【原理】由于供氧减少或用氧异常导致机体代谢、功能，甚至形态结构等发生变化的病理过程，称为缺氧。根据原因与发生机制，缺氧可分为四类，即低张性缺氧、血液性缺氧、循环性缺氧、组织性缺氧。缺氧时机体的血氧指标、循环系统、呼吸系统及皮肤、黏膜颜色等均会发生一定的变化。中枢神经系统的功能状态、外界环境温度、机体代谢情况、器官功能、年龄、锻炼、缺氧的程度及时间等因素均可影响机体对缺氧的耐受性。

 

【器材】耗氧量测定装置一套，一氧化碳(CO)发生装置一套，125 rnl带密封胶塞的广口瓶、lml注射器、吸管、小烧杯、酒精灯、剪刀、镊子。

 

【药品】钠石灰、甲酸、浓硫酸、5%亚硝酸钠、0.1%氰化钾、1%咖啡因、0.25%氯丙嗪、1%美兰溶液。

 

【动物】小白鼠。

 

【观察指标】                                                                      

1.   一般状况

2.   呼吸频率、幅度；

3.   存活时间（min）；

4.   总耗氧量/每分钟耗氧量；

5.   皮肤黏膜、血液（肝脏）颜色

 

【方法】

一、复制动物缺氧模型

1.低张性缺氧

    (1)取体重相近的小白鼠3只，分别作以下处理：

    甲鼠腹腔内注入生理盐水0.1 ml/：l0g；

    乙鼠腹腔内注人1%咖啡因0.1 ml/l0g；

    丙鼠腹腔内注入0.25%氯丙嗪0.1 ml/10g。

    (2)上述处理5min后，将小白鼠分别放入装有5g钠石灰的广口瓶内，然后塞紧瓶塞，连通测氧耗装置。开始计时，观察并记录上述指标，以后每3min重复观察上述指标一次，直至动物死亡。

    (3)动物尸体留待2、3、4项实验完成后，再依次进行尸体解剖，观察肝脏和血液的颜色。

 

2.一氧化碳中毒性缺氧

   (1)将装有小白鼠的广口瓶与CO发生装置连接。

   (2)用吸管吸取甲酸3ml放人试管后，再沿试管壁缓慢加人浓硫酸2ml，立即塞紧瓶塞（注意加药顺序，一定要先加甲酸！）。仔细观察和记录小鼠上述指标变化。

    反应式：HCOOH→H₂O+CO↑

    (注：可用酒精灯适度加热，以加快反应速度。但不可过热，以免CO产生过多过快)

3.亚硝酸钠中毒性缺氧

    (1)取小白鼠2只，观察正常表现后，分别向腹腔内注射5%亚硝酸钠0.5 ml，其中1只在注射亚硝酸钠后，立即腹腔注射1%美兰溶液0.3ml，另一只注入生理盐水0.3ml作为对照。

    (2)每3min观察和记录上述指标一次，直至小白鼠死亡。将尸体编号留待解剖。

4.氰化钾中毒性缺氧

    (1)取小白鼠2只，观察正常表现后，分别向腹腔内注射0.1%氰化钾0.3ml，连续观察指标变化。

    (2)待小白鼠出现症状后，立即向其中一只腹腔注射10%硫代硫酸钠0.3ml，另一只注入等量的生理盐水。

    (3)观察上述指标的变化，记录死亡时间。

 

二、缺氧耐受性的影响因素

1. 机体状况对缺氧耐受性的影响

    (1)复制低张性缺氧模型。

    (2)持续观察各鼠在瓶中的活动情况，待小鼠死亡后，准确计算存活时间及耗氧率(R)：耗氧率[ml/(g·min)]=耗氧量/[体重(g)·存活时间]

2. 预缺氧对缺氧耐受性的影响

    (1)取体重相近小鼠2只，分别放入有钠石灰的缺氧瓶内，密闭后开始记时，记录甲鼠出现喘息、直至死亡的时间。

    (2)乙鼠出现剧烈喘息呼吸时，记录喘息出现的时间，立即将瓶塞打开，恢复常氧15min，然后盖紧瓶塞，进行第二次同样的缺氧实验，恢复10min后，进行第三次缺氧实验，恢复10min后，进行第四次缺氧，直至小鼠死亡，同样记录小鼠出现喘息的时间及直至死亡的时间。

    (3)同上1的(2)步骤。

3. 环境温度对缺氧耐受性的影响

    (1) 取1000 m1烧杯2个，一个加入碎冰块和冷水，将杯内水温调至0～-4℃，另一个加入热水，将温度调至40～42℃。

    (2) 取体重相近的小白鼠3只，称重后分别装入有钠石灰约5g的缺氧瓶内，两只缺氧瓶分别放人盛有冰水和热水的烧杯内，另一只置室温中，观察动物的一般表现、呼吸等，塞紧瓶塞开始计时。

   (3) 用测耗氧量装置测量小鼠的耗氧量。

4. CO₂浓度增高对缺氧耐受性的影响

    (1)取小白鼠2只，称重后分别放人有钠石灰和无钠石灰的缺氧瓶内，密闭后开始计时。

    (2) 持续观察各鼠在瓶中的活动情况，待小鼠死亡后，准确计算存活时间(t)。

    (3)用测耗氧量装置测量小鼠的耗氧量。

【结果】

 

表1     不同类型缺氧实验结果

 

表2    影响缺氧耐受性的因素

 

【思考题】

    1.低张性、血液性及组织中毒性缺氧血氧变化各有何特点?

    2.上述三种类型的缺氧皮肤、粘膜颜色有何不同?为什么?

    3.在神经系统机能处于兴奋或抑制的条件下，小白鼠缺氧时表现有何不同，这种特点对临床有何实用意义?

    4.试述各型缺氧的发生机制。

 

【附录】

1.用测耗氧量装置测定小白鼠耗氧量的原理

    小白鼠在密闭的缺氧瓶内，不断消耗氧气，而产生的CO₂又被钠石灰吸收，瓶内氧分压逐渐降低而产生负压。当缺氧瓶与测耗氧量装置相连时，吸管内液面因瓶内负压而上升，量筒内液面下降的毫升数即为耗氧量。

2.碳氧血红蛋白定性试验

    (1)原理：碳氧血红蛋白(HbCO)呈樱桃红色，不易褪色，且较正常血红蛋白更为耐受碱性环境。而正常血红蛋白在碱性环境中则发生变性反应，变为棕黄色或棕绿色。

    (2)方法(氢氧化钠法)：取两个干净5Illl试管，标记后分别加入l～2ml生理盐水。然后取正常小白鼠和一氧化碳中毒小白鼠的血液各2滴，分别加入上述两个试管中，振摇均匀，观察颜色。再分别加入5%NaOH 5滴，边加边摇匀，仔细观察颜色变化。