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1、节次：机能实验学2 第5次课 内容：缺氧与耐缺氧 学时：4h 主讲： 时间：2016年10月 地点：西安交通大学医学部机能实验中心 缺氧与耐缺氧 3 实验目的 o 复制各种缺氧的动物模型，掌握缺氧的分类、 特点； o 观察缺氧时机体循环系统、呼吸系统的变化； o 了解中枢神经系统机能状态和环境温度对缺氧 耐受性的影响 4 携 摄 运 用 实验原理 定义：当组织、细胞 得不到充足的氧，或 不能充分利用氧，组 织、细胞的代谢、功 能和形态结构发生异 常变化的病理过程称 为缺氧。 5 实验原理 6 o 乏氧性缺氧：PO2降低 o 血液性缺氧：Hb质/量改变（贫血，CO中 毒，亚硝酸盐中毒） o 循环
2、性缺氧：血量减少（组织缺血/淤血） o 组织性缺氧： 氧利用障碍（氰化钾，叠氮 钠中毒） 实验原理 实验材料 o 动物：小白鼠，雌雄不拘，体重18g-22g 。 o 药品与试剂：1%苯甲酸钠咖啡因注射液、 0.1%复方冬眠灵注射液（每1ml含冬眠灵 和非那根各1mg） 、苦味酸、甲酸、浓硫 酸、5%氢氧化钠、5%亚硝酸钠、1%美兰 、0.05%叠氮钠。 8 实验方法 一、乏氧性缺氧 小鼠1：0.1ml/10g剂量腹腔注射冬眠灵，放入 一缺氧瓶（瓶中事先加入2粒钠石灰），10分 钟后盖紧瓶塞，放入0-4冷水，开始计时。 小鼠2：0.1ml/10g剂量腹腔注射咖啡因，放入 一缺氧瓶，5分钟后盖紧瓶
3、塞，放入38-40 热水，开始计时。 9 实验方法 二、CO中毒 小鼠3：一氧化碳发生器，甲酸（下，3-4ml）+ 浓硫酸（上，2-3ml），小鼠放入广口瓶，从 浓硫酸开始滴下时计时至小鼠死亡，心脏取血 小鼠4：正常小鼠颈椎脱位法处死，心脏取血 两滴血分别滴加等量氢氧化钠观察颜色变化 10 材料与方法 三、亚硝酸亚中毒 小鼠5：腹腔注入5%亚硝酸钠0.1ml/10g，紧接着 腹腔注射1%美兰0.2ml/10g。 小鼠6：腹腔注入5%亚硝酸钠0.1ml/10g 四、叠氮钠中毒 小鼠7：腹腔注射0.05%叠氮钠溶液（0.4ml/10g ） 实验方法 观察项目 n 药物注射后小鼠呼吸，运动情况。 n
4、 记录各组小鼠存活时间。 n 小鼠口唇，耳廓颜色。 n 尸检取血，对比血液颜色。 l. 小白鼠腹腔注射，宜从左下腹进针，避免伤及肝脏， 也应注意勿将药液注入肠腔。 2. 注意强调两个缺氧瓶“容积“相等，即瓶子大小和瓶塞 大小均要一致。 3. 缺氧瓶须密闭，盖紧瓶塞前先放入一小袋钠石灰(约 5g)，以吸收小白鼠呼出的CO2。 4. 复制CO中毒模型时，通入CO浓度不宜过高，注意控 制浓硫酸的滴入速度， 防止小白鼠迅速死亡，影响观察。 5. 小白鼠死后立即心脏取血，加NaOH的量与血液的量 相仿。 6. 氰化物为剧毒，用后要洗手。CO为有毒气体，实验 中通风要好，注意安全，实验结束后应妥善处理死亡
5、动物 。 【注意事项】 实验结果 一般行为呼吸皮肤、粘膜、血液的颜色存活时间 冬眠灵， 0-4 咖啡因 38-40 一氧化碳 正常对照 亚硝酸钠 亚硝酸钠 美兰 叠氮钠 一般行为为呼吸 皮肤、粘膜、血液的颜色 存活时间时间 冬眠灵， 0-4 青紫20分钟钟 咖啡因 38-40 青紫10分钟钟 一氧化碳樱樱桃红红NaOH后不变变色5分钟钟 正常对对照红红加NaOH后棕褐 亚亚硝酸钠钠棕褐5分钟钟 亚亚硝酸钠钠 美兰兰 蓝蓝不死亡 叠氮钠钠鲜红鲜红 色或玫瑰红红色数十秒 结果 讨论 （1）小鼠注射冬眠灵 冬眠灵抑制体温调节中枢，使体温随外界温度变化而 变化，加上寒冷环境，代谢率降低，单位时间耗氧量
6、 减少，所以同样量的氧，利用时间较长 。 （2）小鼠注射咖啡因 咖啡因兴奋中枢神经系统（ 小剂量作用于大脑皮质, 较大剂量兴奋延脑呼吸中枢和心血管运动中枢 ）加 上高温环境，代谢率增加，单位时间耗氧量增加，所 以同样量的氧，利用时间较 短。 讨论 （3）小鼠CO中毒 I. CO与Hb亲和力比氧大210倍，在较低浓度优先于氧合。 CO+HbFe2+ HbFe2+-CO，碳氧血红蛋白（HbCO) Hb 失去携氧能力。 . CO抑制红细胞内糖酵解，2,3- DPG生成减少,氧离曲线 左移， HbO2释放O2减少。 . CO同部分血红素结合将增加其余血红素对氧的亲和力 ，使解离曲线左移。 IV. 吸入
7、高浓度CO时，CO可扩散入细胞而阻断呼吸链(组 织性缺氧)。 讨论 （3）小鼠CO中毒 V. 碱性液体等可使Hb与O2亲和力异常增大，通过自氧化而 产生高铁血红蛋白（铁为三价的衍生物，呈赤褐色） Hb-Fe2+ Hb-Fe3+OH 而CO与血红蛋白结合后形成的碳氧血红蛋白（HbCO） 性质稳定，对碱抵抗力较正常血红蛋白为强，故自氧化 过程较慢而短时间内不会变色。 讨论 （4）小鼠亚硝酸盐中毒+美兰 Hb-Fe2+ Hb-Fe3+OH 正常血红蛋白 高铁血红蛋白(MHb) 亚硝酸盐 美兰 . 高铁血红蛋白三价铁与羟基牢固结合失去带氧能 力。 . 高铁血红蛋白未氧化的 Fe2+ 与氧的亲和力增高而使 得氧离曲线左移，释氧减少 讨论 （5）小鼠注射叠氮钠中毒 细胞色素氧化酶 高铁细胞色素氧化酶 (Cytaa3Fe3+)，后者由于不能转变为还 原型而失去传递 电子能力，使呼吸链阻断，生物氧化受阻，从而阻断 了氧的利用，血液中含氧量相对较多，HbO2颜色呈鲜 红色或玫瑰红色（bright red）。 NaN3
