缺氧

不同类型缺氧小鼠观察

实验目的

1．在动物身上复制乏氧性、血液性、组织中毒性缺氧，并了解缺氧分类。

2．观察缺氧对呼吸的影响和血液颜色的变化。

3．掌握各种类型缺氧的概念、发生机制及特点。

实验动物

小白鼠，体重20—25克，雌雄不拘。

实验步骤

1．正常对照组取正常小鼠一只，观察动物的一般情况，呼吸频率及幅度，皮肤和口唇的颜色，然后处死动物。

2．乏氧性缺氧取钠石灰少许（约5克）及小鼠一只放入缺氧瓶中，塞紧瓶塞。观察动物的一般情况，呼吸频率及幅度，皮肤和口唇的颜色，以后每3分钟重复观察上述指标一次（如有其他变化则随时记录），直到动物死亡。动物尸体留待实验完毕后，再依此打开其腹腔，比较血液或肝脏颜色。

3．一氧化碳中毒性缺氧将小鼠一只放入广口瓶中，观察其正常表现，然后抽取5ml CO 注入广口瓶内，观察动物的一般情况，呼吸频率及幅度，皮肤和口唇的颜色，死亡时间。4．亚硝酸钠中毒性缺氧取体重相近的小鼠2只，观察正常表现后，向腹腔注入5%亚硝酸钠0.3ml，其中一只注入亚硝酸钠后，立即向腹腔内注入1%美兰溶液0.3ml，另一只注入生理盐水0.3ml。观察指标与方法同上，比较两鼠的表现及死亡时间有无差异。5．氰化物中毒性缺氧取小鼠两只，观察其正常表现后，腹腔注射0.1%KCN0.2ml，观察动物的一般情况，呼吸频率及幅度，皮肤和口唇的颜色，待动物出现四肢软瘫时立即取一只向腹腔注入10%硫代硫酸钠0.4ml，另一只注入等量生理盐水，记录死亡时间。6．依此打开1—5项实验后小鼠尸体腹腔，比较血液或肝脏颜色。

实验结果

思考题各型缺氧对呼吸有何影响？血液颜色有无不同？为什么？

实验设计原理

一．乏氧性缺氧

乏氧性缺氧的常见原因有大气中氧分压降低（高空或高原缺氧）和呼吸系统疾病（呼吸性缺氧），其共同特征是动脉氧分压（PaO2）、氧含量和血氧饱和度降低。本实验将小鼠放入盛有钠石灰（NaOH.CaO）的密闭缺氧瓶中，以模拟大气中氧分压降低引起的乏氧性缺氧。

小鼠放入盛有钠石灰（NaOH.CaO）的密闭缺氧瓶中，由于瓶内氧气逐渐被小鼠利用，而呼出的CO2被钠石灰吸收，因此缺氧瓶内空气的氧分压逐渐降低，而不伴有CO2浓度的增加，所以此种类型的缺氧为乏氧性缺氧。钠石灰吸收CO2和水蒸气的反应式为：NaOH.CaO+H2O+CO2 ———→NaHCO3+Ca(OH)2

二血液性缺氧

血红蛋白（Hb）含量减少（贫血）或性质改变，使血液携氧能力下降，从而供给组织的氧不足所导致的缺氧为血液性缺氧。本实验用一氧化碳中毒和亚硝酸钠中毒，使血红蛋白变性复制血液性缺氧。

1．一氧化碳（CO）中毒给缺氧瓶中注入CO后，CO与Hb结合形成碳氧血红蛋白（Hb-CO），从而使Hb失去同氧结合的能力，而引起缺氧。

2．亚硝酸钠（NaNO2）中毒NaNO2为一强氧化剂，进入体内后可使Hb分子中的二价铁离子（Fe2+）氧化为三价铁(Fe3+)，形成高铁血红蛋白即变性蛋白

（MHb），从而失去结合氧的能力。

NaNO2

—————→

Hb-Fe2+氧化Hb-Fe3

( Hb) (MHb)

本实验将NaNO2溶液注入小鼠腹腔内，复制MHb导致的血液性缺氧。同时取另一只小鼠，用美蓝作为还原剂对抗NaNO2的作用，以使MHb中的Fe3+重新还原为Fe2+，恢复带氧能力，解除缺氧。

美蓝

MHb-Fe3+——————→Hb-Fe2+

（还原）

三．组织中毒性缺氧

此型缺氧是组织细胞用氧障碍，即组织细胞不能利用氧进行新陈代谢，使生物氧化过程中断。常见原因有组织中毒或维生素缺乏，使细胞线粒体氧化还原酶系统受毒物抑制或氧化酶系统缺乏必需原料，而使组织氧化过程发生障碍。

本实验将KCN注入小鼠腹腔，造成组织中毒。氰化物进入体内，释出CN-，易与细胞线粒体内氧化型细胞色素氧化酶中的Fe3+结合，形成氰化高铁细胞色素氧化酶, (CN-+Cyt-Fe3+-—→Cyt-Fe3+-CN)从而失去传递电子的功能，呼吸链中断，引起细胞内窒息，造成组织中毒性缺氧。

本实验用10%硫代硫酸钠Na2S2O3 进行抢救。注射Na2S2O3后，硫代硫酸钠在体内转硫酶作用下，使游离的和已结合的氰基变成基本无毒的硫氰酸盐（SCN基化合物）而随尿排出体外。硫氰酸盐毒性仅为氰化物的1/200。

转硫酶

Na2S2O3 + CN- ————————→Na2SO3（亚硫酸钠）+SCN-