1.1器材与试剂 小白鼠缺氧瓶、一氧化碳发生装置、500ml广口瓶、1ml注射器、镊子、手术刀、吸管等,钠石灰、甲酸、浓硫酸、5%亚硝酸钠、1%美兰、生理盐水。
1.2实验对象 成年小白鼠
1.3生理指标观察 一般状况:活动情况;呼吸(频率、幅度、节律);皮肤口唇颜色;肝脏颜色;记录存活时间。 1.4方法
1.4.1乏氧性缺氧 取成年小白鼠一只于广口甁中,观察并记录一般情况,呼吸频率(次/10s),深度,皮肤口唇颜色,将其放入装有钠石灰(7g)缺氧甁内并塞紧瓶塞,开始计时,每隔3min重复观察上述指标变化,直至小白鼠死亡,记录观察结果及存活时间。
1.4.2 CO中毒性缺氧 连接好一氧化碳发生装置(如下图),取成年小白鼠一只于广口瓶中,观察上述指标后记录,然后与一氧化碳发生装置连接,缓慢通入CO气体,每10s观察指标变化,直至小白鼠死亡,记录观察结果及存活时间。
图(CO发生装置)
1.4.3亚硝酸钠中毒性缺氧 取两只体重相近的成年小白鼠于广口甁中,观察并记录正常表现后,向甲鼠腹腔内注入5%亚硝酸钠0.3ml后立即腹腔内注入生理盐水0.3ml,乙鼠腹腔内注入等量的亚硝酸钠后立即腹腔内注入美兰0.3ml,计时,观察指标变化,直至小白鼠死亡,记录观察结果及存活时间。待全部实验完毕,处死未死亡的小白鼠 ,依次打开全部缺氧的小白鼠连同一只正常小白鼠腹腔,观察比较肝脏颜色。 2 结果
2.1不同类型缺氧小白鼠肝脏、皮肤黏膜颜色、存活时间、全身情况比较如下表: 2.2不同类型缺氧小白鼠呼吸频率变化如下图: 图1 乏氧性缺氧 图2 CO中毒性缺氧
图3亚硝酸钠中毒性缺氧甲鼠 图4亚硝酸钠中毒性缺氧乙鼠 3 讨论
3.1 乏氧性缺氧 又称低张性缺氧,是指以动脉血氧分压降低为基本特征的缺氧。低张性缺氧时,动脉血和静脉血中氧合血红蛋白含量降低,而脱氧血红蛋白增多,而当毛细血管血液中脱氧血红蛋白的平均浓度超过5g/dl时,皮肤和黏膜呈青紫色,即发绀。本组小鼠存活时间为90min,而各组记录数据均有差别,与小鼠个体差异、缺氧瓶的密闭性、钠石灰等有关。较小的小白鼠因个体发育不完全而大脑对呼吸中枢更不敏感,故其缺氧能力常大于较大的小白鼠,即存活时间更长;
缺氧瓶的密闭性越好,进入其中的氧就越少,小白鼠存活时间就越短,反之亦然。钠石灰用于吸于甁中CO2以排除CO2的干扰,影响呼吸作用的因素有CO2浓度、H+、低氧,高浓度CO2(PCO2>80mmHg)可抑制呼吸,而低浓度CO2(PCO2<80mmHg)可促进呼吸。由于钠石灰不能有效地吸收CO2而使甁中存有低浓度CO2,即可促进呼吸,故本班各组乏氧性缺氧的小白鼠的存活时间均比前几个班各组的更长。低张性缺氧时小白鼠先发生代偿性反应,PaO2于60—100mmHg时,肺通气量无变化。PaO2低于60mmHg可刺激劲动脉体和主动脉体的外周化学感受器,冲动经窦神经和迷走神经传入延髓,反射性地引起呼吸加深加快。肺通气量增加是急性低张性缺氧的最重要代偿反应。随着缺氧的时间增加,小白鼠即出现呼吸逐渐减弱直至停止死亡。
3.2 CO中毒性缺氧 属血液性缺氧(等张性缺氧),即由于血红蛋白数量减少或性质改变,以致血液携带氧的能力降低或血红蛋白结合的氧不易释出所引起的缺氧。CO是含碳物质未完全燃烧而产生的一种窒息性气体,可与血红蛋白结合成为碳氧血红蛋白而使血红蛋白失去携带氧的能力,抑制红细胞的糖酵解,增加与氧的亲和力,致使小白鼠皮肤黏膜呈现樱桃红色。CO中毒性缺氧属等张性缺氧,呼吸系统的代偿不明显,故观察到小白鼠的呼吸逐渐减弱直至停止死亡。CO为有毒性气体,在实验过程中注意通风,须注意浓硫酸与HCOOH小心吸取以防伤及自己及其它物品,加热时不能过猛,以免CO产生过多、过快,使小白鼠迅速死亡,来不及观察。本组小白鼠没有抢救及时以致小白鼠最后死亡。 3.3 亚硝酸钠中毒性缺氧 也属血液性缺氧(等张性缺氧)。亚硝酸盐可使大量血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,而高铁血红蛋白呈棕褐色,故甲鼠的皮肤黏膜呈咖啡色;乙鼠注入美兰,美兰是一种还原剂,可将Fe3+还原为Fe2+,具有解毒作用,可使亚硝酸钠中毒的小白鼠解救且皮肤黏膜颜色逐渐接近正常,而本组乙鼠30min后死亡,可能因为给药不及时抢救速度过慢,且注入的美兰流出小鼠体外而不能起到解毒作用导致小鼠死亡。亚硝酸钠中毒性缺氧属等张性缺氧,但本组可能合并了PaO2降低而观察到小白鼠呼吸系统的代偿性反应,即先出现呼吸加深加快。本实验过程中腹腔内注射应稍靠左下腹,勿伤及肝脏,也应避免将药液注入肠腔或膀胱。一氧化碳、亚硝酸钠中毒事故每年都有发生,夺去了多少人的生命。加强预防和改进临床治疗办法是造福于社会的大事,应当高度重视。通过本次实验我们了解了上述几种常见缺氧疾病的基本致病机理和应对办法,这对于我们今后从事这方面疾病的研究和治疗有着重要的意义。