【摘要】： 研究背景： 1868年，Bert首先用體積描記法進(jìn)行科學(xué)研究。小動(dòng)物在體積描記箱內(nèi)呼吸，將導(dǎo)致描記箱內(nèi)壓力的改變，，基于這些壓力變化可以推導(dǎo)出肺功能的一些生理指標(biāo)。目前，主要有三種體積描記法測(cè)量小動(dòng)物的肺功能：1)有創(chuàng)體積描記法(invasive plethysmography)2)整體體積描記法(whole-body plethysmography)3)雙室體積描記法(double-chamber plethysmography)。整體體積描記法又可以分為壓力型體積描記法(Barometric plethysmography)和流量型體積描記法(flow plethysmography)。 在一個(gè)壓力型體積描記箱內(nèi)，壓力變化被認(rèn)為主要產(chǎn)生于兩個(gè)來源：氣體壓縮和氣體溫度濕度條件。小動(dòng)物呼吸時(shí)，胸內(nèi)壓變化動(dòng)物胸腔運(yùn)動(dòng)，引起箱內(nèi)氣體壓縮或膨脹，導(dǎo)致體積描記箱內(nèi)壓力變化。當(dāng)動(dòng)物吸氣時(shí)，氣體進(jìn)入肺內(nèi)。由于動(dòng)物呼吸系統(tǒng)的溫度和濕度均高于吸入氣體，故吸入氣體與肺內(nèi)氣體混合后，得到溫化和濕化，使該氣體膨脹，進(jìn)一步使胸廓膨脹并壓縮體積描記箱內(nèi)空氣。Lundblad等證實(shí)，當(dāng)體積描記箱內(nèi)的溫度和濕度被預(yù)先設(shè)置與動(dòng)物肺內(nèi)氣體條件相同時(shí)，描記箱內(nèi)氣體壓力變化幅度減小了近2／3。由于描記箱內(nèi)壓力變化是幾乎所有體積描記法的最基本數(shù)據(jù)，因此，研究壓力變化及其影響因素，是小動(dòng)物呼吸生理研究的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。 研究目的： 首先，我們分析整體體積描記箱內(nèi)壓力組成和來源并探討各體積描記法內(nèi)壓力變化的基礎(chǔ)，探討潮氣量和胸廓膨脹體積對(duì)壓力型體積描記箱內(nèi)壓力變化的影響；其次，我們研究小鼠體溫對(duì)描記箱內(nèi)壓力變化的影響，以及該壓力變化對(duì)小鼠呼吸頻率及呼吸所致壓力幅度的影響。 材料和方法： 第一部分實(shí)驗(yàn)中，使用體重為18-22g的雄性BALB／C小鼠。有機(jī)玻璃制成兩個(gè)同樣規(guī)格的體積描記箱，呈正方體型，中空體積為3×4×12 cm~3。兩個(gè)體積描記箱可由小三通管連通。我們測(cè)量小鼠在整體體積描記箱和雙室體積描記箱內(nèi)呼吸時(shí)，描記箱內(nèi)的壓力變化，并計(jì)算出相應(yīng)的容量變化。我們用小動(dòng)物呼吸機(jī)給肌松藥處理后的小鼠以固定容量通氣，并計(jì)算軀體室內(nèi)相應(yīng)小鼠胸廓膨脹體積比較二者區(qū)別。 第二部分實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)物和體積描記箱與第一部分相同。一個(gè)容積為10升的玻璃缸用于制造實(shí)驗(yàn)所需的不同空氣壓力。我們觀察小鼠體溫對(duì)整體體積描記箱和雙室體積描記箱內(nèi)溫度和壓力變化的影響。我們分別將相當(dāng)?shù)膲毫κ┘佑谡w體積描記箱和雙室體積描記箱的軀體室和頭室，觀察這些外加的壓力對(duì)于小鼠的呼吸頻率和壓力振幅的影響。我們研究由溫度變化引起的壓力變化對(duì)整體體積描記箱內(nèi)小鼠呼吸頻率和呼吸幅度的影響。 研究結(jié)果： 1．整體體積描記箱內(nèi)壓力變化為0.088±0.008 mmHg，相應(yīng)容量變化即V_p為0.013±0.001ml。頭室內(nèi)壓力變化為1.856±0.062 mmHg，相應(yīng)容量變化即潮氣量V_t為0.356±0.012ml。而軀體室內(nèi)壓力變化為2.434±0.089 mmHg，相應(yīng)容量變化即潮氣量V_e為0.369±0.014ml。V_e顯著高于V_t(t=5.27，P=0.003)。 在小鼠呼吸肌麻痹后，我們用小動(dòng)物呼吸機(jī)以0.3ml和1.5HZ的頻率給小鼠通氣，計(jì)算所得相應(yīng)胸廓膨脹體積為0.233±0.003ml，與總體均數(shù)0.3ml間存在顯著性差異(t=-21.4，P＜0.001)。 2．麻醉小鼠和死亡小鼠在整體體積描記箱內(nèi)引起的溫度變化和壓力變化無顯著差異。軀體室的溫度變化和壓力變化顯著高于頭室。 當(dāng)外加壓力施加于軀體室和頭室時(shí)，小鼠的呼吸頻率在壓力主效應(yīng)、時(shí)間主效應(yīng)和交叉效應(yīng)均存在顯著性差異，但小鼠呼吸時(shí)引起的壓力變化振幅則在壓力主效應(yīng)、時(shí)間主效應(yīng)和交叉效應(yīng)均無顯著性差異。 密封體積描記箱的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示在不同的時(shí)間觀察點(diǎn)上小鼠的呼吸頻率存在顯著性差異(F=4.751，P＜0.001)，在壓力變化幅度方面，在不同時(shí)間觀察點(diǎn)之間亦存在顯著性差異(F=2.535，P=0.009)。 結(jié)論： 1．有創(chuàng)體積描記箱、出頭體積描記箱以及雙室體積描記箱內(nèi)軀體室所測(cè)量出的容量變化其實(shí)是小動(dòng)物的胸廓膨脹體積，在雙室體積描記箱的頭室則能計(jì)算出潮氣量。整體體積描記箱內(nèi)的壓力變化是胸廓膨脹和潮氣量共同作用的結(jié)果，用Fenn等的方法可以計(jì)算出潮氣量。除吸入空氣的溫化和濕化作用，小動(dòng)物的胸內(nèi)壓是使胸廓膨脹體積大于潮氣量的另一個(gè)原因，即胸內(nèi)負(fù)壓是引起整體體積描記箱內(nèi)壓力變化的因素。 2．小鼠的體溫顯著影響整體體積描記箱內(nèi)壓力變化。而頭室的溫度和壓力變化過程顯著低于軀體室。外加壓力作用于頭室和軀體室以及密封描記箱內(nèi)體溫變化引起的壓力變化均可引起呼吸頻率的變化。
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【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：R-332

【共引文獻(xiàn)】

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1 徐衛(wèi)華;沈華浩;;空氣流動(dòng)增加壓力型整體體積描記箱內(nèi)壓力變化的空氣動(dòng)力學(xué)研究[J];生理學(xué)報(bào);2010年01期

2 ;Histomorphological and Histochemical Alterations Following Short-term Inhalation Exposure to Sulfur Mustard on Visceral Organs of Mice[J];Biomedical and Environmental Sciences;1999年03期

3 ;Sulphur Mustard Induced Oxidative Stress and Its Prevention by Sodium 2, 3-Dimercapto Propane Sulphonic Acid (DMPS) in Mice[J];Biomedical and Environmental Sciences;2000年03期

4 洪武軍;沈華浩;徐衛(wèi)華;焦春花;何少奇;;對(duì)胸腹部膨脹體積法測(cè)量小鼠潮氣量可行性的評(píng)價(jià)[J];中國(guó)應(yīng)用生理學(xué)雜志;2007年02期

5 洪武軍;沈華浩;徐衛(wèi)華;;小鼠壓力型體積描記箱測(cè)量胸廓膨脹體積與潮氣量的關(guān)系[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);2008年03期

6 徐衛(wèi)華;;小鼠體溫對(duì)體積描記箱內(nèi)壓力變化的影響[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);2011年03期

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1 徐衛(wèi)華;小動(dòng)物呼吸生理實(shí)驗(yàn)中整體體積描記箱內(nèi)壓力變化的空氣動(dòng)力學(xué)研究[D];浙江大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2438398