机能实验设计

影响尿液生成的因素

【目的和原理】

尿生成的过程包括肾小球的滤过、肾小管和集合管的重吸收和分泌三个过程。凡能影响上述过程的任何因素，均可影响尿的生成并可引起尿量及尿的性质、成分的改变。本实验以家兔为实验对象，采用膀胱插管术收集并记录尿量，主要观察不同因素或药物对尿量的影响。实验目的：

1．学习膀胱插管术、尿量记录及尿糖鉴定等泌尿实验的方法。

2．进一步学习并熟悉大动物实验的基本方法和技术。

3．观察影响尿生成的若干因素，加深理解尿生成的机理。

【实验材料】

1．动物家兔

2．试剂和药品生理盐水、20％氨基甲酸乙酯溶液、20％葡萄糖注射液、100单位／毫升肝素生理盐水（或6％枸橼酸钠）、1∶10，000去甲肾上腺素、垂体后叶素、速尿、20％甘露醇、班氏（Benedict）尿糖定性试剂。

3．装置和器材微型计算机及生物信号采集与处理系统、血压换能器、保护电极、兔手术台和手术器械、动脉插管、动脉夹、膀胱漏斗、注射器（2ml 、5ml 、10ml 、20ml）及针头、酒精灯、试管架、试管和试管夹、输液装置、手术灯、纱布、丝线等。

【实验方法】

1．麻醉固定将兔称重后，自耳缘静脉缓慢注入20%氨基甲酸乙酯（5ml/kg），待动物麻醉后仰卧固定于兔手术台上，剪去颈部和下腹部手术野的毛。

2．手术

1）颈总动脉插管在颈部正中切开皮肤6～7厘米，分离皮下组织及肌肉，暴露出气管。在气管的两边分别分离出左颈总动脉和右迷走神经，在其下穿线备用。按颈动脉插管方法将充满肝素生理盐水的动脉插管插入左颈总动脉，动脉插管的另一端经血压换能器连接于生物信号采集、处理系统的某一通道上，用于观察动脉血压的变化。手术完毕后用温的生理盐水纱布覆盖创面。

2）膀胱插管在下腹部正中线脐下方作一长约3～4厘米的皮肤切口，其下端直达耻骨联合。分离皮下组织并沿腹白线切开腹壁。将膀胱翻出腹外，辨认清楚输尿管，并向肾侧仔细地分离两侧输尿管2～3厘米，在其下方穿一条线，将膀胱上翻用线结扎膀胱颈部以阻断它同尿道的通路；然后在膀胱顶部选血管较少处，做一环形的荷包缝合，缝合线两端要足够长，暂不结扎；在荷包缝合的中央剪一纵行小切口，插入膀胱漏斗，然后用荷包缝合线将切口边缘固定于膀胱漏斗的凹槽上，膀胱漏斗的延伸管与引流导管相连。动物所产生的尿液经膀胱漏斗、引流导管流出后直接观察。手术完毕用温热的生理盐水纱布覆盖腹部创口。3．实验记录

生物信号采集与处理系统：与上次实验相同

4. 观察项目

待尿量和血压稳定后，即可进行下列各项观察。注意每项实验开始前都必须先记录一段正常尿量和血压曲线作为对照，然后进行注射或刺激，并连续观察和记录至效应明显后再等待恢复至原来水平时，才能开始下一项实验。

1）耳缘静脉快速注射37OC生理盐水20ml，观察血压和尿量的变化。

2）结扎并剪断右侧迷走神经，用中等强度的电流刺激其外周段20～30 秒，使血压维持在40～50mmHg，观察尿量的变化。

3）先收集尿液2滴进行尿糖定性实验*作为对照，然后自耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液10ml，观察血压和尿量的变化，在尿量变化最明显时，再收集尿液2滴作尿糖定性实验。

4）自耳缘静脉注射1∶10，000去甲肾上素0.5ml，观察血压和尿量的变化。

5）自耳缘静脉注射速尿0.5ml/kg，观察血压和尿量的变化。

6）自耳缘静脉注射垂体后叶素4单位，观察血压和尿量的变化。

7）自耳缘静脉注射20%甘露醇2～3ml/kg，观察血压和尿量的变化。

8）在动物的一侧大腿的股三角区，切开皮肤，分离出一侧股动脉，并插入硬塑料管进行放血，使血压降至40～50mmHg ，观察尿量的变化。然后再迅速补充生理盐水，观察血压和尿量的变化。

9）保存实验结果，通过反演功能将结果调出并进行整理、编辑、打印。对记录到的动脉血压、尿量及尿糖定性实验进行分析、讨论，得出实验结论。

影响尿生成的因素—实验结果记录表格如下

家兔血压与尿量

结果解释

（1）IV生理盐水20 ml→血量增加→

刺激心肺感受器→抑制ADH释放

（2）电刺激迷走神经外周端→BP下降→

压力感受器上传冲动减少→ADH释放增加

（3）IV 20％葡萄糖5ml：渗透性利尿

（4）NA：

－肾血管平滑肌α受体→肾血管收缩→

肾血流量/毛细血管血压下降→GFR减少

近球细胞β受体→肾素释放－肾素、血管紧张素、

醛固酮系统→肾小管/集合管对水和钠重吸收增加

（5）速尿：抑制髓袢升支粗段Na+-K+-2Cl－同向

转运，降低外髓肾小管内外渗透压

梯度，水重吸收减少。

（6）ADH：远曲小管和集合管上皮的V2型受体结合，

增加管腔膜水通道数目，水重吸收增加

【注意事项】

1．实验前应给兔子多喂青菜，或在麻醉后立即给动物进行适量的输液，以增加其基础尿流量。

2．实验中需多次静脉注射，应注意保护兔的耳缘静脉。注射时，先从末梢端开始，逐渐向耳根端移近；或选用小儿头皮针刺入耳缘静脉，用胶布固定，用生理盐水维持使形成一静脉通路以便于多次注射使用。

3．各项实验顺序的安排是：在尿量增多的基础上进行减少尿生成的实验，在尿量少的基础上进行促进尿生成的实验。

【讨论思考】

1.试分析产生上述各实验结果的机理。

2.血压的高低与尿量之间有什么关系？为什么？

3. 分析本实验中，哪些因素可影响肾小球的滤过？哪些因素可影响肾小管和集合管的转运功能？