机能实验学实验性缺氧

《实验性缺氧》

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主刀：注射：助手：记录人：

（一）实验目的：

1. 复制低张性、血液性和组织中毒性缺氧动物模型，了解缺氧的原因及发病机制。

2. 观察不同类型缺氧的实验动物，注意其呼吸、皮肤黏膜、血液及肝颜色等变化。

（二）实验原理：

1. 由于组织细胞供氧不足或用氧障碍导致机体代谢、功能甚至形态结构等发生异常变化的病理过程，称为缺氧。

2. 根据原因和发病机制，缺氧可分为4类。①低张性缺氧：其特点是动脉血氧分压明

显下降，主要是由于动脉血的氧气供给不足引起；②血液性缺氧：多见于血红蛋白量的减

少或者质的改变，从而引起运氧能力下降并伴有动脉血氧含量的降低；③循环性缺氧：由于血液循环障碍，含氧丰富的动脉血不能顺利、及时送达组织细胞；④组织性缺氧：组织细胞利用氧的能力下降引起的缺氧。

3. 不同类型的缺氧，机体的血氧指标、循环系统、呼吸系统及皮肤与黏膜的颜色等均有不同的表现，而不同的内外因素也可以影响机体对缺氧的耐受性。

（三）实验方法：

（1）实验准备：取小白鼠5只，准备实验装置与器材。

（2）实验模型：

1. 乏氧性缺氧：①取钠石灰少许及小白鼠1只放入缺氧瓶内。观察、记录小白鼠的呼

吸频率、深度，口唇的颜色，同时用测氧仪测定瓶中的氧浓度（海平面空气氧浓度约

21%②塞紧瓶塞，记录时间，每隔5min重复观察上述指标一次直到动物死亡，记录死亡

时间，并测定死亡时瓶中的氧浓度。③尸检。小白鼠死亡后尽快打开腹腔，观察血液和肝颜色。

2. 一氧化碳中毒性缺氧：①将小白鼠1只放入广口瓶中，观察其正常表现。②取甲酸9ml放入烧瓶内，缓慢加入浓硫酸6ml，塞紧后与装有小白鼠的广口瓶相连。③尸检。方式同1。

3. 亚硝酸钠中毒性缺氧：①取体重相近的小白鼠2只，观察正常表现后，向腹腔注射

5%E硝酸钠0.3ml。其中一只注入亚硝酸钠后，立即再向腹腔注入0.5%亚甲蓝

0.15~0.30ml，另一只注入等量生理盐水。②观察指标同实验2，比较两只小白鼠表现及死

亡时间有无差异。

（四）实验结果：

实验2和实验3小鼠死亡时间对比CO中毒性缺氧亚硝酸钠中毒性缺氧时间（min）10min 4min

3. 实验1、实验2、实验3四只小白鼠及对照组小白鼠腹腔解剖后的内部观察：

2.

（五）实验讨论：

1. 乏氧性缺氧：

实验1缺氧而死的小鼠初始较活跃，行动正常。5min后观察其活跃度稍有下降，面色

观察无变化。15min后活跃度明显下降，行为安静，停留原地，观其外表稍有发紫。25min 后小鼠完全安静，陷入无自觉状态，眼睛微合，面容发绀。35min后小鼠肌肉抽搐，出现

幻觉。45min后小鼠呼吸消失，四肢逐渐僵硬，完全死亡。

由于吸入气体氧分压降低而使肺泡氧分压降低，导致血液从肺摄取的氧减少而引起的供氧不足，称为乏氧性缺氧。乏氧性缺氧时，动脉血的氧分压、氧含量和氧饱和度均降低，皮肤、粘膜呈现青紫色，称为发绀。

血红蛋白中的二价铁（Fe2+）可在亚硝酸盐等氧化剂作用下被氧化而形成高铁血红蛋白。二价铁变成三价铁因与羟基牢固结合而失去携氧能力，加上血红蛋白分子的四个二价铁中有一部分氧化为三价铁后还能使剩余的Fe2 +与氧的亲和力增高，即通过变构效应使

氧离曲线左移，血红蛋白结合和释放的氧量都减少，导致组织缺氧。高铁血红蛋白呈棕褐色，故亚硝酸盐中毒时皮肤、粘膜呈现类似发绀的青紫色，称为肠源性发绀。

2. 一氧化碳中毒性缺氧：

实验2 一氧化碳小鼠死亡较快。小鼠刚放入瓶内时较安静，量筒内有气泡冒出时表明已有CO通入瓶内，此时计时。1min30s后，开始剧烈跳跃挣扎，3min30s后，趴在瓶底四肢抽

搐，仍在呼吸，4min时死亡。尸体全身发红，解剖后肝脏，黏膜等呈樱桃红色。

一氧化碳与血红蛋白的亲和力远远大于氧与血红蛋白的亲和力，因此当大量血红蛋白与CO 结合形成碳氧血红蛋白时，血红蛋白便失去了携带氧的能力。另一方面CO和血红蛋白的结合可使氧离曲线左移，导致HbO2释放氧减少，加重组织缺氧。因为碳氧血红蛋白为鲜红

色，所以CO中毒时皮肤，粘膜呈现樱桃红色。

3. 亚硝酸钠中毒性缺氧：

实验3中分别给两只小鼠注射亚硝酸钠溶液及生理盐水与解药亚甲蓝，注射亚硝酸钠的小鼠开始无明显中毒迹象，行为活跃，5min后活动逐渐减少，呼吸开始微弱，8min钟后

静止于笼中，四肢及面部变青，10min后完全死亡。注射解药的小鼠无中毒迹象，活动自

如且正常。尸检后，亚硝酸钠中毒小鼠全身皮肤黏膜青紫，肝脏呈深咖啡色。注射亚甲蓝的小鼠腹部青蓝色，内部器官均被染蓝，肝脏呈咖啡色。

血红蛋白所含的铁是亚铁，它能跟氧结合随着血液循环，将氧输送到身体各部。当亚硝酸钠进入机体后，在血液中发生了化学反应，使血红蛋白中的二价铁转变成三价铁，而三价铁的血红蛋白不能携带氧，因此造成小鼠缺氧中毒。注射了亚甲蓝的小鼠则没有明显中毒症状，因为亚甲蓝将血红蛋白中的三价铁还原为二价铁，使血红蛋白重新与氧结合，缓解了亚硝酸钠造成的中毒症状。