机能实验缺氧实验报告

1 / 16 机能实验缺氧实验报告 缺氧的类型及影响缺氧耐受性的因素 浙江中医药大学 中七一班 沈维 201612201601009 摘要： 【目的】：复制小鼠乏氧性缺氧模型，观察温度、中枢神经系统机能状态对小鼠缺氧耐受性的影响。复制小鼠血液性缺氧模型，观察还原剂对小鼠缺氧耐受性影响 . 【方法】：乏氧性缺氧中，分别腹腔注射生理盐水和氯丙嗪作为对照，计算耗氧量。亚硝酸钠中毒中，注射亚硝酸钠溶液后，分别注射生理盐水和美蓝作为对照，取肝脏和肺脏观察血液颜色。 【结果】：乏氧性缺氧中，注射生理盐水的小鼠耗氧率为 ;注射氯丙嗪的小鼠耗氧率为。亚硝酸钠中毒实验中，注射生理盐水的小鼠在 14分 36秒死亡，耳尾唇颜色出现青石板色。小鼠死亡后解剖观察肝脏的其颜色为深咖啡色，肺脏为咖啡色；注射美兰的小鼠在 32分 30秒处死，耳尾唇颜色出现较浅的青石板色。小鼠死亡后解剖观察肝脏的颜色为紫黑色，肺脏为淡咖啡色。 【结论】：给小鼠注射氯丙嗪、冰浴降温可显著降低总耗氧率，延长其存活时间。亚硝酸盐可显著缩短小鼠存活时间，降低呼吸频率。美兰可以缓解亚硝酸盐对小鼠的作用，已定程度延 长小鼠存活时间，延缓呼吸频率的下降。 2 / 16 关键词：乏氧性缺氧；亚硝酸钠中毒；死亡时间 引言：当供应组织的氧不足，或组织利用氧障碍时，机体的机能和代谢可发生异常变化，这种病理过程称之为缺氧。缺氧是多种疾病共有的病理过程。许多原因都能使机体发生缺氧。不同类型的缺氧，其机体的代偿适应性反应 1和症状有所不同。 1.材料 实验对象：小鼠 4只 器材：广口瓶 2 个， 1ml 注射器，剪刀，镊子； 实验试剂： %氯丙嗪；生理盐水， 5%亚硝酸钠溶液 ;1%美蓝溶液，冰块，钠石灰。 2.方法 乏氧性缺氧实验 取两只老鼠先编号，再进行称重， 1号小鼠 ,2号小鼠。 对 1 号鼠按 /10g 进行腹腔注射的生理盐水，将它放在室温下 10 分钟，记录呼吸频率。而对 2 号鼠则腹腔注射的 %氯丙嗪，注射完后冰浴 10分钟，记录呼吸频率。时间到后，将两只老鼠放入广口瓶内，加入钠石灰，塞进瓶塞，并将移液管放入盛满水的量筒内计入当时的液面高度数据。 实验观察 观察皮肤黏膜颜色变化，呼吸频率的快慢，活动强度 ，至小鼠死亡，记录其存活时间。并读取液 3 / 16 2面变化量即耗氧量。解剖小鼠尸体，记录肝脏、肺血液颜色变化。 总耗氧量计算 根据 A，存活时间 T，鼠体量 W三项指标，求出总耗氧量。 亚硝酸钠中毒实验 取性别相同，体重相近的鼠 2 只，进行编号 3 和 4，并观察皮肤黏膜色泽。 向两只老鼠均注射 5%亚硝酸钠 ,注射完后，立即向4 号鼠腹腔内注射美兰溶液 ,向 3 号老鼠注射相同量的生理盐水作为实验组。 实验观察 观察皮肤黏膜颜色变化，呼吸频率的快慢，活 动强度， 3 号鼠死亡后，观察肝、肺的血液颜色；对4 号鼠处死，观察肝、肺的血液颜色。 3.实验结果 乏氧性缺氧实验 组别 体重药物剂量 存活时间耗氧量 耗氧率 1号小鼠 的生理盐水 29 分 39秒 15ml 2号小鼠 的 %氯丙嗪 38 分 33秒 1ml 1号小鼠注射前呼吸 200次 /分钟，注射后呼吸 188 次/分钟，实验中呼吸约 8分钟时为 236次 /分钟， 13分钟时为132次 /分钟。小鼠的运动状态为基本不动，但偶尔有剧烈运动，持续 时间较短。小鼠在 29分 39秒死亡，耳尾唇颜色出4 / 16 现紫绀。小鼠死亡后解剖观察肝脏的其颜色为暗红色，肺脏为鲜红色。 2 号小鼠注射前呼吸 220 次 /分钟，注射后呼吸 200次 /分钟，实验中呼吸约 8 分钟时为 112次 /分钟。小鼠的运动状态为基本不动。小鼠在 38分 33秒死亡，耳尾唇颜色出现紫绀。小鼠死亡后解剖观察肝脏的其颜色为暗红色，肺脏为鲜红色。 硝酸钠实验 组别 药物剂量 存活时间 3号小鼠 硝酸钠 +生理盐水 14分 36秒 4号小鼠 硝酸钠 +美兰 32 分 30秒 处死 3号小鼠，注射后活动剧烈，一段时间后变安静，死前有剧烈挣扎。小鼠在 14分 36秒死亡，耳尾唇颜色出现青石板色。小鼠死亡后解剖观察肝脏的其颜色为深咖啡色，肺脏为咖啡色。 4号小鼠，注射后较为安静。小鼠在 32分 30秒处死，耳尾唇颜色出现较浅的青石板色。小鼠死亡后解剖观察肝脏的颜色为紫黑色，肺脏为淡咖啡色。 4.实验结论 氯丙嗪可缓解缺氧，小鼠存活时间更长；美兰具有还原性可解救小鼠亚硝酸钠中毒。 5.讨论 实验结果显示氯丙嗪组的存活时间显著长于 生理5 / 16 盐水组，耗氧率也显著低于生理盐水组。氯丙嗪为吩噻嗪类抗 精神病药物，主要阻断脑内多巴胺受体和肾上腺素受体和 M胆碱受体，具有神经安定作用，它对中枢神经系统有较强的抑制作用。氯丙嗪可以抑制中枢的体温调节中枢 ,使体温随外界温度变化而变化 ,所以当外界温度降 3低到冬眠温度 ,体温也降到冬眠温度。小鼠注射氯丙嗪后，置于低温使其进入假冬眠状态。小鼠外界活动停止， 新陈代谢率降至最低，因此能量利用减少，单位时间的耗氧量减少，即耗氧率减小。在氧总量相等的情况下，存活时间就比生理盐 水组长。 亚硝酸盐可使 Hb中二价铁氧化成三价铁，形成高铁Hb，三价铁因与羟基牢固结合而丧失携氧能 力，加上 Hb四个二价铁中有一部分氧化为三价铁后使剩余的 Fe2+与氧亲和力增高，导致氧离曲线左移，使组 4织缺氧。高铁 Hb 呈咖啡色或青石板色，因而使皮肤和粘膜呈现相同颜色。低浓度美兰为还原剂，抑制了氧化剂的中毒反应，中毒后即刻肌注可有效使小鼠存活时间延长 2 倍以上。本实验结果也显示，亚硝酸钠 +美兰组小鼠的存活时间明显长于亚硝酸钠中毒小鼠的存活时间，说明美兰具有较好的拮抗作用。 注射美兰后肝脏的颜色为黑紫色原因6 / 16 是美兰是染色剂。 实验中 2 号小鼠在实验时由于装置的气密性不高，有一些漏气，导致其耗氧率偏低。并且由于理解错误，在将 2 号小鼠放置于冰水中 10 分钟后又将小鼠在冰水中多放了 16 分钟，使得小鼠的耗氧减少，导致实验结果有误差。 【参考文献】 1 陆源，林国华，杨午鸣 .机能学实验教程 M.北京：科学出版社 .XX 2 王太一，韩子玉 .2000.实验动物解剖图谱 .沈阳：辽宁美术出版社 . 3 陈季强 .基 础医学各论 .北京：科学出版社， XX：492， 495 496. 4 朱大年，主编，生理学，第七版，北京：人民卫生出版社， XX . 昆明医科大学机能学实验报告 实验日期： 2016年 10月 11日 带教教师：金会艳 专业班级： 2016 级麻醉班 缺氧实验 一、实验目的 1、复制不同病因导致小鼠缺氧的模型，了解乏氧性，7 / 16 血液性，组织中毒性缺氧的分类。 2、观察缺氧对呼吸系统，中枢神系统的影响，以及血液颜色变化 。 3、了解影响缺氧耐受性的因素。 二、实验原理 分别复制三型缺氧模型，观察缺氧对机体的影响。 三、实验仪器设备 小鼠缺氧瓶，一氧化碳发生装置广口瓶，恒温水浴箱， 5ml 或 2ml 刻度吸管， 1ml 注射器，酒精灯，剪刀，镊子，钠石灰，甲酸，浓硫酸， 5%硝酸钠， %氰化钾，生理盐水。 四、实验方法与步骤 1、乏氧性缺氧 1 取小鼠四只，标记编号 每 2min记录 死亡 计算小鼠耗氧率 一般情况 * 2、一氧化碳中毒性缺氧 观察记录如上死亡 计算小鼠耗氧率 * 3、亚硝酸中毒缺氧 8 / 16 观察记录一般状况 * 观察记录如上 小鼠腹腔注射 *5%亚硝酸钠死亡 2 计算小鼠耗氧率 * 4、取出甲鼠及 2， 3 实验小鼠尸体部分肝叶进行对比，记录颜色。 备注： 一般状况 *，呼吸频率，精神状态，皮肤黏膜颜色。 缺氧瓶 *，一定要密 封，可用凡士林涂在瓶塞外面，且可以加入钠石灰吸收水汽。 腹腔注射，正确拿握小鼠，左下腹， 45进针，回抽。 耗氧率计算： Rml/=A W t A，耗氧量； W，体重； t，死亡时间。 五、实验结果 表 1.各型缺氧对机体的影响 3 表 2.影响机体缺氧耐受性的因素 4 注：从左至右依次为，亚硝酸钠中毒，乏氧性缺氧，9 / 16 一氧化碳中毒。 5 缺氧实验 一、实验目的 1、复 制三型缺氧模型，了解缺氧的分类 2、观察不同类型缺氧对机体的影响 3、观察影响缺氧耐受性的因素 二、实验原理 根据低张性缺氧、血液性缺氧、循环性缺氧、组织性缺氧的原因、发病机制以及缺氧对机体的影响而设计的实验。 低张性缺氧的原因和表现：吸入气氧分压过低；外呼吸功能障碍；静脉血流入动脉血。低张性缺氧时，动脉血和静脉血中的氧合血红蛋白含量降低，脱氧血红蛋白浓度升高。当毛细血管血液中脱氧血红蛋白平均浓度达到或超过5g/dl时，可使皮肤黏膜呈青紫色，称为发绀。 血液性缺氧的原因和表现：血红蛋白的数量减少；血红蛋白的性质改变。CO中毒时，因血液中的碳氧血红蛋白呈鲜红色，患者皮肤黏膜呈现樱桃红色；高铁血红蛋白高铁血症患者，因高铁血红蛋白呈现棕褐色，患者皮肤黏膜呈咖啡色或青石板色。 循环性缺氧的原因和表现：组织缺血；组织淤血；缺血性缺氧时，可由于组织供血不足，皮肤黏膜可呈苍白色，瘀血性缺血时，血液淤积于毛细血管床，形成并聚集了更多的脱氧血红蛋白，可出现发绀。 10 / 16 组织性缺氧的原因和表现：组织中毒；呼吸酶合成障碍；线粒体损伤。由于细胞用氧障碍，毛细血管 中的氧合血红蛋白增加，患者皮肤黏膜可呈现红色或玫瑰红。 三、实验仪器设备 电子秤、 1ml注射器、 5ml、 2ml 刻度吸管、钠石灰、广口瓶、恒温水浴箱、小鼠缺氧瓶、测耗氧量装置、酒精灯、剪刀、镊子、一氧化碳发生装置、生理盐水、甲酸、浓硫酸、 %水合氯醛、 5%亚硝酸钠、 %氰化钾 实验对象：小鼠 四、实验方法与步骤 1、乏氧性缺氧 取 4 只小鼠称重，编号 1、 2、 3、 4做好标记 ； 注射及处理： 1号：生理盐水， /10g ，腹腔注射 2 号： %水合氯醛， /10g ，腹腔注射 3 号： 1%咖啡因， /10g ，腹腔注射 4 号：放于缺氧瓶中，置于 40水浴锅中 给药后分别放入缺氧瓶中，密闭计时，观察动物活动情况至死亡。 待小鼠死亡后，计算存活时间，用测耗氧量装置测定总耗氧量。 计算耗氧率：根据小鼠体重，存活时间，总耗氧量计算 小鼠耗氧率 R 。 待 2、 3、 4 实验做完后，依次打开 4只小鼠的腹腔，比较血液或肝颜色。 2.一氧化碳中毒性缺氧 装好一氧化碳发生装置。 取小鼠一只放入广口瓶中，观察并记录其正常指标11 / 16 后与一氧化碳发生装置连接。 先取甲酸放于试管内 ，再加入浓硫酸 1ml塞紧。 观察指标与方法同上。 3.亚硝酸钠中毒性缺氧 取小鼠一只，观察并记录其正常指标后，向其腹腔内注入 5%亚硝酸钠 。 观察指标与方法同上。 4.氰化物中毒性缺氧 取小鼠一只，观察并记录其正常指标后，向其腹腔内注入 %氰化钾。 观察指标与方法同上。 五、实验结果 表 2.影响机体缺氧耐受性的因素 六、分析与讨论 1、各种模型所致缺氧的发生机制？ 答：根据缺氧发生的四个环节，将缺氧分为乏氧性缺氧、 血液性缺氧、循环性缺氧和组织性缺氧。 1) 乏氧性缺氧：由吸入气氧分压过低、外呼吸功能障碍、静脉血流入动脉血引起，乏氧性缺氧时，动脉血和静脉血中的氧合血红蛋白减低，脱氧血红蛋白浓度增高。 2）血氧性缺氧： ?血红蛋白的数量减少：各种严重的贫血引起，导致血液携氧量降低，供给组织细胞的氧不足，导致缺氧。 ?血红蛋白的性质改变： CO 中毒，由于 CO 与 Hb的亲和力是氧的 210 倍，因此， CO 的存在严重妨碍 Hb 与氧的结合，导致血中 HbCO 含量增加；亚硝酸盐中毒，由于 Hb12 / 16 中的亚铁离子在氧化剂的催化下别氧化成为铁离子， 则生成羟化高铁血红蛋白，高铁血红蛋白的铁离子与氢氧根离子牢固结合，失去结合氧的能力，引起高铁血红蛋白血症。 3）循环缺氧： ?组织缺血：由于动脉压降低或动脉阻塞造成的组织灌流量不足引起的缺氧； ?组织淤血：静脉压升高使血液回流受阻，毛细血管床淤血造成组织缺血。 4）组织性缺血：如氰化物中毒是由于细胞用氧障碍，血中氧合血红蛋白的含量增加而引起。 2、各种缺氧对呼吸、中枢神经系统有何影响？血液颜色有无不同，为什么？ 答：低张性缺氧：乏氧性缺氧时，轻度缺氧使呼吸中枢兴 奋，呼吸先加深加快，重度缺氧抑制呼吸中枢使呼吸变浅变慢。血液为暗红色，是由于乏氧性缺氧时，动脉血和静脉血中的氧合血红蛋白减低，脱氧血红蛋白浓度增高，血中脱氧血红蛋白的平均浓度达到或超过 5g/dl。 血液性缺氧： CO中毒时呼吸无改变，随血液中 HbCO浓度增加，依次出现头晕头痛，浅昏迷，深昏迷呼吸困难等症状。血液为樱桃红色，由于 CO 与 Hb 的亲和力是氧的 210倍，因此， CO的存在严重妨碍 Hb与氧的结合，导致血中 HbCO含量增加；亚硝酸盐中毒时呼吸无改变，严重时发生头痛，精神恍惚，意识不清楚甚至昏迷。血 液呈咖啡色，是由于 Hb中的亚铁离子在氧化剂的催化下别氧化成为铁离子，则生成13 / 16 羟化高铁血红蛋白，高铁血红蛋白的铁离子与氢氧根离子牢固结合，失去结合氧的能力，引起高铁血红蛋白血症。 循环性缺氧：缺血性缺氧时，可由于组织供血不足，皮肤黏膜可呈苍白；淤血性缺血时，血液淤滞于毛细血管，形成并积聚了更多脱氧血红蛋白，可出现发绀。 组织性缺氧：如氰化物中毒时血液为玫瑰红色，是由于细胞用氧障碍，血中氧合血红蛋白的含量增加。 3、讨论影响缺氧耐受性的因素有哪些，为什么？ 答：年龄 、机体的机能状态、营养、锻炼、气候等许多因素都可影响机体对缺氧的耐受性，这些因素可以归纳为两点，即代谢耗氧率与机能的代偿能力。 1）代谢耗氧率 基础代谢高者， 如发热、机体过热、或甲状腺机能亢进的病人，由于耗氧多，故对缺氧的耐受性较低。寒冷、体力活动、情绪激动等可增加机体耗氧量，也使对缺氧的耐受性降低。体温降低、神经系统的抑制则因能降低机能耗氧率使对缺氧的耐受性升高。故低温麻醉可用于心脏外科手术，以延长手术所必需阻断血流的时间。 2）机体的代偿能力 机体通过呼吸、循环和血液系统的代偿 性反应能增加组织的供氧。通过组织细胞的代偿性反应能提高利用氧的能力。这些代偿性反应存在着显著的个体差异，因而各人对缺氧的耐受性也很不相同。有心、肺疾病及血液病者对缺氧14 / 16 耐受性低，老年人因为肺和心脏的功能储备降低、骨髓的造血干细胞减少、外周血液红细胞数减少，以及细胞某些呼吸酶活性降低等原因，均可导致对缺氧的适应能力下降。另外，代偿能力是可以通过锻炼提高的。轻度的缺氧刺激可调动机体的代偿能力。 七、结论 1、 低张性缺氧是由于吸入气氧分压过低或者外呼吸功能障碍引起的缺氧，皮肤 粘膜颜色是 暗红色，由于还原型 Hb 5g/dL 2、 CO 中毒属于血液性缺氧， 原因： CO 与 Hb 结合形成 HbCO；抑制糖酵解， 氧解离曲线左移。皮肤粘膜颜色是樱桃红色，是 HbCO的颜色。 3、高铁血红 蛋白血症属于血液性缺氧，原因：二价铁离子被氧化为三价铁离子，皮肤粘膜颜色是咖啡色，是三价铁离子的颜色。 4、氰化钾中毒属于组织性缺氧，原因是抑制氧化型细胞色素氧化酶转化为还原型细胞色素氧化酶，皮肤粘膜颜色：玫瑰红色，由于血液中的氧化型血红蛋白较多。 呼吸调节、呼吸功能不全及治 疗 一、实验目的 1、观察豚鼠的正常呼吸频率、幅度、膈肌放电、动脉血氧分压及呼吸运动的调节。 15 / 16 2、复制豚鼠哮喘模型，观察呼吸衰竭时动物呼吸频率、幅度、动脉血氧分压及膈肌放电的变化。 3、掌握呼吸衰竭的诊断标准及发生机制。 4、观察不同药物的治疗效果并分析其作用机制 二、实验原理 1、呼吸运动是呼吸中枢节律活动的反应，呼吸运动能持久有节律的进行并能适应机体代谢