第二篇 機能實驗
第六章 電解質(zhì)代謝與酸堿平衡
第一節(jié) 實驗性高血鉀癥及其治療
［實驗?zāi)康模?/p>
(1)觀察高血鉀癥時家兔心電圖變化的特征。
(2)了解血鉀進行性升高的不同階段，高血鉀對心肌細(xì)胞的毒性作用。
(醫(yī)學(xué)全.在線52667788.cn3)了解高鉀血癥的基本治療方法和搶救。
［實驗動物］
家兔，性別不拘。
［藥品、器材］
3％戌巴比妥鈉溶液，2％、10％氯化鉀溶液、10％氯化鈣溶液、4％碳酸氫鈉溶液，葡萄糖-胰島素溶液(50％葡萄糖4ml加1單位胰島素) ，肝素生理鹽水溶液(125單位肝素/ml生理鹽水) ，手術(shù)器械、注射器、頭皮針、取血器、生物信號采集處理儀、AVL電解質(zhì)分析儀。
［觀察指標(biāo)］
血鉀濃度、心電圖變化、呼吸頻率、幅度和節(jié)律。
［方法、步驟］
(1)稱重、麻醉和固定動物
家兔稱重后，用1．5％戊巴比妥鈉溶液(2m1/kg)從耳緣靜脈緩慢注入。動物自然倒下后，牽拉后肢無抵抗感及肌肉松馳，表示麻醉藥物的注入量已足。將動物仰臥位固定在實驗臺上，頸前部備皮。
(2)分離頸總動脈
按家兔血管常規(guī)分離方法分離頸總動脈，插入導(dǎo)管取血0.5-1ml測定實驗前的血鉀濃度。
(3)心電描記
將針型電極分別插入家兔四肢皮下。導(dǎo)聯(lián)線按左前肢(黃)，右前肢(紅)，左后肢(綠) ，右后肢(黑)的順序聯(lián)接，依生物信號記錄儀使用方法描記實驗前的心電圖波形存盤待實驗結(jié)束后打印分析。
用頭胸導(dǎo)聯(lián)可描記出比普通導(dǎo)聯(lián)更為高大清晰的心電圖波形。方法是將右前肢電極插在下頦部皮下，左前肢的電極插在胸壁上相當(dāng)于心尖部位的皮下。這樣可較早發(fā)現(xiàn)高血鉀家兔的心電圖異常波形。
(4)氯化鉀溶液注入方法
從耳緣靜脈滴入2％氯化鉀(15～20滴／min)。
(5)觀察記錄
在注射氯化鉀的過程中，由顯示器觀察心電圖波形的變化規(guī)律。出現(xiàn)P波低壓增寬、QRS 波群低壓變寬和高尖T波時，描記存盤。同時取血0.5～1ml測定血鉀濃度。
(6)實施搶救方案
當(dāng)出現(xiàn)心室撲動或顫動波形后，立即停止滴注氯化鉀，并迅速準(zhǔn)確地由另外一側(cè)耳緣靜脈注入已預(yù)先準(zhǔn)備好的搶救藥物(10％氯化鈣2m1/kg，或4％碳酸氫鈉5m1／kg，或葡萄糖—胰島素溶液7m1/kg)。如果短時間內(nèi)無法快速輸入搶救的藥物，救治效果不佳。
待心室撲動或顫動波消失，心電圖基本恢復(fù)正常時，再次由頸總動脈采血測定救治后的血鉀濃度。
(7)注入致死劑量的l0％氯化鉀(8m1／kg)，開胸觀察心肌纖顫及心臟停跳時的狀態(tài)。
［注意事項］
1．麻醉藥物注射速度嚴(yán)格控制在0.5m1／分鐘達(dá)到麻醉效果(四肢松馳)時，停止繼續(xù)給藥。余下的麻醉藥物視動物反應(yīng)情況隨時追補。
2．保持動、靜脈導(dǎo)管的通暢。 每次由頸總動脈取血后，均用肝素生理鹽水溶液2m1沖洗管道內(nèi)的余血，防止導(dǎo)管內(nèi)血液凝固。
3．正確記錄心電圖波型。 有時家免T波高出正常值0.5mV或融合在S一T段中而不呈現(xiàn)正向波，這與動物個體差異有關(guān)，此時要變換導(dǎo)聯(lián)。若在頭胸導(dǎo)聯(lián)、肢體標(biāo)Ⅱ?qū)?lián)及avF導(dǎo)聯(lián)上描記出正向T波就可進行實驗，否則需更換動物。
［思考52667788.cn/hushi/題］
(1) 給家兔輸入氯化鉀溶液，其心電圖變化的病理生理學(xué)原理。
(2) 氯化鈣、碳酸氫鈉和葡萄糖-胰島素溶液救治高血鉀癥的原理。
(金海燕 孫文清 )
第二節(jié) 實驗性酸堿平衡紊亂及其治療
一、實驗性家兔酸堿平衡紊亂及其治療
［實驗?zāi)康模?/p>
(1)復(fù)制急性酸堿平衡紊亂的動物模型，觀察各型酸堿平衡紊亂時血氣和酸堿指標(biāo)及呼吸的變化。
(2)對急性代謝性酸中毒進行實驗性治療。
［實驗動物］
家兔，性別不拘。
［藥品、器材］
1％普魯卡因、肝素生理鹽水（125單位/ml)、12％磷酸二氫鈉、5％碳酸氫鈉、0.1％腎上腺素、生理鹽水；手術(shù)器械、lml、5m1、10m1注射器及針頭、小軟木塞、三通動脈導(dǎo)管，氣管插管，AVL血氣分析儀，生物信號采集處理儀。
［觀察指標(biāo)］
(1)血氣和酸堿指標(biāo)：動脈血pH、二氧化碳分壓(PaC02)、氧分壓(Pa02)、標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫鹽(SB)、實際碳酸氫鹽 (AB)、堿剩余或堿缺失(BE)。
(2)呼吸
頻率、幅度。
［方法、步驟］
1．手術(shù)和血標(biāo)本檢測
(1)動物麻醉與固定
將家兔稱重后，仰臥位固定于兔臺，頸部和一側(cè)腹股溝部備皮，用1％普魯卡因作頸部和腹股溝部浸潤麻醉。
(2)氣管插管與動脈插管
按常規(guī)方法分離暴露氣管，在環(huán)狀軟骨下0.5～1cm處作倒“T”形切口，插入氣管插管并固定。分離出一側(cè)頸總動脈(長約2．5～3cm)，將其遠(yuǎn)心端結(jié)扎，近心端用動脈夾夾閉。在靠近遠(yuǎn)心端結(jié)扎線處，用眼科剪呈45°角向心方向剪開血管(約為頸總動脈直徑的1/3)。將連接三通并充滿 0.3％肝素的細(xì)塑料管尖端輕輕插入血管內(nèi)，然后結(jié)扎并將結(jié)扎線固定于塑料管膠布處。
(3) 分離股神精
在局麻下沿股動脈走行方向，切開股三角部皮膚，分離出一段股神經(jīng)，從其下方穿線，以備疼痛刺激時用，切口用濕生理鹽水紗布覆蓋。
(4)取血預(yù)備
用1 ml注射器吸取少量肝素生理鹽水，將管壁濕潤后推出，使注射死腔和針頭內(nèi)都充滿肝素，然后將針頭刺入小軟木塞以隔絕空氣。
(5)取血
打開三通松開動脈夾，棄去最先流出的二三滴血液后，迅速去掉注射器上的針頭立即插入三通取血0.3～0.5m1(注意勿進入氣泡)。關(guān)閉三通，拔出注射器并立即套上原針頭，以中指彈擊注射器管壁20秒，使血液與肝素混合。取血后向三通內(nèi)注入少量肝素，將血液推回到血管內(nèi)，以防塑料管內(nèi)凝血，然后將動脈夾仍夾于原處。檢測各項血氣和酸堿指標(biāo)，作為實驗前的正常對照值。
2．復(fù)制代謝性酸中毒并進行治療
(1)經(jīng)耳緣靜脈注入12％的磷酸二氫鈉溶液，劑量為5m1／kg體重。
(2)給藥后l0分鐘，經(jīng)三通取血，檢測各項血氣和酸堿指標(biāo)。
(3)根據(jù)注入酸性溶液后測得的BE值，按下式進行補堿治療。
BE絕對值×體重(kg)×0.3＝所需補充碳酸氫鈉的量(mmol)
(0.3是HC03ˉ進入體內(nèi)分布的間隙，即體重×30％)。
5％碳酸氫鈉lml＝0.6mmol
所需補充的5％碳酸氫鈉m1數(shù)＝所需補充碳酸氫鈉的mmol數(shù)／0.6
(4)經(jīng)5％碳酸氫鈉治療后10min，取血并檢測各項指標(biāo)，觀察是否恢復(fù)到接近正常水平。
3．復(fù)制呼吸性酸中毒
待兔血氣和酸堿指標(biāo)基本恢復(fù)正常后，用止血鉗完全夾閉氣管插管上的乳膠管l～1.5分鐘，此時可見血液呈紫紺色，兔因窒息而掙扎，立即取血測定血氣和酸堿指標(biāo)。取血后即刻解除夾閉，以免家兔因窒息而死亡。
4．復(fù)制呼吸性堿中毒
(1)解除氣管夾閉約10分鐘，家免呼吸頻率和幅度基本恢復(fù)正常后，取血檢測各項血氣和酸堿指標(biāo)作為對照值。
(2)用生物信息采集處理儀對股神經(jīng)進行疼痛刺激：①刺激輸出選用連續(xù)方波，電壓5伏，頻率l0次／秒，②將輸出的無關(guān)電極末端的鱷魚夾夾住腹股溝部切口周圍組織，刺激電極末端的蛙心夾夾住股神經(jīng)，并使之稍離開周圍組織，以防短路，③按刺激啟動鍵，在顯示器上可見輸出的刺激波，家兔可因疼痛而尖叫，并伴有快速呼吸。當(dāng)顯示刺激15秒達(dá)時，停止刺激，隨即取血測定血液酸堿指標(biāo)。
(3)也可用皮球式簡易人工呼吸器或人工呼吸機使家兔過度通氣。
實驗結(jié)束，待動物恢復(fù)10分鐘后，可選做復(fù)制代謝性堿中毒或呼吸性酸中毒合并代謝性酸中毒繼續(xù)進行實驗。
5．復(fù)制代謝性堿中毒
經(jīng)耳緣靜脈注入5％碳酸氫鈉溶液3m1/kg體重，l0分鐘后取血并檢測各項血氣和酸堿指標(biāo)。
此時，血氣和酸堿指標(biāo)不會在短時間內(nèi)恢復(fù)正常，故該兔不宜繼續(xù)進行其他實驗。
6．復(fù)制呼吸性酸中毒合并代謝性酸中毒
(1)經(jīng)耳緣靜脈注入0.1％腎上腺素1m1/kg體重，造成急性肺水腫。待兔出現(xiàn)呼吸困難、躁動不安，發(fā)紺，氣管插管內(nèi)有白色或粉紅色泡沫溢出時，取血測定血氣和酸堿指標(biāo)。
(2)兔死亡后，開胸觀察肺臟變化(若未死亡，可靜脈內(nèi)注入空氣致死)。結(jié)扎氣管，取出兩肺，可見肺體積明顯增大，有出血、淤血、水腫，以下葉為重。此外，肺切面有白色或粉紅色泡沫液體流出。
［注意事項］
(1)取血時切勿進入氣泡，否則影響血氣和酸堿指標(biāo)測定結(jié)果。
(2)取血前應(yīng)讓動物安靜5分鐘，以免因刺激造成的過度通氣影響血氣和酸堿指標(biāo)。
［思考題］
(1)設(shè)計急性代謝性堿中毒的治療方案。
(2) 鹽水反應(yīng)性代謝性堿中毒為何只要口服或靜注生理鹽水即可治愈？
(金海燕 馮大明 )
二、實驗性家犬酸堿平衡紊亂及其治療
［實驗?zāi)康模?/p>
(1)復(fù)制酸堿平衡紊亂的動物模型，觀察各型酸堿平衡紊亂時血氣和酸堿指標(biāo)的變化。
(2)對急性代謝性酸中毒進行實驗性治療。
［實驗動物］
家犬，性別不拘。
［藥品、器材］
1ml和10ml注射器及針頭、小軟木塞、手術(shù)器械、簡易人工呼吸器(皮球式)、氣管插管，3％戊巴比妥鈉、肝素生理鹽水(125單位/ ml)、12％磷酸二氫鈉或0.5mol/L鹽酸、5％碳酸氫鈉、0.1％腎上腺素，AVL血氣分析儀，生物信號采集處理儀。
［觀察指標(biāo)］
呼吸、血壓，血氣和酸堿指標(biāo)（動脈血pH、PaO2、PaCO2、AB、SB、BE)。
［方法、步驟］
1．手術(shù)和血標(biāo)本檢測
(1)動物麻醉和固定用3％戊巴比妥鈉1m1/kg靜脈麻醉犬后，仰臥固定，頸部和雙側(cè)腹股溝備皮。
(2)動、靜脈插管
分離兩側(cè)股動脈和一側(cè)股靜脈。在一側(cè)股動脈內(nèi)插管描記血壓，另一側(cè)股動脈內(nèi)插管連接三通，供采血用。股靜脈插管供注射藥物。
(3) 氣管插管
分離出氣管，在環(huán)狀軟骨下2～3cm處作一倒“T” 形切口，行氣管插管并與呼吸傳感器連接描記呼吸。
(4)取血
用lml注射器吸取少量125單位/ml肝素生理鹽水，濕潤注射器管壁后推出，使注射器死腔和針頭內(nèi)都充滿肝素溶液。在股動脈插管三通處取血0.5～lml(注意勿進入氣泡)，套上針頭立即插入小軟木塞內(nèi)以隔絕空氣，用中指輕彈注射器管壁20秒將肝素溶液與血液混勻，進行實驗前的血氣和酸堿指標(biāo)的測定。
測定實驗前各項指標(biāo)后，可選擇下列中的數(shù)項進行實驗。
2．復(fù)制代謝性酸中毒及其補堿治療
(1)向股靜脈內(nèi)注入12％磷酸二氫鈉5ml/kg或0.5mol／鹽酸3ml/kg。同時描記呼吸和血壓存盤。
(2)10分鐘后，由股動脈取血0.5～1m1，測定血氣和酸堿指標(biāo)。
(3)根據(jù)注入酸后測得的BE值，按下式進行補堿治療：
BE絕對值×體重公斤數(shù)×0.3＝所需補充碳酸氫鈉的量(mmol)
(0.3是HC03ˉ進入體內(nèi)分布的間隙，即體重×30％)
5％碳酸氫鈉1m1＝0.6mmol
所需補充的5％碳酸氫鈉m1數(shù)＝所需補充碳酸氫鈉的mmol數(shù)／0.6。
(4)注入碳酸氫鈉治療10分鐘后，再取血測定血氣和酸堿指標(biāo)，觀察是否恢復(fù)到接近正常。
3．復(fù)制呼吸性酸中毒
將上述補堿治療以后測得的血氣和酸堿指標(biāo)作為本實驗的對照值進行呼吸性酸中毒的實驗。
(1)夾閉氣管插管上的乳膠管1—1.5分鐘(也可用塑料袋套在氣管插管上2～3分鐘造成犬窒息) ，使股動脈插管處血液呈現(xiàn)紫紺色。
(2)從股動脈插管三通處取血0.5～1m1，然后解除對乳膠管的夾閉或除去塑料袋。測定血氣和酸堿指標(biāo)變化。
注意氣道阻塞或窒息時間不可過長，否則引起的將不是單純的呼吸性酸中毒而是呼吸性酸中毒合并缺氧所致的代謝性酸中毒。
4．復(fù)制呼吸性堿中毒
(1)氣管阻塞解除l0分鐘后，從股動脈取血0.5～1m1作為本實驗前的對照值。
(2)在氣管插管口上安上皮球式簡易人工呼吸器。用60次／分鐘的速度用力擠壓人工呼吸器的氣囊1分鐘或用人工呼吸機并將通氣頻率調(diào)至607～0次/分鐘造成過度通氣1分鐘，此后抽股動脈血測定血氣和酸堿指標(biāo)。
若犬因通氣過度而出現(xiàn)呼吸暫停，輕度的可稍待片刻自行恢復(fù)呼吸運動，也可通過增加死腔通氣使吸入氣PCO2提高而恢復(fù)呼吸運動。
本實驗結(jié)束10分鐘后，可進行代謝性堿中毒或代謝性酸中毒合并呼吸性酸中毒的實驗。
5．復(fù)制代謝性堿中毒
取股動脈血測定酸堿指標(biāo)，如結(jié)果表明呼吸性堿中毒已恢復(fù)后，從股靜脈注入5％碳酸氫鈉(3m1/kg)，10分鐘后由股動脈取血測定酸堿指標(biāo)。這些指標(biāo)在短時間內(nèi)不會恢復(fù)正常，故不便繼續(xù)進行其他實驗。
6．復(fù)制代謝性酸中毒合并呼吸性酸中毒
(1)取股動脈血測定酸堿指標(biāo)表明在正常范圍后，由股靜脈注入0.1％腎上腺素0.3～0.5ml/kg體重。造成急性肺水腫。待動物呼吸困難、躁動不安、紫紺、氣管插管處流出粉紅色泡沫液體時，再抽股動脈血測定酸堿指標(biāo)。
(2)動物死亡后，進行尸檢。若未死亡，可靜脈注射空氣致死，然后進行解剖。在氣管分叉處用粗線結(jié)扎氣管，取出兩肺。可見肺體積明顯增大，有出血水腫。切開時，切面有粉紅色泡沫狀液體流出。
［注意事項］
(1)實驗前家犬不能過分饑餓和劇烈運動，否則會導(dǎo)致酸中毒。
(2)麻醉過深也可導(dǎo)致家犬呼吸性酸中毒。
［思考題］
(1)設(shè)計急性代謝性堿中毒的治療方案。
(2)鹽水反應(yīng)性代謝性堿中毒為何只要口服或靜注生理鹽水即可治愈？
(金海燕 馮大明)
