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(外科学专业论文)低钾血症时机体钾离子变化规律及其调节机制的实验研究.pdf.pdf 免费下载
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目录 中文摘要1 英文摘要8 研究论文低钾血症时机体钾离子变化规律及其调节机制的实验研究 引言一1 7 第一部分用低钾饲料饲喂建立低血钾动物模型 前言“一一2 0 2 0日u 吾“”“”一 材料与方法2 0 结果? ”“2 9 附表一一3 1 讨 仑“”“。3 3 小结一3 5 参考文献3 5 第二部分低钾家兔不同组织细胞n a + k + a t p a s e 活性及o 【l ,q 2 亚基蛋白 和m r n a 表达的实验研究 前言“一一3 8刖吾“”一 材料与方法3 8 结果”一5 l 附图”一”一”5 4 附表”一”“”“6 2 讨 仑一一一一”6 4 小结”一”一”6 5 参考文献6 6 第三部分低钾家兔红细胞与心肌、骨骼肌钾离子含量相关性的研究 前言一6 8丹l j 看”“”“”“”“” 材料与方法6 8 结果”“”一”“”一”“一一7 7 当日7 k 附图”“一一。7 8 附表一一7 9 讨 仑”一”一”一8 0 小结8 0 参考文献8 0 第四部分低钾家兔补钾后心肌组织、骨骼肌组织钾离子含量的变化 前言一一一8 2日舌”“”“”。 材料与方法8 2 结果”一”一。8 6 附图一8 7 附表。8 8 讨 念”一“一“一一一8 9 小结”9 4 参考文献。9 4 结 仑“”一9 6 综述低钾血症的研究进展9 7 致谢一”“”一1 4 8 个人简历”1 4 9 中文摘要 低钾血症时机体钾离子变化规律及其调节机制的实验研究 摘要 目的:使用低钾饲料饲喂家兔建立缺钾动物模型,观察饲喂不同时 间后家兔血浆钾离子浓度变化,测定红细胞、心肌、骨骼肌等细胞或组织 的钾离子含量,探究机体缺钾时钾离子在不同组织的变化规律并探讨其间 可能存在的相关性变化。同时测定机体不同细胞和组织中n 矿k + a t p a s e 的活性、蛋白含量及m r n a 表达情况,寻找缺钾机体不同细胞或组织钾 离子变化的调节机制。试图通过钳制补钾技术,观察低钾家兔补钾过程中 不同组织对钾离子的摄取情况,为临床能迅速、安全有效地纠正低钾血症 提供实验依据。 方法: 1 用低钾饲料饲喂建立低血钾动物模型 清洁级健康家兔4 8 只,雄性,兔龄1 2 1 4 周,体重2 0 2 7k g ( 由河北 医科大学实验动物中心提供) ,随机分为6 组,每组8 只,分别进行正常饲 料饲喂或进行不同时间的低钾饲料饲喂。对照组( t o 组) 、低钾3 天组( t l 组) 、低钾6 天组( t 2 组) 、低钾9 天组( t 3 组) 、低钾1 2 天组( t 4 组) 、低钾 1 5 天组( t 5 组) 。所有家兔购入后均进行一周的正常饲料饲喂1 0 0 9 d ,自 由饮普通水,一周后将t o 组家兔处死取材,其余家兔进行低钾饲料饲喂, 每只家兔喂食低钾饲料1 0 0g d ,自由饮蒸馏水。t l 组:低钾饲喂3 天处死 取材,t 2 组:低钾饲喂6 天处死取材,t 3 组:低钾饲喂9 天处死取材,t 4 组:低钾饲喂1 2 天处死取材,t 5 组:低钾饲喂1 5 天处死取材。 各组分别于观察结束当天经耳中央动脉取血1m l 测定血浆钾离子、钠 离子及血红蛋白浓度,经股静脉抽血分离红细胞测定红细胞钾离子浓度, 开胸摘取心脏测定心肌组织钾离子、钠离子含量,取家兔右下肢比目鱼肌 测定骨骼肌钾离子、钠离子含量。 血浆钾、钠离子浓度采用离子选择性电极测量法测定,血红蛋白浓度 采用分光光度比色法测定。 红细胞、心肌、比目鱼肌钾、钠离子含量采用火焰原子吸收光度计测 定。 中文摘要 2 低钾家兔不同组织细胞n a + - k + - a t p a s e 活性及q 。,q 。亚基蛋白和m r n a 表 达的实验研究 清洁级健康家兔4 8 只,雄性,兔龄1 2 1 4 周,体重2 0 - 2 7k g ( 由河 北医科大学实验动物中心提供) ,随机分为6 组,每组8 只,分别进行正常 饲料饲喂或进行不同时间的低钾饲料饲喂。对照组( t o 组) 、低钾3 天组( t 1 组) 、低钾6 天组( t 2 组) 、低钾9 天组( t 3 组) 、低钾1 2 天组( t 4 组) 、低钾 15 天组( t 5 组) 。所有家兔购入后均进行一周的正常饲料饲喂1 0 0 9 d ,自 由饮普通水,一周后将t o 组家兔处死取材,其余家兔进行低钾饲料饲喂, 每只家兔喂食低钾饲料1 0 0 9 d ,自由饮蒸馏水。t l 组:低钾饲喂3 天处死 取材,t 2 组:低钾饲喂6 天处死取材,t 3 组:低钾饲喂9 天处死取材,t 4 组:低钾饲喂1 2 天处死取材,t 5 组:低钾饲喂1 5 天处死取材。 模型制备完成后,分别于观察结束当天经耳缘静脉注射4 戊巴比妥 l m l k g ,麻醉成功后,迅速固定,开胸摘取心脏,同时迅速剪去家兔右下 肢兔毛,分别暴露分离比目鱼肌和股静脉,割取比目鱼肌并去除筋膜,经 股静脉抽血提取红细胞。分别测定红细胞、心肌组织、比目鱼肌组织 n a + k + a t p a s e 活性和心肌组织、比目鱼肌组织n a + k + a t p a s e0 【1 ,仅2 亚基 蛋白及m r n a 表达。 红细胞、心肌、比目鱼肌n a + k + a t p a s e 活性的测定按照考马斯亮蓝 蛋白测定试剂盒检测总蛋白含量后用超微量a t p 酶测试盒检比色法测定。 心肌、比目鱼肌n a + k 十a t p a s ea 1 和0 【2 亚基蛋白表达采用w e s t e r nb l o t 蛋白质印迹法测定。 心肌、比目鱼肌n a + k + a t p a s ea l 和0 【2 亚基m r n a 表达采用r e a l t i m e p c r 法( 实时定量p c r 法) 测定。 3 低钾家兔红细胞与心肌、骨骼肌钾离子含量相关性的研究 清洁级健康家兔4 8 只,雄性,兔龄1 2 1 4 周,体重2 0 2 7k g ( 由河 北医科大学实验动物中心提供) ,随机分为6 组,每组8 只,分别进行正常 饲料饲喂或进行不同时间的低钾饲料饲喂。对照组( t o 组) 、低钾3 天组( t l 组) 、低钾6 天组( t 2 组) 、低钾9 天组( t 3 组) 、低钾1 2 天组( t 4 组) 、低钾 1 5 天组( t 5 组) 。所有家兔购入后均进行一周的正常饲料饲喂1 0 0 9 d ,自 由饮普通水,一周后将t 0 组家兔处死取材,其余家兔进行低钾饲料饲喂, 每只家兔喂食低钾饲料1 0 0 9 d ,自由饮蒸馏水。t 1 组:低钾饲喂3 天处死 中文摘要 取材,t 2 组:低钾饲喂6 天处死取材,t 3 组:低钾饲喂9 天处死取材,t 4 组:低钾饲喂1 2 天处死取材,t 5 组:低钾饲喂1 5 天处死取材。 模型制备完成后,分别于观察结束当天经耳缘静脉注射4 戊巴比妥 l m l k g ,麻醉成功后,迅速固定,开胸摘取心脏。同时迅速剪去家兔右下 肢兔毛,分别暴露分离比目鱼肌和股静脉,割取比目鱼肌并去除筋膜,经 股静脉抽血提取红细胞。分别测定红细胞、心肌组织、比目鱼肌钾离子含 量。对红细胞钾离子含量与心肌组织、骨骼肌组织钾离子含量进行相关性 分析。 4 低钾家兔补钾后心肌组织、骨骼肌组织钾离子含量的变化 清洁级健康家兔1 6 只,雄性,兔龄1 2 1 4 周,体重2 o 2 7k g ( 河北医 科大学实验动物中心提供) ,随机分为2 组,每组8 只,分别为补钾对照组 ( r c 组) 和补钾实验组( r e 组) 。家兔购入后正常饲喂一周开始低钾饲 喂进行模型制备。r c 组给予正常饮食15 天( 每只家兔喂食正常饲料 1 0 0 9 d ,自由饮普通水) ,r e 组给予低钾饮食1 5 天( 每只家兔喂食低钾饲 料10 0 9 d ,自由饮蒸馏水) 。r e 组模型制备完成后静脉泵入k c l 行补钾实 验,r c 组作为其对照组同时给予补钾。两组家兔麻醉成功后,固定,插 入尿管,排出膀胱余尿,收集1h 产生的尿液并测定尿液钾离子浓度,测 定基础肾脏排钾量,然后建立液路持续泵入k c l 并监测血浆钾离子浓度变 化,钳制血浆钾离子浓度于5 5 m m o l l 并稳定至少1h ,停止泵钾,立即留 取心脏及比目鱼肌标本以测定心脏及比目鱼肌钾离子含量,输注期间继续 收集尿液以测定输注期间肾脏排钾量。 计录r c 组及r e 组总的钾离子摄取量、肾脏排钾量、心肌( 比目鱼肌) 钾离子摄取量及平均钾离子摄取率。 结果: 1 低钾饲料饲喂建立低血钾动物模型 1 1 低钾饲喂期间动物未见明显不适,对低钾饲料耐受良好。 1 2 各组家兔体重及兔龄比较差异无统计学意义。 1 3 血浆钾、钠离子浓度和血红蛋白浓度的变化 t l 、t 2 、t 3 、t 4 、t 5 组血浆钾离子浓度较正常对照组( t o 组) 逐渐降 低,差异有统计学意义( 尸 o 0 5 ) 。 中文摘要 1 4 红细胞钾离子、钠离子含量的变化 t l 、t 2 、t 3 、t 4 、t 5 组红细胞钾离子含量较正常对照组( t o 组) 逐渐 降低,差异有统计学意义( 氏o 0 5 ) ;t l 、t 2 、t 3 、t 4 、t 5 组红细胞钠离 子含量较正常对照组( t o 组) 增加,差异有统计学意义俨 o 0 5 ) ,t 2 、 t 3 、t 4 、t 5 组心肌钾离子含量较正常对照组( t o ) 降低,差异有统计学意 义( 尸 o 0 5 ) ;t l 、t 2 、t 3 、t 4 、t 5 组心肌钠离子含量与正常对照组( t o ) 比较,无统计学意义( 胗o 0 5 ) 。 1 6 比目鱼肌钾离子、钠离子含量的变化 t l 、t 2 、t 3 、t 4 、t 5 组比目鱼肌钾离子含量较正常对照组( t o 组) 降 低,差异有统计学意义( p o 0 5 ) :t l 、t 2 、1 3 、t 4 、t 5 组比目鱼肌钠离 子含量较正常对照组( t o 组) 增加,差异有统计学意义俨 0 0 5 ) ,t 2 、t 3 、t 4 、t 5 组红细胞n a + k + a t p a s e 活性较逐渐 降低,差异有统计学意义( 尸 o 0 5 ) ,t 3 、t 4 、t 5 组心肌n a + 一k + a t p a s e 活性逐渐升高, 差异有统计学意义( 尸 o 0 5 ) 。 2 3 比目鱼肌n a + k + a t p a s e 活性的变化 t l 、t 2 、t 3 、t 4 、t 5 组比目鱼肌n a + k + a t p a s e 活性逐渐降低,差异 有统计学意义( 氏o 0 5 ) 。 2 4 红细胞钾离子的含量与红细胞n a + k + - a t p a s e 活性的相关性。 对红细胞钾离子含量与红细胞n a + 一k + a t p a s e 活性进行相关性分析 表现为正相关,回归线性方程为y = 0 0 8 x o 31 ,决定系数r 2 = o 7 6 6 ,( p 0 0 5 ) 。 2 5 心肌钾离子含量与心肌组织n a + k + a t p a s e 活性的相关性 中文摘要 对心肌钾离子含量与心肌组织n a + k + - a t p a s e 活性进行相关性分析 表现为负相关,回归线性方程为y = 1 8 4 1 - - 0 0 9 x ,决定系数尺2 = o 4 3 4 , ( p 0 0 5 ) 。 2 6 比目鱼肌钾离子含量与比目鱼肌组织n a + k + 一a t p a s e 活性的相关性 对比目鱼肌钾离子含量与比目鱼肌n a + k + - a t p a s e 活性进行相关性 分析表现为正相关,回归线性方程为y = 0 2 5 x 一7 9 4 ,决定系数r 2 = o 8 7 0 , ( p o 0 5 ) ,t 5 组较正常对照组( t o 组) 降低,差异有统计学意义 ( 尸 o 0 5 ) ;( 1 2 亚基蛋白表达水平,t 3 、t 5 组较正常对照组( t o 组) 降低, t 5 组较t 3 组降低,差异有统计学意义( 氏o 0 5 ) 。 2 8 心肌组织n a + k + a t p a s ea 1 和0 【2 亚基的蛋白表达 q 1 亚基蛋白表达水平,t 3 ,t 5 组均较正常对照组( t o 组) 升高,t 5 组较t 3 组升高,差异有统计学意义( 户 o 0 5 ) ;a 2 亚基蛋白表达水平,t 3 , t 5 组均较正常对照组( t o 组) 降低,t 5 组较t 3 组降低,差异有统计学意义 ( 尸 o 0 5 ) 。 2 9 比目鱼肌组织n a + k + - a t p a s e 仅1 和q 2 亚基的蛋白表达 a 1 亚基蛋白表达水平,t 3 组与正常对照组( t o 组) 比较,差异无统计 学意义( 胗o 0 5 ) ,t 5 组较正常对照组( t o 组) 及t 3 组均降低,差异有统 计学意义( 尸 o 0 5 ) ;1 1 2 亚基蛋白表达水平,t 3 ,t 5 组均较正常对照组( t o 组) 降低,且t 5 组低于t 3 组,差异有统计学意义( 尸 o 0 5 ) 。 2 1 0 心肌组织n a + k + a t p a s e 仅1 和q 2 亚基的m r n a 表达 t 3 、t 5 组较正常对照组( t o 组) 升高,t 5 组较t 3 组升高,差异有统计 学意义( 氏0 0 5 ) ;1 1 2 亚基m r n a 表达水平,t 3 、t 5 组较正常对照组( t o 组) 降低,t 5 组较t 3 组降低,较差异有统计学意义( 尸 o 0 5 ) ,t 5 组正常对照组( t o ) 及t 3 组降低,差异有统计学意义( 尸 o 0 5 ) ;0 l 2 亚基 m r n a 表达水平,t 3 ,t 5 组较正常对照组( t o ) 降低,t 5 组较t 3 组降低, 差异有统计学意义( 尸 o 0 5 ) 。 l 卜 中文摘要 3 低钾家兔红细胞钾离子含量与心肌、骨骼肌钾离子含量的相关性 3 1 低钾过程中红细胞与心肌组织钾离子含量的相关性 对低钾过程中红细胞钾离子含量与心肌组织钾离子含量进行相关性 分析表现为正相关,回归线性方程为y = 0 3 7 x + 5 8 2 4 ,决定系数r 2 = o 6 6 6 ( p 0 0 5 ) 。 3 2 低钾过程中红细胞与比目鱼肌组织钾离子含量的相关性 对低钾过程中红细胞钾离子含量与比目鱼肌组织钾离子含量进行相 关性分析表现为正相关,回归线性方程为y = 0 8 1 x + 1 5 0 1 ,决定系数 r 2 = o 8 2 2 ( p 0 0 5 ) 。 4 低钾家兔补钾后心肌组织、骨骼肌组织钾离子含量的变化 4 1 补钾结束时,r e 组输注k c l 的总剂量较r c 组高,差异有统计学意义 ( 尸 o 0 5 ) ;肾脏排钾量r e 组较r c 组增高,差异有统计学意义( 尸 o 0 5 ) 。 4 2 补钾后心肌钾离子摄取量和平均心肌钾离子摄取率的比较 r e 组心肌钾离子摄取量较r c 组心肌钾离子摄取量升高,差异有统计 学意义( 尸 o 0 5 ) ;r e 组平均心肌钾离子摄取率较r c 组平均心肌钾离子摄 取率升高,差异有统计学意义( 尸 o 0 5 ) 。 4 3 补钾后比目鱼肌钾离子摄取量和平均比目鱼肌钾离子摄取率的比较 r e 组比目鱼肌钾离子摄取量较r c 组比目鱼肌钾离子摄取量升高,差 异有统计学意义( p o 0 5 ) ;r e 组平均比目鱼肌钾离子摄取率较r c 组平均 比目鱼肌钾离子摄取率升高,差异有统计学意义( 尸 o 0 5 ) 。 4 4 心肌组织与比目鱼肌组织比较在钳制补钾过程中摄钾速率明显增高, 差异有统计学意义( 氏o 0 5 ) 。 4 5 在钳制补钾过程中随着时间的延长,机体总钾摄取量逐渐下降。 结论: 1 本实验采用低钾饲料饲喂家兔可使其血浆钾离子降低,成功制备家兔缺 钾模型。 2 低钾饲料饲喂家兔后可使家兔血浆钾离子浓度,红细胞、心肌组织、比 目鱼肌钾离子含量逐渐降低。 3 缺钾可使红细胞、比目鱼肌n a + k + - a t p a s e 活性逐渐降低,心肌组织 n a + k + a t p a s e 活性升高,红细胞、比目鱼肌n a + k + a t p a s e 活性分别与红 细胞、比目鱼肌钾离子含量呈正相关;心肌组织n a + k + - a t p a s e 活性与心 中文摘要 肌组织钾离子含量呈负相关。 4 在缺钾过程中红细胞、比目鱼肌、心肌n a + k + a t p a s e0 【1 和0 【2 亚基反应 性不同,在红细胞及比目鱼肌0 【l 和仅2 亚基蛋白表达及m r n a 表达水平逐渐 降低;在心肌组织,0 【l 亚基蛋白表达及m r n a 表达水平逐渐升高,a 2 亚基 蛋白表达及m r n a 表达水平逐渐降低。 5 缺钾过程中红细胞钾离子含量与心肌组织、比目鱼肌钾离子含量呈 正相关 6 补钾时缺钾家兔总钾离子摄取量明显增加,。肾脏排钾量也明显增加,其 中心肌组织摄钾率明显高于骨骼肌组织摄钾率。在钳制补钾过程中随着时 间的延长,机体总钾摄取量逐渐降低。 关键词:家兔;动物模型;钾离子;红细胞;比目鱼肌;心肌; n a + k + a t p a s e 英文摘要 e m p i r i c a ls t u d yo nc h a n g e r u l ea n dr e g u l a t i n gm e c h a n i s mo f p o t a s s i u md u r i n gh y p o k a l e m i a a b s t r a c t o b j e c t i v e :k + 一d e p l e t e dr a b b i tm o d e l sw e r ep r e p a r e dw i t hal o w - k c o t e n t d i e t i nt h i ss t u d y ,p l a s m ap o t a s s i u mi o n ( k + ) c o n c e n t r a t i o n ,k 十c o n t e n t , n a + k + a t p a s ea c t i v i t ya n dn a + 一k + 一a t p a s eq l ,0 【2i s o f o r mp r o t e i ne x p r e s s i o n i ne r y t h r o c y t e ( r b c ) ,m y o c a r d i u ma n ds k e l e t a lm u s c l e ,y a + 一k 十一a t p a s ea 1 a 2 i s o f o r mm r n a e x p r e s s i o ni nm y o c a r d i u ma n d s k e l e t a lm u s c l ew e r em e a s u r e d w h e nr a b b i t sw e r ef e dd if f e r e n td a y s ,t oi n v e s t i g a t ec o r r e l a t i o nb e t w e e nk 十 c o n t e n ta n dn a + k + a t p a s ea c t i v i t yi nr b c ,m y o c a r d i u ma n ds k e l e t a lm u s c l e , r e s p e c t i v e l y , a n d t o e x p l o r e c o r r e l a t i o nb e t w e e nr b ckc o n t e n ta n d m y o c a d i a lo rs k e l e t a lm u s c l ek + c o n t e n t t o t a lk + i n f u s i o nd o s a g e ,r e n a lk 十 e x c r e t i o na n dk + u p t a k er a t eo fm y o c a r d i u ma n ds k e l e t a lm u s c l ew e r e o b s e r v e da f t e rc l a m p i n go fp l a s m ak + b yk c li n f u s i o n m e t h o d s : 1 p r e p a r e da n i m a lm o d e l sw i t h al o w kc o n t e n td i e t f o r t y - e i g h th e a l t h ym a l er a b b i t sw e i g h i n g2 0 2 7 k g w e r er a n d o m l y d i v i d e di n t o6 g r o u p s ( n = 8 g r o u p ) :n o r m a l c o n t r o l g r o u p ( g r o u p t o ) ,k d e p l e t e d - 3 - d a yg r o u p ( g r o u pt i ) ,k d e p l e t e d - 6 - d a yg r o u p ( g r o u pt 2 ) , k d e p l e t e d - 9 一d a yg r o u p ( g r o u pt 3 ) ,k d e p l e t e d 一12 一d a yg r o u p ( g r o u pt 4 ) , k d e p l e t e d 一15 一d a yg r o u p ( g r o u pt s ) a l lr a b b i t sw e r ef e dan o r m a ld i e tf o ra w e e kb e f o r em o d e lp r e p a r a t i o n g r o u pt ow e r eg i v e nan o r m a ld i e to n l y ( 10 0 9 s t a n d a r d c h o w d a y e a c h r a b b i t ,f r e e w a t e r ) ,g r o u p t l ,t 2 ,t 3 ,t 4 ,t 5w e r ef e dw i t hal o w k a c c e s s t on o r m a l c o n t e n td i e t ( 10 0 9l o w - k c o n t e n tc h o w d a ye a c hr a b b i t ,f r e ea c c e s st od i s t i l l e dw a t e r ) f o r3d a y s ,6d a y s ,9 c l a y s ,12d a y s ,1 5d a y s ,r e s p e c t i v e l y o nt h ed a yt h a tm o d e l sw e r ep r e p a r e d , r a b b i t si ng r o u pt o ,t 1 ,1 2 ,t 3 ,t 4 ,t 5w e r ea n e s t h e t i z e db y4 p e n t o b a r b i t a l ( 1m l k g ) g i v e nt h r o u g ha u r i c u l a rv e i n ,l m lb l o o df o rm e a s u r i n gp l a m ak + , s o d i u m ( n a + ) a n dh e m o g l o b i nc o n c e n t r a t i o nw a ss a m p l e dt h r o u g hc e n t r a l 8 一 英文摘要 二二二_ 一 a u r i c u l a ra r t e r y ,t h e i rt h o r a c i cc a v i t yw e r eo p e n da n dh e a r t sw e r ee x c i s e d a t t h em o m e n t ,s o l e u sm u s c l ea n df e m o r a lv e i n w e r es e p a r a t e da n de x p o s e d t h e n s o l e u sm u s c l ew a sa m p u t a t e d ,b l o o dw a st a k e nf r o mf e m o r a lv e i n f o r s e p a r a t i n gr b c ,t om e a s u r ek + a n dn a + c o n t e n ti nr b c ,m y o c a r d i u ma n d s o l e u sm u s c l e p l a s m ak 十a n dn a + c o n c e n t r a t i o n sw e r em e a s u r e d b yi o n s e l l s i t i v e e l e c t r o d e s ,h e m o g l o b i nc o n c e n t r a t i o nb ys p e c t r o p h o t o m e t r i cm e t h o d k + c o n t e n t sa n dn a + c o n t e n t si n r b c ,m y o c a r d i u ma n ds o l e u sm u s c l ew e r e m e a s u r e db yf l a m ea t o m i ca b s o r p t i o np h o t o m e t r y 2p r o t e i na n dm r n a e x p r e s s i o no fn a + _ k + _ a t p a s ea l ,i f - 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