusnerveonrespiratorymovementofrabbits【Abstract】Objective:Toobservetheelectricalstimulationofthevagusnerveonrespiratoryactivitiesofrabbits,theexperimentalresultsanalyzethemechanisms.Methods:Theuseofbiologicalsignalacquisitionandprocessingsystem,throughelectricalstimulationofthevagusnerve,recordedrespiratorymovementcurve.Results:Comparedwithnormalbreathingcurve,whentheelectricalstimulationofthevagusnerve,rapidshallowbreathingexerciseinrabbits,decreasedrangeofmotioncurvebreathing,respiratoryflowratedecreases;showedinhibitorystate;notstimulatethevagusnerve,respirationgraduallyreturnedtonormalrabbits.Conclusion:Electricalstimulationofthevagusnervetofastshallowbreathingrabbits,rabbitswithinhibitionofrespiratoryfunction.Thisisthebodythroughthenerves-thechangingmechanismsofhumoralregulationandcoordinationoftheactivitiesofthevariousorgansystemstomeetinternalandexternalchangesintheenvironmenttomaintainanormalmetabolismandphysiologicalperformance.【Keywords】electricalstimulation;vagusnerve;respiratorymotion;rabbit迷走神经为第10对脑神经，是脑神经中最长，分布最广的一对，含有感觉、运动和副交感神经纤维。迷走神经支配呼吸、消化两个系统的绝大部分器官以及心脏的感觉、运动以及腺体的分泌。电刺激迷走神经，家兔会通过神经—体液调节机制不断改变和协调各器官系统的活动，以适应内、外环境的变化，维持新陈代谢正常进行。本实验探究通过电刺激家兔迷走神经，对家兔呼吸运动有何影响。1.材料1.1实验对象:健康成年家兔1.2实验试剂及药品：20%氨基甲酸乙酯、手术器械一套、兔手术台计算机生物信号采集处理系统、刺激电极、呼吸换能器、橡皮管，，膀胱套管、丝线。2方法2.1连接实验装置将呼吸换能器和与计算机生物信号采集处理系统相连，选定信号输入的通道，调整好波宽、增益、刺激强度、时间常数等实验参数，调整呼吸波形，以便获得更良好的观察效果。启动RM6240系统，打开电脑，进入生物信号采集处理系统，在系统软件窗口设置仪器参数，默认1通道模式为流量，时间常数为直流，滤波频率为30Hz，灵敏度为2ml/s，采样频率为800HZ，扫描速度500ms/div定时刺激方式。2.2实验的准备2.2.1麻醉固定动物称重后，自耳缘静脉缓慢注入20%氨基酸乙酯溶液（5mL.kg-1）,麻醉后仰卧固定于兔手术台。2.2.2颈部手术颈部切开，分离右侧迷走神经，分离气管行常规气管插管术；2.3实验观察2.3.1记录正常呼吸曲线。2.3.2电刺激迷走神经将保护电极与刺激输出线（通道）连接，分别将右侧迷走神经轻轻搭在保护电极上，选择刺激强度3V，刺激频率5HZ波宽5ms的电脉冲定时10s刺激右侧迷走神经，观察呼吸的变化[2]，并记录呼吸曲线的变化。3.结果图1与正常的呼吸曲线相比，当电刺激迷走神经时，家兔呼吸运动变浅快，呼吸运动曲线幅度减少，呼吸流量降低；出现抑制状态；不刺激迷走神经，家兔呼吸运动逐渐恢复正常。4讨论4.1迷走神经的神经冲动传导迷走神经含有感觉、运动和副交感神经纤维。这些纤维末梢释放的递质是乙酰胆碱(ACh)，ACh与心肌细胞膜上的M胆碱受体结合，可导致心率减慢，心房肌收缩力减弱，心房肌不应期缩短，房室传导速度减慢，甚至出现房室传导阻滞，即负性变时、变力和变传导效应。一般说，右侧迷走神经以支配窦房结为主。在实验中，电刺激外右侧迷走神经，其末梢释放的Ach：一方面使窦房结细胞在复极过程中K+外流增加，结果使最大复极电位绝对值增大；另一方面，使自动去极速度减慢。这两种因素均使窦房结自律性降低，心率因而减慢，血压降低。4.2迷走神经的肺牵张反射迷走神经中含有肺牵张反射传入纤维，肺的牵张反射包括：肺扩张后引起吸气活动的抑制，呼气加强；肺缩小后引起呼气活动抑制，吸气加强的过程。这两种反射传入神经纤维都经由迷走神经传入中枢，调节呼吸运动[2]。本实验电刺激迷走神经，引起了家兔的呼吸运动的变化，其中肺的牵张发射参与了信号的传导。4.3迷走神经与外周和中枢的联系迷走神经与外周和中枢存在广泛的纤维联系，电刺激迷走神经会传出冲动，至消化道的神经丛及肠上段的ICC细胞，ICC主要分布在胃肠道自主神经末梢与平滑肌细胞之间。肌间神经丛周围的ICC能够产生慢波，并可通过缝隙连接在ICC细胞网络及平滑肌细胞之间传播，使胃肠运动具有自主节律性[3]。人和一些动物模型胃内存在两种ICC。第1种ICC称为肌内ICC(ICC—IM)，它们可能介导肠神经和平滑肌之间的信息传递。第2种ICC(ICC—MY)可以产生慢波节律[4,5]。ICC产生慢波的具体机制尚不完全清楚，目前认为ICC起搏是通过Ca2+通道产生非选择性电压依赖的Ca2+内流以及K+外流外流形成的[4,5]。5.结论电刺激迷走神经使家兔的呼吸变浅快，对家兔呼吸具有抑制的作用。这是机体通过神经—体液调节机制不断改变和协调各器官系统的活动，以适应内、外环境的变化，维持新陈代谢正常进行的一种生理表现。6参考文献[1]《机能学实验教程》陆源，林国华，杨午鸣主编第二版科学出版社2010.244[2]朱大年，主编，生理学，第7版，人民卫生出版社，2010.158-161[3]SandersKM，KohSD，WardSM．Interstitialcellsofjalaspaeemak—ersinthegastrointestinaltract[J]．AnnRevPhysio2007,461：299[4]NakagawaT，MisawaH，NakajimaY，eta1．Absenceofperistalsisintheileumofl，Ⅻ、{mutantmicethataRselectivelydeficientinmyen-tericinterstitialcellsofCaial[J]．SmoothMuscleRes，2005，41：141[5]WardSM，DixonRE，deFaoiteA，eta1．Voltage—dependentealei-umentryunderliespropagationotslowwavesincaninegastricantrum[J]．Physiol，2008，561：793