缺氧模型的复制及其影响因素的探讨

【实验目的】

1. 在小白鼠身上复制乏氧性缺氧和血液性缺氧，并了解缺氧的分类。

2. 观察比较各型缺氧过程对机体呼吸、循环及全身状态的影响。

3. 了解不同年龄、种属对缺氧耐受性的影响。

4. 了解机体不同代谢和神经活动状态对缺氧耐受性的影响。

5. 了解影响缺氧过程的因素及其在防治缺氧中的意义。

【实验对象】

成年小白鼠、幼年小白鼠（生后3～5天）、青蛙（或蟾蜍）。

【实验试剂与器材】

1. 器材　缺氧瓶（100 ml带塞锥形瓶）8个、一氧化碳发生装置、手术剪、镊子各一只、1ml和5ml注射器各一只，2 ml刻度吸管一只、抽气机、干燥器、橡皮管、弹簧夹、凡士林、250ml烧杯两个、温度计、普通天平及砝码。

2. 药品　2.5％亚硝酸钠、0.5％美兰溶液、甲酸、浓硫酸、钠石灰。生理盐水、冰水、温水（40℃～45℃）。1%咖啡因，20%乌拉坦，鼠板。

【实验方法与步骤】

1. 乏氧性缺氧

（1）取小白鼠一只，称重，将其置入含5g钠石灰的缺氧瓶内。观察呼吸（频率、深度及节律），循环系统状态（耳血管直径大小、数目多少及耳、鼻唇部和尾部的颜色）以及全身状态情况（动物活泼程度、动作是否灵活协调等）。

（2）取橡皮塞密闭瓶口（橡皮塞周围可涂一层凡士林或水以防止漏气），记录密闭起始时间。观察动物呼吸、循环系统状态以及全身状态的变化，直至动物死亡，记录存活时间。

（3）动物尸体解剖，待2、3实验做完后，再依次打开腹腔，比较血液和脏器的颜色。

（4）根据实验条件可自行设计条件因素（温度变化、不同体重、减压及机体耗氧状态等）对耗氧耐受性影响的实验。

2. 一氧化碳中毒性缺氧

（1）取小白鼠一只，观察同1之（1），尾部取血一滴置装有2m1生理盐水的小试管内备用。

（2）用带有通气管的塞子密闭瓶口，从通气管中用空针将瓶内空气抽出5m1，并立即注入一氧化碳气体5ml，夹闭通气管，记录时间，注意观察小白鼠呼吸、循环系统状态以及全身状态有何变化。

（３）待小白鼠呼吸明显加深、变慢或出现痉挛倒下时，立即打开缺氧瓶塞，迅速取出小白鼠，再次从尾部取血一滴，置入2ml生理盐水小试管，与第一次取血颜色对比。

（４）动物死亡后，剖开腹腔，观察内脏颜色，并与实验1的结果相比较。

3. 亚硝酸盐中毒性缺氧

（1）取体重相近的两只小白鼠，向腹腔内注入2.5％亚硝酸钠（NaNO2）0.3ml，其中一只注药后立即再向腹腔注入0.5％美兰溶液0.3ml，进行抢救；另一只注药后向腹腔注入生理盐水0.3ml作对照。

（2）观察同1之（1），比较两鼠症状出现情况及死亡时间。

（3）尸体处理同2之（3）。

4. 年龄、种属不同对缺氧耐受性的影响

（1）取初生鼠、成年鼠及青蛙（或蟾蜍）各一只一并放入干燥器内。紧闭干燥器盖并在盖沿涂上凡士林或水防止漏气。

（2）模拟高空空气稀薄情况，抽吸干燥器内空气，直至动物死亡为止。观察初生鼠和青蛙是否死亡。比较死亡发生时间的早晚。

5. 机体代谢和神经活动状态不同对缺氧耐受性的影响

（1）选体重相近（最好相差不超过1g）的小白鼠两只。

（2）取其中一只皮下注射1%咖啡因（0.05ml/10g体重）后，放入内装钠石灰的缺氧瓶内。10min后，密闭瓶口，勿使漏气，记录时间，观察动物的表现和存活时间。

（3）取另一只小白鼠，腹腔注射20%乌拉坦（0.06ml/20g体重）；10min后，密闭瓶口，记录时间，并与注射咖啡因的小白鼠结果做比较。

6. 外界环境温度不同对缺氧耐受性的影响

取体重相近小白鼠2只，分别装入口径大小一致的装有钠石灰的缺氧瓶内，密闭瓶口，分别将缺氧瓶置入盛有40℃～45℃温水、冰水（0℃～4℃）的2个大烧杯内，观察2只小白鼠出现缺氧症状和存活时间。

【注意事项】

（1）缺氧瓶一定要密闭（可用凡士林或水涂在瓶塞周围）。

（2）小白鼠腹腔注射应稍靠在下腹，勿损伤肝脏，应避免将药液注入膀胱和肠腔。

 

附一：一氧化碳的制备

置2ml甲酸于试管中，后加入1ml浓硫酸，立即用塞将试管塞紧，加入浓硫酸即产生一氧化碳。

若CO产生不足，可用酒精灯加热（注意安全），注意控制CO产生速度不宜太快。

　思 考 题

1. 什么是缺氧? 分几种类型? 分类依据是什么?

2. Hypotonic hypoxia，hemic hypoxia，Circulatory hypoxia，histotoxic hypoxia分别由哪些原因引起，其血氧变化特点分别是什么?

3. 乏氧性缺氧与其他类型缺氧引起呼吸的变化有无不同? 为什么?

4. 缺氧时冠脉、肺血管有何变化?其机制是什么?

5. 缺氧时2·3-DPG为何增加?

6. 缺氧时血中Hb和RBC增加有何意义? 机制是什么?

7. 为何中枢神经系统对缺氧最敏感？

8. 影响机体缺氧耐受性的因素有哪些? 为什么?

9. 什么是氧中毒? 发生机制是什么?

10. 氧自由基和缺氧、缺血有何关系? 缺氧、缺血是否可导致氧自由基的增加?

11. 各型缺氧对呼吸有何影响? 血液及肝脏颜色有何不同? 为什么?

12. 环境温度及机体耗氧状态不同对缺氧耐受性有何影响? 为什么?

13. 各种缺氧小白鼠的表现有何异同? 为什么?

14. 种属、年龄差异对缺氧耐受性有什么影响?

15. 临床许多治疗措施如低温麻醉，低温下体外循环，低温控制高热抽搐，亚冬眠疗法等，其理论依据与本实验哪些环节有关系，为什么? 请说明其机制。