信号采集处理系统让你观察膈神经放电现象

ZL-620A一体信息化信号采集处理系统采用一体化设计原则，同时集成了可移动实验平台、医学信号采集系统、呼吸系统、测温系统、照明系统以及同步演示系统。帮助科研工作者获取更客观、的实验数据，是研究人员、老师和学生可以通过该一体信息化信号采集处理系统观察到各种生物机体内或离体器官中探测到的生物电信号以及张力、压力、温度等生物非电信号的波形，从而对生物肌体在不同的生理或药理实验条件下所发生的机能变化加以记录与分析。

 由此我将从该系统的特点以及如何利用ZL-620A来观察与呼吸运动节律同步的膈神经集群放电现象，从而加深认识呼吸中枢的节律性兴奋的传出途径，并了解传出神经自发放电的记录方法。

一.硬件技术指标：
1.1.设备集成平台外形尺寸:650mm（L）*780mm(w)*2100mm(H) 误差≤10mm，长宽高
1.2.实验操作平台外形尺寸：1400mm（L）*740mm(w)*750mm(H) 误差≤10mm，长宽高
1.3.具有分项设备与节能独立控制模块，一键式操作。
1.4.输液架离台面高度：≤1200mm，输液架移动范围：两侧≤660mm；
1.5.实验台面材质：ABS工程塑料；
1.6.实验台面下屏蔽层：紫铜网，可与外部接地端相连接，尺寸：1400mm×720mm×0.3mm（长*宽*高）；
1.7.分体式操作平台及移动滚轮：分别带4个自锁式万向移动滚轮，平台可分别独立移动；
1.8.内置呼吸机潮气量： 15~90ml，呼吸比：1:9-9:1，81种呼吸比，6KPa过压保护；
1.9.呼吸机控制模式：5寸触摸液晶屏与软件控制，气道压力波形显示范围：7Kpa； 
1.10.音响系统：频响范围100Hz-20KHz,理论功率RMS2W；
1.11.实验照明系统：分组开关4×12W，自然光LED灯，
1.12.外部接口：3个USB接口，1个网线接口，6个220V电源插口，HDMI接口；
1.13.摄像系统:品牌4K摄像机光学防抖，1920x1080分辨率，WIFI功能，触屏操作等。
1.14.电脑系统： Wifi+蓝牙酷睿，Win11 i5-11400 ，16G ，256G+1T ，23英寸
二.软件技术指标
2.1.通道数：4个通道
2.2.所有通道均为多功能全程控隔离型放大器。每一通道的放大器均可作生物电放大器、血压放大器、桥式放大器使用，还可作肺量计、温度计等。且每个通道拥有独立的硬件模块。
2.3.采用高精度16位A/D转换芯片，单通道硬件*高采样率1000KHz，。硬件*低采样率0.01Hz。四通道连续采样时*高采样频率200kHz ，且实时采样的过程中可以根据需要来改变采样率。
2.4.放大器输入电阻≥１００MΩ（双端输入）及5０MΩ（单端输入）、共模抑制比≥100dB、噪音≤±1μＶ6.交、直流具有相同的增益：量程500mv、200mv、100mv、50mv、20mv、10mv、5mv、2mv、1mv、500uV、200uV、100uV、50uV、20uV、10uV档可调；可直接输入10V电信号而放大器不饱和。
2.5.低通滤波（硬件）：0.3 Hz、 3 Hz 、10Hz、30Hz、100Hz、500Hz、1kHz、3kHz、10 kHz、OFF（20kHz）。具有5阶以上的滤波方式。
2.6.时间常数（硬件）：0.001s、0.002s、0.02s、0.2s、1s、5s、DC。
2.7.光电隔离程控刺激器：具备单刺激、串单刺激、连续单刺激、双刺激、串双刺激、连续双刺激、定时刺激、强度递增刺激、频率递增刺激、波宽递增刺激、强间隔递增刺激、自动串双刺激等刺激模式。*大负载电流：10 mA、具备正电流、负电流输出方式，具有恒流刺激、恒压刺激输出两种方式，内置刺激器幅度：100V，步长：1mV，波宽：2000ms，步长：0.01ms；
2.8.实时采样的过程中可以根据需要来改变采样率。
2.9.硬件系统包含ECG全导联导联卡，导联切换方式可程控。
2.10、可批量将心电数据转换为图片上传到U盘或SD卡（支持可扩展64G SD卡，可储存20万心电图信息）存储，供电脑查看直接连接打印机打印 、热点阵打印系统，记录纸规格80mmx20m，卷纸 、走纸速度：6.25mm/s、12.5mm/s、25mm/s、50mm/s（±3％） 
2.11.单台设备之间可以任何组合并构成新的8~16通道记录仪，并拥有独立的8通道和16通道软件。
2.12.软件集成专用药理分析工具箱，集成多种药理分析工具：PA2的计算， 使用Bliss法完成的LD50计算，t检验计算.回归分析等。具备心电自动统计分析功能。具备心率变异性（HRV）分析功能。具备心肌细胞动作电位、LTP、脑电、细胞及神经放电的专用测量分析功能。具备心电、血压、心室内压、脉搏、呼吸等动态自动测量功能。
2.13.具有二维和三维频谱分析功能，可开展胃肠电的研究工作；
2.14.文件恢复功能：可将文件恢复，实验数据可自定义备份时间，需要时可恢复未保存或文件损坏的实验数据
2.15.模块控制系统：实时显示在线或离线状态，支持任意时间添加或删除设备以及使用次数等。

【实验原理】
     脑干呼吸中枢发放的节律性冲动，通过支配呼吸肌的膈神经和肋间神经引起膈肌和肋间肌的节律性舒缩活动，从而引起节律性的呼吸运动。体内外各种刺激对呼吸运动的影响，能从引导膈神经传出纤维的放电活动上反映出来，可直接反映脑干呼吸中枢的活动变化。

【实验对象】兔。
【实验器材】
哺乳动物手术器械、兔手术台、ZL-620A一体信息化信号采集处理系统、呼吸换能器、引导电极及固定架、玻璃分针、10ml及20ml注射器各一支、20%氨基甲酸乙酯溶液、5%尼克刹米溶液、生理盐水、液状石蜡。

【方法和步骤】
1.动手手术
（1）麻醉与固定：将家兔称重后，用20%氨基甲酸乙酯溶液5ml,耳缘静脉注入，进行麻醉，仰卧固定于兔手术台。

（2）手术：剪去颈前部兔毛，在颈部皮肤做纵行正中切口，分离气管，做气管插管，并分离两侧迷走神经穿线备用。在一侧颈外静脉和胸锁乳突肌之间向纵深分离，直至气管旁可见到较粗的臂丛神经向后外方向行走。膈神经轻细，紧靠臂丛内侧向后内侧行走，在臂丛腹面横过形成交叉。认清神经后，用玻璃分氏将膈神经向上分离出1~2cm穿线备用。将切开的颈部皮肤做一皮兜，注入38℃液状石蜡，以起到保温、绝缘及防止神经干燥的作用。

（3）用玻璃分针将膈神经勾在引导电极上骼小铁支架固定引导电极上，注意神经不可牵拉过紧，引导电极应悬空，勿触及周围组织。颈部皮肤接地。

2.实验装置

（1）膈神经引导电极输入通道1（CH1），地线接地。呼吸换能器输入通道3（CH3）。计算机和动物共一点接地。

（2）打开计算机，启动ZL-620A一体信息化信号采集处理系统。点击ZL-620A菜单“实验/常用生理学实验”，选择“膈神经放电”。

3.实验观察

（1）观察正常呼吸与膈神经放电间的关系，注意膈神经群集放电形式、频率及振幅。

（2）观察吸入高浓度CO2气体时，呼吸运动与膈神经放电变化：将连有胶管的气管插管入气端与气瓶排气管平行放入一烧杯中，打开气阀调节流量，使兔吸入高浓度CO2，观察膈神经放电及呼吸运动的变化。

（3）增大无效腔对膈神经放电的影响：在气管插管入气端连接一长50cm的胶管，增大无效腔，观察对膈神经放电及呼吸运动的变化。

（4）尼克刹米对膈神经放电的影响：由耳缘静脉注入5%尼克刹米溶液1ml，观察膈神经放电及呼吸运动变化。

（5）迷走神经对膈神经放电的影响：先切断一侧迷走神经，观察膈神经放电及呼吸运动有何变化；再切断另一侧迷走神经，观察膈神经放电及呼吸运动有何变化。

【实验结果】

观察各种因素下膈神经放电及呼吸运动有何变化，记录其波形并分析膈神经放电与呼吸运动间的关系。

【注意事项】

1.麻醉不宜过浅，以免动物躁动，产品肌电干扰。

2.分离膈神经时应轻柔、干净，避免过度牵拉神经。

3.每项观察内容结束后，必须待膈神经放电与呼吸运动恢复正常再继续下一步操作。

4.注意保持神经与引导电极接触良好，并注意悬挂引导电极时电极应保持悬空，避免与周围组织接触。

5.保证良好接地，动物颈部皮肤也要接地。

   审核编辑：符乾江