缺氧實驗最終報告

1、昆明醫(yī)科大學機能學實驗報告實驗日期：2015年9月17日帶教教師：小組成員：專業(yè)班級：臨床醫(yī)學二大班批閱人 成績 缺氧實驗一、實驗目的1、復制不同病因?qū)е滦∈笕毖醯哪Ｐ?，了解乏氧性，血液性，組織中毒性缺氧的分類。2、觀察缺氧對呼吸系統(tǒng)，中樞神系統(tǒng)的影響，以及血液顏色變化。3、了解影響缺氧耐受性的因素。二、實驗原理分別復制三型缺氧模型，觀察缺氧對機體的影響。三、實驗儀器設(shè)備小鼠缺氧瓶（100ml-125ml帶塞廣口瓶），一氧化碳發(fā)生裝置廣口瓶，恒溫水浴箱，5ml或2ml刻度吸管，1ml注射器，酒精燈，剪刀，鑷子，鈉石灰，甲酸，濃硫酸，5%硝酸鈉，0.1%氰化鉀，生理鹽水。四、實驗方法與步驟 取小

2、鼠四只，標記編號（甲，乙，丙，丁）分別稱重記錄 甲：NS（0.1ml/10g） 腹腔注射 乙：0.25%水合氯醛（0.1ml/10g） 放進缺氧裝置中 丙：1%咖啡因（0.1ml/10g） 等待10min 每2min記錄呼吸頻率 死亡(（記錄時間及耗氧量，甲鼠尸體待留）計算耗氧量觀察皮膚顏色，活動度?。悍湃肴毖跹b置，40水浴鍋放入裝小鼠缺氧瓶，記錄死亡時間，活動狀態(tài)以及耗氧量一氧化碳中毒性缺氧（小鼠一只）：檢查裝置氣密性，連接一氧化碳發(fā)生裝置，將一只小鼠放入廣口瓶，然后與一氧化碳發(fā)生裝置連接;先取甲酸1.5ml放入試管內(nèi)，再加入濃硫酸1ml。連接加熱試管（用酒精的間斷加熱，加速CO產(chǎn)生，不可使

3、液體沸騰）觀察記錄一般狀況*觀察記錄如下：死亡（記錄時間），計算小鼠耗氧率（R）* 3、亞硝酸中毒缺氧（小鼠一只）觀察記錄一般狀況小鼠：腹腔注射*5%亞硝酸鈉0.3ml觀察記錄如下：死亡（記錄時間），計算小鼠耗氧率（R）* 4、取出甲鼠及2，3實驗小鼠尸體部分肝葉進行對比，記錄顏色。五、實驗結(jié)果表1.各型缺氧對機體的影響組 別呼吸頻率（次/10秒）存活時間（分）中樞神經(jīng)系統(tǒng)變化肝臟、血液顏色皮膚粘膜顏色0 1， 3， 5， 7， 9，乏氧性缺氧（NS組）10、19、25、29、30、逐漸減慢10.75正常，興奮，抑制，死亡暗紅 紫紺一氧化碳中毒20、14、15、20、15，逐漸減慢12極興奮，

4、興奮，抑制，嗜睡，死亡櫻桃紅粉紅亞硝酸鈉中毒16、25、30、34、30、28、13、逐漸減慢13.33正常，興奮，抑制，狂躁，抽搐，死亡巧克力色紫紺氰化物中毒0 20， 40， 60， 80， 玫瑰紅粉紅玫瑰紅表2.影響機體缺氧耐受性的因素(乏氧性缺氧)分組呼吸頻率（次/10秒）存活時間（分）中樞神經(jīng)系統(tǒng)變化耗氧率ml/(g.min)耗氧量(A)體重(W)0 1， 3， 5， 7， 9，高溫4.08正常，興奮，抑制，死亡 0.016 3.3ml51.7g生理鹽水10、19、25、26、29、3010.75鎮(zhèn)靜，興奮，躁動，淡漠，死亡0.0157.6ml46.1g咖啡因19、18、235.12

5、極興奮，抑制，淡漠，嗜睡，躁動，死亡0.012 3ml49.5g水合氯醛10、22、27、30、31、33、27、逐漸減慢14.2鎮(zhèn)靜，興奮，躁動，淡漠，死亡0.01711.9ml49.3g六、分析與討論1、各種模型所致缺氧的發(fā)生機制。（1）乏氧性缺氧（低張性缺氧）：以動脈血氧分壓降低，血氧含量減少為基本特征的缺氧。原因有： 吸入氣氧分壓過低 外呼吸功能障礙 氧分壓 PaO2和動脈血氧含量 動脈血氧飽和度 靜脈血分流入動脈血氧容量正?；蛟龈?動靜脈血氧含量差降低或正常 機體缺氧（2）血液性缺氧（等張性缺氧）：由于血紅蛋白含量減少，或血紅蛋白性質(zhì)改變，使血液攜氧能力降低或與血紅蛋白結(jié)合的氧不易釋

6、出引起的缺氧。原因有：血紅蛋白含量減少：各種原因引起的嚴重貧血。 CO中毒 CO+血紅蛋白=HbCO(親和力極高) 增加其余三個血紅素對氧的親和力 釋氧能力 缺氧 NaNO2中毒（血紅蛋白性質(zhì)改變） Fe2+氧化 Fe3+形成 HbFe3+OH（高鐵血紅蛋白血癥） (3) 組織性缺氧：指由于組織、細胞利用氧障礙所引起的缺氧。氰化物中毒時，氰化物進入機體后分解出具有毒性的氰離子，抑制細胞內(nèi)酶的活性，使呼吸鏈酶活力降低，同時氰離子能與氧化型細胞色素氧化酶中的三價鐵結(jié)合，阻止其還原成二價鐵，使傳遞電子的氧化過程中段，導致細胞不能利用血液中的氧而造成內(nèi)窒息，導致組織細胞用氧障礙。 藥物對線粒體氧化磷酸

7、化的抑制線粒體功能和結(jié)構(gòu)損傷 組織對氧的利用減少，靜脈血氧分壓。血氧含量呼吸酶合成減少和血氧飽和度高于正常 細胞用氧障礙 缺氧2、各種缺氧對呼吸、中樞神經(jīng)系統(tǒng)有何影響？血液顏色有無不同，為什么？ （1）呼吸系統(tǒng) 代償性反應：以低張性缺氧時呼吸系統(tǒng)的變化最明顯。PaO2(60mmHg) 作用 頸動脈體和主動脈體化學感受器 呼吸中樞興奮 PaO2 呼吸加深加快肺泡通氣量 肺通氣量增加是對急性低張性缺氧的最重要代償反應 。損傷性反應： A. 高原肺水腫缺氧引起外周血管收縮，肺毛細血管內(nèi)壓增高，回心血量增加和肺血量增多，加上缺氧性肺血管收縮反應使肺血流阻力增加，導致肺動脈高壓；肺動脈收縮不均一非炎性漏

8、出；肺毛細血管壁通透性增加；肺水腫氧彌散障礙PaO2B. 中樞性呼吸衰竭PaO230mmHg抑制呼吸中樞，肺通氣量減少在本次低張性缺氧試驗中，小鼠先是由于代償機制的存在，呼吸頻率保持正常；過了一段時間后，躁動不安，呼吸加快；又過了一段時間，呼吸急促，最終死亡。小鼠在密閉瓶中隨著呼吸的進行，瓶中氧分壓降低，所以鼠體內(nèi)血氧含量降低，引起代償性反應，刺激頸動脈體和主動脈體的外周化學感受器，沖動經(jīng)竇神經(jīng)和迷走神經(jīng)傳入延髓，反射性引起呼吸加快，增加肺泡通氣量和肺泡氣氧分壓。隨著實驗進行，瓶中氧分壓降低、二氧化碳分壓升高，缺氧對呼吸中樞的直接抑制作用大于氧分壓降低對外周化學感受器的興奮作用，發(fā)生中樞性呼吸

9、衰竭，小鼠死亡。一氧化碳中毒性缺氧實驗中，小鼠呼吸先加快后又減慢，最后休克直至死亡。一氧化碳與血紅蛋白的親和力是氧的210倍，而碳氧血紅蛋白難以解離，使Hb失去攜氧的能力，而且HbCO的存在還抑制氧合血紅蛋白的解離，阻礙氧的釋放和傳遞，造成機體急性缺氧血癥。因此，輕度一氧化碳中毒時小鼠代償性呼吸加深加快以增大呼吸面積、提高氧的彌散，胸廓運動幅度增大，胸內(nèi)負壓增高，有利于氧的攝取和運輸。隨著實驗進行，高濃度的CO與細胞色素氧化酶中的二價鐵結(jié)合，直接抑制細胞內(nèi)呼吸，引起腦缺血，使小鼠休克，最后死亡。亞硝酸鈉中毒性試驗中，Hb中的二價鐵在氧化劑的作用下氧化成三價鐵形成高價鐵血紅蛋白癥。一方面血紅蛋白

10、喪失攜帶氧的能力；另一方面提高剩余的二價鐵與氧的親和力，使氧離曲線左移，氧不易釋放，造成缺氧。輕度中毒時，小鼠出現(xiàn)代償性反應，呼吸加快；隨著實驗的進行，小鼠發(fā)生嚴重缺氧，呼吸變慢，口唇青紫，昏迷，最后死亡。氰化物中毒性缺氧實驗中，氰化物進入機體后分解出具有毒性的氰離子，抑制細胞內(nèi)酶的活性，使呼吸鏈酶活力降低，同時氰離子能與氧化型細胞色素氧化酶中的三價鐵結(jié)合，阻止其還原成二價鐵，使傳遞電子的氧化過程中段，導致細胞不能利用血液中的氧而造成內(nèi)窒息。中樞神經(jīng)系統(tǒng)對缺氧最敏感，故大腦首先受損，導致中樞性呼吸衰竭而死亡。 （2）中樞神經(jīng)系統(tǒng) 缺氧 中樞興奮 中樞抑制 （煩躁、激動、判斷力下降） （疲勞、嗜

11、睡、昏迷）急性缺氧、慢性缺氧、嚴重缺氧(PaO228mmHg)可以產(chǎn)生嚴重程度不同的CNS功能障礙血液顏色有不同 因為形成的血紅蛋白不同：A. 低張性缺氧（暗紅）-脫氧血紅蛋白 低張性缺氧時進入血液的氧減少，動脈血氧分壓降低。血液中與血紅蛋白結(jié)合的氧量減少，血氧含量減少。動靜脈的脫氧血紅蛋白濃度增高，當毛細血管血液中脫氧血紅蛋白濃度達到或超過某一數(shù)值時，皮膚和粘膜呈青紫色，即發(fā)紺。 B. 一氧化碳中毒（櫻桃紅）-碳氧血紅蛋白 一氧化碳與血紅蛋白結(jié)合形成碳氧血紅蛋白，且co比o2更易與Hb結(jié)合，當co與Hb分子中的某個血紅素結(jié)合后，將增加其余三個血紅素對氧的親和力，使Hb結(jié)合的氧不易釋放，同時c

12、o還可抑制紅細胞內(nèi)糖酵解使2，3-DPG生成減少，進一步加重組織缺氧。HbCO增多，所以小鼠肝臟血皮膚粘膜呈櫻桃紅色。 C. 亞硝酸鈉中毒（咖啡色）-羥化高鐵血紅蛋白 亞硝酸鈉吸收入血，使大量的血紅蛋白氧化為高鐵血紅蛋白，高鐵血紅蛋白中的三價鐵與羥基結(jié)合牢固，失去結(jié)合氧的能力，而且當血紅蛋白分子中的四個亞鐵離子中有一部分被氧化成三價鐵后，剩余的二價鐵雖能結(jié)合氧，但不易解離，使氧離曲線左移，使組織缺氧。因生成高鐵血紅蛋白所以小鼠肝臟血皮膚粘膜呈咖啡色。 D. 氰化物中毒（玫瑰紅）-氧合血紅蛋白 組織性缺氧時，因組織，細胞利用氧的能力減弱而引起缺氧。氰化物中毒時，CN-與細胞色素aa3鐵原子中的配

13、位鍵結(jié)合，形成氰化高鐵cyt aa3，是細胞色素氧化酶不能還原，失去傳遞電子的功能，呼吸鏈中斷，生物氧化受阻，導致細胞用氧障礙。由于組織對氧的利用減少，靜脈血氧分壓，血氧含量和血氧飽和度都高于正常，使毛細血管中氧合血紅蛋白較正常時多，使小鼠肝臟血皮膚粘膜呈玫瑰紅色。 3、討論影響缺氧耐受性的因素有哪些，為什么？（1）環(huán)境溫度。當環(huán)境溫度升高時，機體內(nèi)的酶活性增加，促進機體代謝，機體耗氧量隨之增加，耗氧量高，耐受性低。在乏氧性缺氧試驗中，丁小鼠放置在缺氧瓶內(nèi)，并且置于40的水浴鍋中，屬于高溫環(huán)境，此只小鼠是此組試驗中存活時間最短的，高溫增加了機體酶活性，代謝增快，呼吸頻率增加，缺氧耐受性減低。（2）機體的機能狀態(tài)。機體的機能狀態(tài)不同，機體的代償能力就不同，所以機體可以通過呼吸、循環(huán)和血液系統(tǒng)的代償反應增加組織的供氧，代償反應存在著個體差異，所以每個小鼠對缺氧的耐受性也不一定相同。（3）咖啡因和水合氯醛?？Х纫蚓哂刑岣咧袠猩窠?jīng)系統(tǒng)功能活動的作用，可興奮呼吸中樞，使呼吸加深加快，機體代謝率增加，組織耗氧量增加，降低機體對缺氧的耐受。水合氯醛有中樞抑制作用，小鼠腹腔注射水合氯醛后，中樞活動功能受到抑制，小鼠處于安靜狀態(tài)，能量需求減少，組織耗氧量減少，缺氧耐受增強。7、 結(jié)論 （1）當環(huán)境溫度升高時，機體內(nèi)的酶活性增加，促進機體代謝，機體耗氧量隨之增加