“实验目的”学习直接测量胸内压的方法;观察影响胸内压的因素;初步掌握胸膜腔穿刺技术。
“实验原理”
胸膜腔内的压力即胸内压随呼吸而变化,但在平静呼吸时始终低于大气压,称为胸内负压。因创伤或其他原因胸膜腔密闭性破坏时,如气体进入胸膜腔,形成气胸,胸内负压便会减小甚至消失。本实验是用连接好水检压计的穿刺针头插入胸膜腔,通过水检压计液面的波动,直接观察不同情况下胸内压随呼吸的变化,以及人工气胸时胸内压和呼吸运动的变化。
“实验对象”家兔
“实验用品”
BL-420E+生物机能实验系统、张力换能器,哺乳类动物手术器械一套、兔手术台、胸膜腔穿刺注、抽空气装置(20ml注射器、水检压计、橡皮管、16号注射针头)、50cm的橡皮管1根、手术针、小烧坏、纱布等,20%氨基甲酸乙酯溶液(或3%戊巴比妥钠溶液)、0.9%氯化钠溶液或台氏液。
“实验准备和步骤”
1.手术操作
(1)麻醉与固定:用20%氨基甲酸乙酯溶液按4~5ml/kg(或3%戊巴比妥钠溶液1ml/kg)剂量麻醉后固定动物。
(2)分离气管并作气管插管。
(3)
胸部手术:剪去右侧胸部第四、五肋骨间以及剑突部位的兔毛,确定好穿刺部位。打开夹子 Ⅱ将连接好水检压计的穿刺针头,沿兔右腋前线第四、五肋骨间的肋骨上缘缓慢垂直插入胸膜腔,同时观察水检压计液面,当其水柱突然向胸膜腔一侧升高,并随呼吸波动时,用胶布将针头固定于胸壁上。
2.
实验系统连接。将系有线的手术针,钩在呼吸活动度较大处的胸壁上,线的另一端系于张力换能器的小孔处,将张力换能器小孔向上固定在铁支架上,张力换能器另一端连接到生物机能实验系统的1通道,记录呼吸运动。
3.
实验系统进入和参数设置。打开BL-420E+→双击桌面机能实验图标启动系统软件进入NewCentury系统软件主界面→选择“输入信号”→“1通道”→“张力”实验模块,单击工具条上的“开始”按钮开始实验。或选择“实验项目”→“呼吸实验”→“呼吸运动调节”实验模块,此后,系统将自动设置该实验所需的各项刺激参数并开始实验。
4.观察项目
(1)平静呼吸时胸内压变化:通过水检压计液面的升降高度,比较平静吸气和呼气时胸内负压的变化。
(2)
用力呼吸时胸内压变化:在气管插管的一侧管上接一根长约50cm的橡皮管,然后堵塞另一侧管,以增大无效腔,观察胸膜腔负压在吸气和呼气时的变化,与平静呼吸时有何不同?同时观察兔呼吸运动的变化。
(3)
憋气的效应:在吸气末和呼气末,将气管插管的两支侧管同时堵塞。此时动物虽用力呼吸,但不能吸入或呼出气体,处于憋气的状态。观察此时胸膜腔内压变化的最大幅度,胸膜腔内压是否可高于大气压。
(4)
人工气胸对胸内压和呼吸运动影响:关闭夹子 Ⅱ,开放夹子 Ⅲ,快速注入空气100ml,观察兔呼吸运动的变化;然后开放夹子 Ⅱ,关闭夹子 Ⅲ,观察此时胸内压的变化。呼吸明显减弱时,关闭夹子 Ⅱ,开放夹子 Ⅲ,随即抽出注入的空气,再观察呼吸和胸内压的变化。
5.数据保存、打印及系统退出
“结果记录与报告要求”
1.实验目的
2.实验结果与结果分析。按要求记录结果,用实验报告纸书写报告。
3.实验结论
“注意事项”
1.检压计内的水中加少许蓝墨水,以利观察液面波动。
2.检压计内液面应与刻度0一致,并调整检压计高度,使刻度与动物胸膜腔在同一水平。
3.进针不宜过深,以免刺破脏层胸膜和肺组织。
4.如检压计内液面波动幅度不明显或不波动,应注意调整针头的方向和位置。
5.穿刺针头与橡皮管和水检压计的连接必须严密,切不可漏气。
6.穿刺前,检查穿刺针是否通畅。
“思考题”
什么情况下胸内压可高于外界大气压?