缺氧动物模型复制及中枢神经系统功能抑制和低温对缺氧的影响.doc

实验13 缺氧动物模型复制及中枢神经系统功能抑制和低温对缺氧的影响 摘要 目的学习复制乏氧性缺氧和血液性缺氧的动物模型方法；观察缺氧过程中呼吸的反应及血液色泽和全身一般情况的变化；了解温度和中枢神经系统机能状态对缺氧耐受的影响以及对照实验和控制实验条件重要性。方法对小白鼠注射氯丙嗪和放在冰浴的纱布上模拟中枢神经系统功能抑制和体温。在密闭瓶、吸入CO、注射亚硝酸钠来复制不同的缺氧动物模型。结果在氯丙嗪、冰浴对小鼠缺氧耐受性的影响实验中，实验组小鼠（经过注射0.25%氯丙嗪，0.1mL/10g，并放在冰浴纱布上1015min）的体重为：21.60.7g，对照组小鼠（经过0.9%生理盐水，0.1mL/10g，并常温放置1015min）的体重为21.60.7g，两者比较无显著性差异（p0.05）,所以在实验中可以不考虑小鼠之间的差异；对照组的存活时间T为14.02.7min，对照组的存活时间T为26.76.5min，两者比较有显著性差异（p0.05）;对照组的总耗氧率R为0.070.02%,实验组的总耗氧率R为0.030.01%，两者比较有显著性差异（p0.05）.在小鼠乏氧性缺氧模型（密闭瓶中实验），以及在小鼠CO中毒性缺氧模型，后者存活时间明显更短；在亚硝酸盐中毒性小鼠缺氧模型实验中，对照组（先注射亚硝酸盐0.2mL,后注射生理盐水0.2mL）存活时间为10.55.2min，实验组（先注射亚硝酸盐0.2mL，后立即注射美兰0.2mL）存活时间为21.010.4min，两者比较有显著性差异（p0.05）。结论中枢神经系统功能抑制和低温可以增加动物的耐受缺氧；氧气缺乏或者血红蛋白性质发生变化都会导致缺氧；美兰可以抑制氧化剂亚硝酸盐的中毒反应。一、1.材料和方法1.1实验动物:小鼠(mouse)1.2药品和试剂:0.25%氯丙嗪(chlorpromazine)、钠石灰（sodaLime）1.3器械:密闭瓶、注射器，测耗氧装置（oxygenconsumptiongauge）1.4小鼠捉拿方法右手抓鼠尾鼠尾略向后拉左手的拇指和食指抓住小鼠两耳后项背部皮毛以无名指及小指夹住鼠尾左手翻转使鼠腹部朝上,头略朝下。1.5小鼠腹腔注射右手持注射器45度角刺入腹白线偏左的下腹部，进针3mm左右有落空感时表示已进入腹腔，回抽无肠液、尿液（有空气）即可注射（注意：切误使针头向上注射，以防针头刺伤内脏）1.6实验动物分组、处理1.7总耗氧率计算公式：总耗氧率=总耗氧量(mL)鼠重(g)存活时间(min)1.8数据处理数据以xs表示，显著性差异采用t检验。2.观察项目2.1存活时间记录密闭测耗氧装置开始至小鼠死亡的时间。2.2耗氧量量筒中水位下降的量，即为总耗氧量2.3观察不同类型缺氧在缺氧过程中呼吸、皮肤和粘膜、血液及肝脏色泽的变化。二、实验结果1、 缺氧动物模型复制及中枢神经系统功能抑制和低温对缺氧的影响 根据表1，我们可以看到试验组与对照组有显著差异，故而可以初步判定低温以及中枢神经系统功能抑制对缺氧有一定影响。表1 氯丙嗪、冰浴对小鼠缺氧耐受性的影响样本小鼠体重（g）存活时间（min）总耗氧量（mL）总耗氧率（%）对照组实验组对照组实验组对照组实验组对照组实验组121.6 20.8 12.4 21.2 19.9 14.8 0.07 0.03 221.4 21.8 15.1 31.3 19.0 10.0 0.06 0.01 322.2 21.9 7.5 25.5 17.8 16.5 0.11 0.03 421.3 21.3 17.0 38.5 22.2 21.8 0.06 0.03 520.3 22.3 14.5 32.2 16.7 17.0 0.06 0.02 622.4 22.6 14.9 28.0 17.2 19.3 0.05 0.03 722.3 22.2 13.0 19.5 18.5 12.8 0.06 0.03 821.9 20.6 14.6 17.2 16.5 16.6 0.05 0.05 921.0 21.8 14.0 29.5 29.0 29.5 0.10 0.05 1021.1 21.0 17.0 24.4 13.5 17.8 0.04 0.03 xs21.6+0.721.6+0.714+2.726.7+6.519.0+4.217.6+5.30.07+0.020.03+0.01P(t-test)/0.000/0.001 表2 亚硝酸盐中毒及美兰的治疗效果样本亚硝酸盐中毒性缺氧亚硝酸盐中毒性+美兰存活时间（min）存活时间（min）1.0 10.2 20.4 2.0 18.4 36.8 3.0 5.5 11.0 4.0 8.6 17.2 5.0 10.4 20.8 6.0 8.8 17.0 7.0 7.0 14.0 8.0 5.9 11.8 9.0 20.0 40.0 10.0 7.7 40.0 xs10.5+5.221.0+10.4P(t-test)/0.000 表3 不同原因缺氧小鼠皮肤及肝脏颜色的特征变化缺氧类型耳、尾、口唇颜色肝血颜色乏氧性缺氧青紫色暗红色CO中毒性缺氧樱桃红樱桃红亚硝酸盐中毒性缺氧青紫色深咖啡色亚硝酸盐中毒性+美兰青紫色深咖啡色三、讨论4.1在中枢神经系统功能抑制和低温对缺氧的影响实验中，从表1可知，实验组和对照组的存货时间有显著性差异（p0.05）,实验组和对照组的耗氧率也有显著性差异（pHbCO,HbCO失去携带氧的能力，氧与血红蛋白结合数量减少。另一方面，一氧化碳抑制正常红细胞的糖酵解，使2，3-DPG生成减少，HbO2结合的氧不易释出。一氧化碳与血红蛋白的结合力比氧气与血红蛋白的结合力大210倍，而HbCO解离速度却是HbO2的1/2100。因此一氧化碳中毒既妨碍Hb（血红蛋白）与氧气的结合力，又妨碍氧气的解离，从而造成严重的缺氧。4.3.2血液性缺氧呼吸特点：CO中毒性缺氧小鼠1分钟左右就开始开始剧烈跳跃挣扎，不久后趴在瓶底四肢抽搐，仍在呼吸，之后半分钟内便死亡。亚硝酸钠中毒性缺氧：实验组无明显中毒现象，很久都没有死亡，最后处死；对照组未加美兰，几分钟后变得很活跃，乱窜，直到18分钟之后死亡。4.3.3血液性缺氧特有皮肤和肝血颜色和机理：单纯Hb减少时，因氧合血红蛋白减少，另外患者毛细血管中还原Hb未达到出现紫绀的阈值，所以皮肤、粘膜颜色较为苍白；HbCO本身具有特别鲜红的颜色，CO中毒患者时，由于血液中HbCO增多，所以皮肤、粘膜呈现樱桃红色，严重缺氧时由于皮肤血管收缩，皮肤、粘膜呈苍白色；高铁Hb血症时，由于血中高铁Hb含量增加，所以患者皮肤、粘膜出现深咖啡色或青紫色；单纯的由Hb与O2亲和力增高时，由于毛细血管中脱氧Hb量少于正常，所以患者皮肤、粘膜无紫绀。4.4在亚硝酸盐中毒实验中，实验组小鼠与对照组小鼠的存活时间比较有显著性差异（p0.05,见表2）。亚硝酸盐中毒时，血红蛋白中二价铁在氧化剂作用下氧化成三价铁形成高价铁血红蛋白症。一方面血红蛋白丧失携带氧的能力；另一方面提高剩余低价铁血红蛋白与氧气的亲和力，造成缺氧。因为美兰属氧化还原剂，低浓度时，具有还原性，可以抑制亚硝酸盐的中毒反应。在还原型辅酶I(NADPH)催化下，成为还原型美兰，还原型美兰可将高铁血红蛋白还原为血红蛋白本身又被氧化为氧化型美兰，如此反复不已，循环重复利用。故美兰一次用量不可过大，不可无限制重复应用，以防美兰中毒。如美兰剂量过大，NADPH不能将其全部还原为还原型美兰，此时美兰做为氧化剂，可直接将正常血红蛋白氧化为高铁红蛋白，加重患者病情1。4.5在亚硝酸盐中毒试验中，第10组实验数据错误，故而删去。因为当加美兰的小鼠存活时间超过未加美兰的小鼠存活时间一辈，便将其处死，当做是未加美兰小鼠存活时间的2倍。参考文献陆源，夏强等，生理科学实验教程.浙江：浙江大学出版社.2004.258.