【摘要】： 研究背景： 1868年，Bert首先用体积描记法进行科学研究。小动物在体积描记箱内呼吸，将导致描记箱内压力的改变，，基于这些压力变化可以推导出肺功能的一些生理指标。目前，主要有三种体积描记法测量小动物的肺功能：1)有创体积描记法(invasive plethysmography)2)整体体积描记法(whole-body plethysmography)3)双室体积描记法(double-chamber plethysmography)。整体体积描记法又可以分为压力型体积描记法(Barometric plethysmography)和流量型体积描记法(flow plethysmography)。 在一个压力型体积描记箱内，压力变化被认为主要产生于两个来源：气体压缩和气体温度湿度条件。小动物呼吸时，胸内压变化动物胸腔运动，引起箱内气体压缩或膨胀，导致体积描记箱内压力变化。当动物吸气时，气体进入肺内。由于动物呼吸系统的温度和湿度均高于吸入气体，故吸入气体与肺内气体混合后，得到温化和湿化，使该气体膨胀，进一步使胸廓膨胀并压缩体积描记箱内空气。Lundblad等证实，当体积描记箱内的温度和湿度被预先设置与动物肺内气体条件相同时，描记箱内气体压力变化幅度减小了近2／3。由于描记箱内压力变化是几乎所有体积描记法的最基本数据，因此，研究压力变化及其影响因素，是小动物呼吸生理研究的关键和基础。 研究目的： 首先，我们分析整体体积描记箱内压力组成和来源并探讨各体积描记法内压力变化的基础，探讨潮气量和胸廓膨胀体积对压力型体积描记箱内压力变化的影响；其次，我们研究小鼠体温对描记箱内压力变化的影响，以及该压力变化对小鼠呼吸频率及呼吸所致压力幅度的影响。 材料和方法： 第一部分实验中，使用体重为18-22g的雄性BALB／C小鼠。有机玻璃制成两个同样规格的体积描记箱，呈正方体型，中空体积为3×4×12 cm~3。两个体积描记箱可由小三通管连通。我们测量小鼠在整体体积描记箱和双室体积描记箱内呼吸时，描记箱内的压力变化，并计算出相应的容量变化。我们用小动物呼吸机给肌松药处理后的小鼠以固定容量通气，并计算躯体室内相应小鼠胸廓膨胀体积比较二者区别。 第二部分实验中，动物和体积描记箱与第一部分相同。一个容积为10升的玻璃缸用于制造实验所需的不同空气压力。我们观察小鼠体温对整体体积描记箱和双室体积描记箱内温度和压力变化的影响。我们分别将相当的压力施加于整体体积描记箱和双室体积描记箱的躯体室和头室，观察这些外加的压力对于小鼠的呼吸频率和压力振幅的影响。我们研究由温度变化引起的压力变化对整体体积描记箱内小鼠呼吸频率和呼吸幅度的影响。 研究结果： 1．整体体积描记箱内压力变化为0.088±0.008 mmHg，相应容量变化即V_p为0.013±0.001ml。头室内压力变化为1.856±0.062 mmHg，相应容量变化即潮气量V_t为0.356±0.012ml。而躯体室内压力变化为2.434±0.089 mmHg，相应容量变化即潮气量V_e为0.369±0.014ml。V_e显著高于V_t(t=5.27，P=0.003)。 在小鼠呼吸肌麻痹后，我们用小动物呼吸机以0.3ml和1.5HZ的频率给小鼠通气，计算所得相应胸廓膨胀体积为0.233±0.003ml，与总体均数0.3ml间存在显著性差异(t=-21.4，P＜0.001)。 2．麻醉小鼠和死亡小鼠在整体体积描记箱内引起的温度变化和压力变化无显著差异。躯体室的温度变化和压力变化显著高于头室。 当外加压力施加于躯体室和头室时，小鼠的呼吸频率在压力主效应、时间主效应和交叉效应均存在显著性差异，但小鼠呼吸时引起的压力变化振幅则在压力主效应、时间主效应和交叉效应均无显著性差异。 密封体积描记箱的统计数据显示在不同的时间观察点上小鼠的呼吸频率存在显著性差异(F=4.751，P＜0.001)，在压力变化幅度方面，在不同时间观察点之间亦存在显著性差异(F=2.535，P=0.009)。 结论： 1．有创体积描记箱、出头体积描记箱以及双室体积描记箱内躯体室所测量出的容量变化其实是小动物的胸廓膨胀体积，在双室体积描记箱的头室则能计算出潮气量。整体体积描记箱内的压力变化是胸廓膨胀和潮气量共同作用的结果，用Fenn等的方法可以计算出潮气量。除吸入空气的温化和湿化作用，小动物的胸内压是使胸廓膨胀体积大于潮气量的另一个原因，即胸内负压是引起整体体积描记箱内压力变化的因素。 2．小鼠的体温显著影响整体体积描记箱内压力变化。而头室的温度和压力变化过程显著低于躯体室。外加压力作用于头室和躯体室以及密封描记箱内体温变化引起的压力变化均可引起呼吸频率的变化。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：R-332
【共引文献】
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