1、缺氧動物模型復(fù)制及中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能抑制和低溫對缺氧的影響摘要 目的 本實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)復(fù)制乏氧性缺氧和血液性缺氧動物模型的方法，觀察缺氧過程中呼吸的反應(yīng)及血液色澤和全身一般情況的變化，并了解溫度和中樞神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能狀態(tài)對缺氧耐受的影響以及對照實(shí)驗(yàn)和控制實(shí)驗(yàn)條件的重要性。方法 通過測定耗氧量和小鼠的存活時間來觀察中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能抑制和低溫對缺氧的影響。通過復(fù)制乏氧性缺氧、CO中毒、注射NaNO2及注射NaNO2和美藍(lán)的動物模型，來觀察不同缺氧類型動物在缺氧過程中呼吸、黏膜和血液色澤的變化。結(jié)果注射生理鹽水的小鼠的存活時間為24.637.29min, 注射氯丙嗪的小鼠的存活時間為45.7513.64 min

2、,兩者相比有高度顯著性差異（P0.01）。注射生理鹽水的小鼠的耗氧量為14.592.92 ml，注射氯丙嗪的小鼠的耗氧量為9.643.61 ml。注射生理鹽水的小鼠的耗氧率0.030.012 (ml/g/min), 注射氯丙嗪的小鼠的耗氧率為0.010.004 (ml/g/min)，兩者相比有高度顯著性差異（P0.01）。在復(fù)制乏氧性缺氧、CO中毒、注射NaNO2、注射NaNO2和美藍(lán)的動物模型過程中，CO中毒的小鼠比乏氧性缺氧小鼠的存活時間短，注射NaNO2小鼠比注射NaNO2和美藍(lán)的小鼠存活時間短。結(jié)論中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能抑制并處于低溫的小鼠對缺氧耐受性增強(qiáng)。不同缺氧模型有不同的死亡表現(xiàn)和死亡

3、后體征。1. 材料和方法 1.1 中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能抑制和低溫對缺氧的影響1.1.1實(shí)驗(yàn)動物 小鼠(mouse) 1.1.2藥品 0.25%氯丙嗪(chlorpromazine) 、鈉石灰（soda Lime)1.1.3器材 密閉瓶、注射器，測耗氧裝置（oxygen consumption gauge） 圖1 圖21.1.4方法 取性別相同、體重相近的小鼠2只，準(zhǔn)確稱取其體重。按隨機(jī)分配的原則，將其中1只小鼠做為實(shí)驗(yàn)組，另一只作為對照組。實(shí)驗(yàn)組按0.1ml/10g體重腹腔內(nèi)注射2.5g/L氯丙嗪，安放在 冰浴的紗布上1015min，使呼吸頻率降為7080次/min；對照組鼠按0.1ml/10g體

4、重腹腔注射生理鹽水，室溫放置1015min。將2只鼠分別放入100mL的廣口瓶內(nèi)，按圖1連接測耗氧裝置。1.2缺氧動物模型的復(fù)制1.2.1實(shí)驗(yàn)動物 小鼠(mouse) 1.2.2藥品 鈉石灰（soda lime) 亞硝酸鈉（ sodium nitrite ) 、亞甲基藍(lán)(美藍(lán)）（methylene blue）、 0.9NaCl (physiological saline solution) 、 CO(carbon monoxide)。1.2.3裝置： 缺氧裝置（hypoxic gauge）1.2.4方法 1.2.4.1將小鼠隨機(jī)分為乏氧性缺氧組和一氧化碳中毒組。乏氧性缺氧組小鼠放入含有5g鈉石

5、灰的100ml密閉瓶中；一氧化碳中毒組小鼠放入500ml密閉瓶，注入10ml CO氣體。1.2.4.2將小鼠隨機(jī)分為亞硝酸鈉組和亞硝酸鈉治療組。亞硝酸鈉組小鼠腹腔注射50g/L亞硝酸鈉0.2ml；亞硝酸鈉治療組小鼠腹腔注射50g/L亞硝酸鈉0.2ml后即刻腹腔注射10g/L亞甲基藍(lán)0.2ml 。1.2.4.3記錄實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)過程中小鼠呼吸頻率（每5min觀察1次，次數(shù)/10秒）及行為（掙扎、痙攣）和耳、唇、尾的顏色。記錄死亡時間和死亡小鼠肝臟顏色.2.觀察項(xiàng)目2.1 在中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能抑制和低溫對缺氧的影響試驗(yàn)中，從密閉測耗氧裝置開始計時至鼠死亡，記錄小鼠存活時間，用測耗氧裝置測定總耗氧量(A

6、)。根據(jù)總耗氧量A(mL)、存活時間T(min)、鼠體重W(g)三項(xiàng)指標(biāo)，求出總耗氧率RmL/(gmin)： RmL/(gmin)A(mL)W(g) T(min)列各項(xiàng)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)表并進(jìn)行統(tǒng)計處理，數(shù)據(jù)以XS表示，對實(shí)驗(yàn)組和對照組的T、R做t檢驗(yàn)。2.2 記錄實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)過程中小鼠呼吸頻率（每5min觀察1次，次數(shù)/10秒）及行為（掙扎、痙攣）和耳、唇、尾的顏色。記錄死亡時間和死亡小鼠肝臟顏色。3.結(jié)果3.1 中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能抑制和低溫對缺氧的影響注射生理鹽水的小鼠的存活時間為24.637.29min, 注射氯丙嗪的小鼠的存活時間為45.7513.64 min,兩者相比有高度顯著性差異（P0

7、.01）。注射生理鹽水的小鼠的耗氧量為14.592.92 ml，注射氯丙嗪的小鼠的耗氧量為9.643.61 ml。注射生理鹽水的小鼠的耗氧率0.030.012 (ml/g/min), 注射氯丙嗪的小鼠的耗氧率為0.010.004 (ml/g/min)，兩者相比有高度顯著性差異（P0.01）。（見表1）表1 氯丙嗪、冰浴對小鼠缺氧耐受性的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計表樣本小鼠體重（g）總耗氧量（ml）存活時間（min）總耗氧率（ml/g/min)對照實(shí)驗(yàn)對照實(shí)驗(yàn)對照實(shí)驗(yàn)對照實(shí)驗(yàn)12221161527550.02690.0132212112.5832420.01860.00913222411.78.12654

8、0.02040.0062542020161016300.050.016752020151119700.03940.0079622229.9822290.02050.01257222217.53.537420.02150.003788242418.113.518440.0420.013xs21.631.321.751.5814.592.929.643.6124.637.2945.7513.64*0.030.0120.010.004*注：數(shù)據(jù)以xs表示，采用t檢驗(yàn)；*P0.01, *P0.01，與生理鹽水比較3.2 缺氧動物模型的復(fù)制表2 乏氧、CO中毒、亞硝酸鈉中毒小鼠的呼吸頻率（次/10秒)缺

9、氧類型0min5min10min15min20min25min30min乏氧24.135.89235.126.257.3215.8815.25000CO中毒23.55.379.511.3400000亞硝酸鈉20.55.8825.835.9800000亞硝酸鈉美蘭21.633.722.753.2423.1254.3924.577.392210.9725.335.4723.85.07注：數(shù)據(jù)以xs表示3.3 亞硝酸鹽中毒及其美蘭的治療效果表3、亞硝酸鹽中毒及其美蘭的治療效果項(xiàng)目存活時間（min) 亞硝酸鹽中毒性缺氧82.66亞硝酸鹽中毒性+美蘭40.37518.76注：數(shù)據(jù)以xs表示，采用t檢驗(yàn)；

10、P0.013.4 不同原因缺氧小鼠皮膚及肝臟顏色的特征變化表4、不同原因缺氧小鼠皮膚及肝臟顏色的特征變化缺氧類型耳、尾、口唇顏色肝血顏色乏氧性缺氧青紫色暗紅CO中毒性缺氧鮮紅櫻桃紅色亞硝酸鹽中毒性缺氧青紫色褐色亞硝酸鹽中毒性+美蘭青紫色淡褐色4.討論(discussion)4.1 影響機(jī)體對缺氧耐受的因素主要有兩點(diǎn)，代謝耗氧率和機(jī)體的代償能力。1氯丙嗪具有神經(jīng)安定作用，它對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有較強(qiáng)的抑制作用，而且氯丙嗪有降溫作用，動物試驗(yàn)中，氯丙嗪能明顯減少自發(fā)活動，誘導(dǎo)入睡，但動物對刺激有良好的覺醒反應(yīng)，與巴比妥類催眠藥不同，加大劑量也不會引起麻醉；氯丙嗪能減少動物的攻擊行為，使之馴服，易于接近。

11、2注射氯丙嗪后冰浴使機(jī)體處于低溫環(huán)境下，體溫下降，同時神經(jīng)系統(tǒng)受到抑制，兩者結(jié)合就能通過降低集體耗氧率使動物對缺氧的耐受性升高。14.2 乏氧性缺氧，主要表現(xiàn)為動脈血氧分壓降低，氧含量減少，組織供養(yǎng)不足。正常毛細(xì)血管血液中氧離血紅蛋白濃度約為26g/L。乏氧性缺氧時，動、靜脈血中的氧離血紅蛋白濃度增高。當(dāng)毛細(xì)血管血液中氧離血紅蛋白濃度達(dá)到或超過50g/L時，可使皮膚和粘膜呈青紫色。抑制動物動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能和降低體溫，降低其代謝率可增加機(jī)體的耐受缺氧性。3解剖小鼠后觀察到乏氧性缺氧的小鼠耳、尾、口唇顏色呈青紫色，肝呈暗紅。4.3 一氧化碳（CO）與血紅蛋白的親和力比氧與血紅蛋白的親和力高21

12、0倍。當(dāng)吸入氣中含0.1的CO時，血液中的血紅蛋白可能有50為碳氧血紅蛋白。HbCO不能與O2結(jié)合，同時還可抑制紅細(xì)胞的糖酵解，使2，3二磷酸甘油酸生成減少，氧離曲線左移，HbO2中的氧氣不易釋放，從而加重組織缺氧。當(dāng)血液中的HbCO增加至50時，動物可迅速出現(xiàn)痙攣，呼吸困難，昏迷，甚至死亡。此時，動物的動脈血含過多的HbCO，其皮膚，粘膜呈櫻桃紅色。3解剖小鼠可以觀察到CO中毒的小鼠耳、尾、口唇顏色鮮紅，肝呈櫻桃紅色。4.4 亞硝酸鹽可使血紅素中的二價鐵氧化成三價鐵，形成高鐵血紅蛋白，導(dǎo)致高鐵血紅蛋白血癥。高鐵血紅蛋白中的三價鐵因與羥基結(jié)合牢固而失去結(jié)合氧的能力，或者血紅蛋白分子中的四個二價

13、鐵中有部分氧化成三價鐵，剩余的二價鐵雖能結(jié)合氧，但不易解離，導(dǎo)致氧離曲線左移，使組織缺氧。低濃度美藍(lán)為還原劑，可抑制氧化劑的中毒反應(yīng)。亞硝酸鹽等氧化劑中毒時，如高鐵血紅蛋白含量超過血紅蛋白總量的10，就可出現(xiàn)缺氧表現(xiàn)，當(dāng)血液中的HbFe3+OH達(dá)到15g/L時，皮膚和粘膜可出現(xiàn)青紫色；當(dāng)達(dá)到3050時，則發(fā)生嚴(yán)重缺氧。3實(shí)驗(yàn)中亞硝酸鹽中毒性缺氧的小鼠只存活了8分鐘，而注射亞硝酸鹽中毒性+美蘭的小鼠存活了70分鐘，解剖后觀察到的小鼠臟器顏色，這些都完全符合理論分析。4.5 密閉瓶中的小鼠在缺氧過程中，小鼠外周化學(xué)感受器在動脈血PaO2降低、PaCO2升高和H濃度升高時發(fā)生興奮，沖動最終傳入延髓，反射性的引起呼吸加深加快，4此外缺氧過程中小鼠會掙扎、顫抖等，這些原因可能使呼吸頻率的技術(shù)有所偏差。5.參考文獻(xiàn)1 Chen Ji-qiang（陳季強(qiáng)）基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教程各論（上）2004年8月第一版北京