缺氧的类型及影响缺氧耐受性的因素
浙江中医药大学 中七一班 沈维 201212201501009
摘要：
【目的】：复制小鼠乏氧性缺氧模型，观察温度、中枢神经系统机能状态对小鼠缺氧耐受性的影响。复制小鼠血液性缺氧模型，观察还原剂对小鼠缺氧耐受性影响.
【方法】：乏氧性缺氧中，分别腹腔注射生理盐水和氯丙嗪作为对照，计算耗氧量。亚硝酸钠中毒中，注射亚硝酸钠溶液后，分别注射生理盐水和美蓝作为对照，取肝脏和肺脏观察血液颜色。
【结果】：乏氧性缺氧中，注射生理盐水的小鼠耗氧率为26.73;注射氯丙嗪的小鼠耗氧率为1.56。亚硝酸钠中毒实验中，注射生理盐水的小鼠在14分36秒死亡，耳尾唇颜色出现青石板色。小鼠死亡后解剖观察肝脏的其颜色为深咖啡色，肺脏为咖啡色；注射美兰的小鼠在32分30秒处死，耳尾唇颜色出现较浅的青石板色。小鼠死亡后解剖观察肝脏的颜色为紫黑色，肺脏为淡咖啡色。
【结论】：给小鼠注射氯丙嗪、冰浴降温可显著降低总耗氧率，延长其存活时间。亚硝酸盐可显著缩短小鼠存活时间，降低呼吸频率。美兰可以缓解亚硝酸盐对小鼠的作用，已定程度延长小鼠存活时间，延缓呼吸频率的下降。
关键词：乏氧性缺氧；亚硝酸钠中毒；死亡时间
引言：当供应组织的氧不足，或组织利用氧障碍时，机体的机能和代谢可发生异常变化，这种病理过程称之为缺氧。缺氧是多种疾病共有的病理过程。许多原因都能使机体发生缺氧。不同类型的缺氧，其机体的代偿适应性反应和症状有所不同[1]。
1.材料
1.1 实验对象：小鼠4只
1.2 器材：广口瓶（带有橡皮管及橡 皮塞）2 个，1ml 注射器，剪刀，镊子；
1.3 实验试剂：0.25%氯丙嗪；生理盐水，5%亚硝酸钠溶液;1%美蓝溶液，冰块，钠石灰。
2.方法
2.1 乏氧性缺氧实验
2.1.1 取两只老鼠先编号，再进行称重，1号小鼠18.7g,2号小鼠16.7g。
2.1.2 对1 号鼠按0.1ml/10g 进行腹腔注射0.187ml的生理盐水，将它放在室温下10分钟，记录呼吸频率。而对2 号鼠则腹腔注射0.167ml的0.25%氯丙嗪，注射完后冰浴10分钟，记录呼吸频率。时间到后，将两只老鼠放入广口瓶内，加入钠石灰，塞进瓶塞，并将移液管放入盛满水的量筒内计入当时的液面高度数据。
2.1.3 实验观察 观察皮肤黏膜颜色变化，呼吸频率的快慢，活动强度，至小鼠死亡，记录其存活时间。并读取液面变化量即耗氧量。解剖小鼠尸体，记录肝脏、肺血液颜色变化[2]。
2.1.4 总耗氧量计算 根据A（ml），存活时间T（min），鼠体量W（g）三项指标，求出总耗氧量。
2.2 亚硝酸钠中毒实验
2.2.1 取性别相同，体重相近的鼠2 只，进行编号3和4，并观察皮肤黏膜色泽。
2.2.2 向两只老鼠均注射5%亚硝酸钠0.2ml,注射完后，立即向4号鼠腹腔内注射美兰溶液0.2ml,向3 号老鼠注射相同量的生理盐水作为实验组。
2.2.3 实验观察 观察皮肤黏膜颜色变化，呼吸频率的快慢，活动强度，3号鼠死亡后，观察肝、肺的血液颜色；对4号鼠处死，观察肝、肺的血液颜色。
3.实验结果
乏氧性缺氧实验
组别 体重（g） 药物剂量（ml） 存活时间（min） 耗氧量 耗氧率
1号小鼠 18.7g 0.187ml的生理盐水 29分39秒 15ml 26.73
2号小鼠 16.7g 0.167ml的0.25%氯丙嗪 38分33秒 1ml 1.58
1号小鼠注射前呼吸200次/分钟，注射后呼吸188次/分钟，实验中呼吸约8分钟时为236次/分钟，13分钟时为132次/分钟。小鼠的运动状态为基本不动，但偶尔有剧烈运动，持续时间较短。小鼠在29分39秒死亡，耳尾唇颜色出现紫绀。小鼠死亡后解剖观察肝脏的其颜色为暗红色，肺脏为鲜红色。
2号小鼠注射前呼吸220次/分钟，注射后呼吸200次/分钟，实验中呼吸约8分钟时为112次/分钟。小鼠的运动状态为基本不动。小鼠在38分33秒死亡，耳尾唇颜色出现紫绀。小鼠死亡后解剖观察肝脏的其颜色为暗红色，肺脏为鲜红色。
硝酸钠实验
组别 药物剂量（ml） 存活时间（min）
3号小鼠 硝酸钠+生理盐水 14分36秒
4号小鼠 硝酸钠+美兰 32分30秒处死
3号小鼠，注射后活动剧烈，一段时间后变安静，死前有剧烈挣扎。小鼠在14分36秒死亡，耳尾唇颜色出现青石板色。小鼠死亡后解剖观察肝脏的其颜色为深咖啡色，肺脏为咖啡色。
4号小鼠，注射后较为安静。小鼠在32分30秒处死，耳尾唇颜色出现较浅的青石板色。小鼠死亡后解剖观察肝脏的颜色为紫黑色，肺脏为淡咖啡色。
4.实验结论 氯丙嗪可缓解缺氧，小鼠存活时间更长；美兰具有还原性可解救小鼠亚硝酸钠中毒。
5.讨论
5.1 实验结果显示氯丙嗪组的存活时间显著长于生理盐水组，耗氧率也显著低于生理盐水组。氯丙嗪为吩噻嗪类抗精神病药物，主要阻断脑内多巴胺受体和α肾上腺素受体和M胆碱受体，具有神经安定作用，它对中枢神经系统有较强的抑制作用。氯丙嗪可以抑制中枢的体温调节中枢,使体温随外界温度变化而变化,所以当外界温度降低到冬眠温度,体温也降到冬眠温度[3]。小鼠注射氯丙嗪后，置于低温使其进入假冬眠状态。小鼠外界活动停止，新陈代谢率降至最低，因此能量利用减少，单位时间的耗氧量减少，即耗氧率减小。在氧总量相等的情况下，存活时间就比生理盐水组长。
5.2亚硝酸盐可使Hb中二价铁氧化成三价铁，形成高铁Hb（HbFe3+OH），三价铁因与羟基牢固结合而丧失携氧能力，加上Hb四个二价铁中有一部分氧化为三价铁后使剩余的Fe2+与氧亲和力增高，导致氧离曲线左移，使组织缺氧[4]。高铁Hb呈咖啡色或青石板色，因而使皮肤和粘膜呈现相同颜色。低浓度美兰为还原剂，抑制了氧化剂（亚硝酸钠）的中毒反应，中毒后即刻肌注可有效使小鼠存活时间延长2倍以上。本实验结果也显示，亚硝酸钠+美兰组小鼠的存活时间明显长于亚硝酸钠中毒小鼠的存活时间，说明美兰具有较好的拮抗作用。注射美兰后肝脏的颜色为黑紫色原因是美兰是染色剂。
5.3 实验中2号小鼠在实验时由于装置的气密性不高，有一些漏气，导致其耗氧率偏低。并且由于理解错误，在将2号小鼠放置于冰水中10分钟后又将小鼠在冰水中多放了16分钟，使得小鼠的耗氧减少，导致实验结果有误差。
【参考文献】
[1] 陆源，林国华，杨午鸣.机能学实验教程[M].北京：科学出版社.2005
[2] 王太一，韩子玉.2000.实验动物解剖图谱.沈阳：辽宁美术出版社.
[3] 陈季强.基础医学各论（上册）.北京：科学出版社，2004：492，495－496.
[4] 朱大年，主编，生理学，第七版，北京：人民卫生出版社，2008 .
第二篇：机能学实验报告
刺激频率与骨骼肌肌收缩的关系
摘要：目的：本实验在保持刺激时间（脉冲波宽）和对蟾蜍坐骨神经的刺激强度(脉冲振幅)恒定的条件下，逐步增加或减小电脉冲刺激频率，观察记录腓肠肌收缩的收缩张力，分析探讨刺激频率与骨骼肌收缩张力的关系。学习微机生物信号采集处理系统的使用。方法：用2V刺激强度，每隔10秒刺激一次，使刺激频率逐渐增加，记录不同频率时的肌肉收缩曲线，观察不同频率时的肌肉收缩变化。结果：刺激频率较小时，肌肉为单收缩；随着刺激频率变大，肌肉收缩逐渐变为不完全强直收缩，继而为完全强直收缩。结论：随着刺激频率的增加肌肉的反应依次表现为单收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩。肌肉收缩的幅度也增大。
关键词：骨骼肌 刺激频率 肌肉收缩
一、实验材料
蟾蜍或蛙，蛙板，玻璃棒，探针，粗剪刀，细剪刀，尖镊子，玻璃分针，大头针，任氏液，铁支架，张力换能器，瓷碗，培养皿，微机生物信号采集处理仪。
二、实验方法
1、坐骨神经腓肠肌标本制备：蟾蜍毁脑脊髓，去上肢和内脏，下肢剥皮浸于任氏液中。 蟾蜍下肢背面向上置于蛙板上；用剪刀从脊柱正中剪开，向下从耻骨联合剪开分成两个下肢标本，用玻璃分针分离脊柱傍的神经丛，用线在近脊柱处结扎，剪断神经，从大腿至腘窝分离坐骨神经，将神经干提起剪断分支。去除股骨上的肌肉，距膝关节1cm剪断股骨，分离腓肠肌跟腱穿线结扎，剪断跟腱，游离腓肠肌，在膝关节剪去小腿其余办法，将坐骨神经－腓肠肌标本标本置任氏液中备用。
2、刺激及记录装置连接：（1）将腓肠肌跟腱的扎线固定在机械换能器弹簧片上，不宜太紧，此连线应与桌面垂直。（2）把穿好线的坐骨神经轻轻提起，放在刺激电极上，应保证神经与刺激电极接触良好。（3）换能器的输出端与PcLab生物信号采集处理系统的输入通道3相连。
3、PcLab参数设置：波宽0.1ms，频率依次递增10Hz，组间隔10s，刺激频率2V，记录，打标，开始刺激。
4、实验方法：用2V刺激强度，使刺激频率依次增加10Hz，记录不同频率时的肌肉收缩曲线，观察不同频率时的肌肉收缩变化。
三、实验结果
单收缩 不完全强直收缩 完全强直收缩
四、实验讨论
1、以适当刺激电压的连续脉冲刺激坐骨神经干，剌激波的间隔时间大于单收缩的持续时间，肌肉收缩波呈现与刺激频率相同的单收缩波；刺激波间隔小于单收缩的持续时间，肌肉收缩波发生融合，融合发生于舒张期，出现不完全强直收缩；融合发生于收缩期，出现完全强直收缩波，但神经干动作电位不发生融合。
2、肌肉发生强直收缩时，动作电位也不会发生融合，这是由于肌肉的动作电位只持续1~2ms，即使刺激频率落于前一次刺激引起的动作电位持续期间之内，组织又正好处于兴奋性的绝对不应期，这时新的刺激将无效，既不能引起新的动作电位，也不引起新的收缩。
3、注意：①要将制备好的坐骨神经腓肠肌标本先放在任氏液中浸泡一段时间使其保持较长的生理活性。②.在肌肉收缩后，应让肌肉休息一定时间再作下一次刺激。③.实验过程中保持换能器与标本连线的张力保持不变。
五、实验结论
在相同的强度刺激下，随着刺激频率的增加，骨骼肌收缩呈现单收缩—不完全强直收缩—完全强直收缩的变化，并且随着刺激时间的延长，骨骼肌出现疲劳，从而使收缩幅度减小。