功能学实验-家兔高钾血症

功能学实验家兔高钾血症实验报告

一．实验目的

学习和掌握家兔高钾血症模型的复制方法，观察和记录家兔在高钾血症时的心电图变化，了解和实践高钾血症的抢救措施，最后通过实验加深高钾血症对心肌电生理的影响的理解。二．实验动物

未知种属家兔（实验室提供）一只，体重为2.00 kg。

三．实验过程

1. 取一只家兔，称重并根据体重注射适量乌拉坦进行麻醉（家兔体重

2.00 kg，故应注射20ml 20%的乌拉坦进行麻醉），然后固定四肢和头部。

2. 气管插管：剪除颈部毛发，依次切开皮肤和组织暴露气管，于恰当位置剪出T形切口，插入气管插管并固定。

3. 颈动脉插管：于气管旁暴露并分离颈动脉，结扎颈动脉头端，动脉夹夹住近心端。分离3-4cm长度的颈动脉，穿过一根线用于颈动脉插管固定。颈动脉下垫着镊子，剪开管径一半，插入颈动脉插管，固定，后接充满生理盐水的注射器。

4. 于未滴注KCl之前从颈动脉第一次采血2 ml，静置。

5. 将心电图电极依次插入四肢关节处皮下，连接生物信号处理系统，在MFLab上记录心电图波形。

6. 用生理盐水将蠕动泵滴速调节至1.2 ml/min，用4% KCl溶液从耳缘静脉滴注，观察并记录心电图变化。待出现P波低平，QRS波压低增宽，T波高尖现象时即停止滴注，第二次采集血液。

7. 继续以相同滴速滴注KCl溶液，观察并记录心电图变化。待出现室扑时立即停止滴注，从耳缘静脉快速推注10%葡萄糖酸钙溶液10-20 ml，观察心电图并在滴注后第三次采集血液。

8. 然后开胸观察心跳，于颈动脉推注20 ml KCl溶液，观察心脏停搏状态。从心室第四次抽取血液。

9. 待血液样本凝固后以3000 rpm的转速离心10 min，取血清100ul，混合蒸馏水9.9 ml 稀释，送火焰光度计测量血清钾浓度。

四．实验器材及注意事项

实验器材：

肢体导联，生物信号处理系统，火焰光度计，10ml刻度离心管，塑料试管，哺乳动物手术器械一套，塑料三通阀两个，Y形气管插管，动脉夹，20ml、10ml、5ml注射器，头皮针三支，输液装置一套，心电针型电极

注意事项：

1. 耳缘静脉注射乌拉坦麻醉及建立耳缘静脉通路时，在家兔皮肤处涂抹适量局麻药，稍后进行头皮针插入动作，防止家兔在针插入时因疼痛而产生剧烈活动使头皮针插入受阻。插入位点应尽量选择耳缘静脉远心端，防止因先前的注射失败而导致无合适的再次进针位点。

2. 心电图电极插入应严格的插入四肢皮下，切勿插入肌肉组织中，测量心电图时应关闭附近的电灯，防止肌电和其他外部电场对心电图测量造成影响，产生误差。

3. 蠕动泵的滴速应严格调整好，滴速会影响心电图的变化时间以及抢救成功率。使用生理盐水调整时使用的EP管之后应进行蒸馏水的清洗，以免对之后血清的测量产生误差。

4. 血液样本应避免放置过久，若其中的血细胞因放置过久而破裂，细胞内的K离子溢出会使得之后血清K离子浓度测量出现较大误差。

五．实验结果

1. 家兔在KCl溶液滴注前后心电图的变化：

[1].在4% KCl溶液滴注之前，第一次颈动脉插管出现插入后导管脱落，颈动脉大量出

血，因动脉夹止血及时，损失的血量大约在20 ml左右。后观察心电图，心电图

出现了较大杂音干扰，但是各波形尚能分辩：P波高耸，QRS波明显，T波较不明

显但能与杂音区别。R波幅度最高，P波幅度约为R波一半。

[2].KCl溶液开始滴注，30s内心电图变化不甚明显。30s过后开始出现P波低平增宽，

再过10s QRS波开始出现低平。约2min后T波逐渐隆起，明显，幅度增长到R波

的一半左右。此时停止滴注进行第二次采血。

[3].继续滴注KCl溶液，T波群继续高耸，QRS波群继续压低增宽，QS波逐渐分辨不

清，R波和T波幅度相近，在干扰下能清楚分辩出正弦图形，此时停止滴注并推

注葡萄糖酸钙，之后第三次取血。

[4].推注葡萄糖酸钙过程中，T波逐渐低平，偶尔出现正常相QRS波。之后正常的QRS

波增多，但P波仍然不是很明显。推注后4-5min，正常心电活动减少，家兔出现

室颤波形，胸外心脏按压效果不是很理想，最后心脏停搏，抢救宣告失败

[5].开胸暴露心脏，从颈动脉推注KCl溶液20ml后第四次采血。

2. 采血样本血清K例子浓度检测：

四管血液经凝固离心后，取血清稀释后送检得到结果如下：

第一次采血：25.2 mmol/L 第二次采血：5.6 mmol/L

第三次采血：6.9 mmol/L 第四次采血：11.1 mmol/L

六．讨论

1. 高钾血症对家兔心电图的影响：

总体影响为P波低平增宽，QRS波群压低变宽，T波高耸。随着K离子浓度进一步提高，P波消失，T波抬高，形成M形心电图，最后呈正弦图样室扑心电图。

高钾血症对心肌的影响一般为兴奋性先增加后下降，传导性下降，收缩性下降，自律性下降。

[1].兴奋性：在血清钾浓度迅速轻度升高时，心肌细胞静息电位（绝对值）轻度减小，

距离阈电位的距离缩短，阈刺激减小即心肌的兴奋性增高。当血清钾浓度迅速显

著升高时，由于静息电位过小，与阈电位距离过近，从而使得电压依赖性的钠离

子通道（快钠通道）处于备用状态的数量明显减少乃至失活，从而使得兴奋性降

低。

[2].传导性：由于心肌细胞静息电位绝对值变小，与阈电位接近，0期钠通道不易开

放，使去极化的速度减慢、幅度变小，因此心肌传导的速度减慢。严重的高钾血

症时，可因严重的传导阻滞和心肌兴奋性消失而发生心脏骤停。

[3].收缩性：高钾血症时，细胞外液K离子浓度过高抑制了复极化2期的钙离子内流，

使心肌细胞内钙离子浓度降低，因此心肌收缩性减弱。

[4].自律性：高钾血症时，细胞膜对K离子的通透性增高，复极化4期K离子外流增

加而Na离子内流相对缓慢，自律细胞如浦肯野细胞的自动去极化减慢，因此引

起心肌的自律性降低。

2. 血清K离子浓度分析

正常血钾浓度在血清中应为3.5-5.5 mmol/L。

第一次采血是在未注射KCl溶液时，检测结果明显偏高，分析是因为当时调整滴注速度时，用了采血的EP管接取KCl溶液，之后忘记清洗了直接进行了血清稀释的操作，此为人为的实验错误造成的。另一个原因有可能为第一次采血，从采血完成到进行离心等操作有一段较长的时间间隔，导致血液中血细胞大量的破裂，K离子溢出，导致血清K离子浓度检测结果偏高。