机能学动物实验基本操作和实验性肺水肿
一.目的
1．熟悉机能学，掌握实验动物的基本概念和特点，熟悉常用实验动物的生物学特性和机能学常用手术器械；
2．初步掌握机能学实验常见的基本操作；
3．学习肺水肿动物模型的复制方法，观察肺水肿的表现，并分析其发病机制；
二.机能学
是将生理学、病理生理学与药理学三门学科的实验课有机融合而成的一门新的综合性课程。
【考点】实验设计三大基本原则
对照原则、重复原则、随机原则
【考点】实验设计的基本程序
立题、设计、实验资料的收集和整理、实验准备和正式实验
【考点】实验设计的三大要素
明确的目的、实验方法和观测指标、选取实验标本
【考点】实验观察指标的选择要求
客观性、重现性、精确性、独特性、灵敏性
三.实验动物与实验用动物
实验动物是根据科学研究的需要、定向培育而成的、供科学实验需要的对象和材料。它必须有明确的生物学特征和清楚的遗传背景，并经微生物控制和特定环境下驯化培育。
实验用动物通常指用于实验的各种动物，它包括实验动物、家禽（畜）和野生动物。其中一些实验动物可能出于某些受试动物敏感性或操作技术上的需要，但现阶段尚不可能完全达到实验动物的实验要求。
四.常用试验动物的生物学特性
一般实验动物进化程度愈高，其功能、代谢、结构愈复杂，反应愈接近人类。
（一）青蛙和蟾蜍
属于两栖纲、无尾目；离体组织器官生存要求条件低，可用于离体实验。
如：坐骨神经-腓肠肌标本实验，蛙心灌流实验，药物对离体心脏的作用，
蛙舌和肠系膜用来观察炎症反应和微循环，蛙类还能用于水肿和肾功能不全，
雄性蛙作妊娠实验。
【考点】哺乳动物起搏点窦房结，两栖动物为静脉窦。
（二）小白鼠
属于哺乳纲、啮齿目、鼠科。
1.繁殖周期短，量大、生长快，适宜做大批动物实验；
如药物的筛选，半数致死量或半数有效量
2.用于避孕药物、抗肿瘤药及畸胎学等研究。
（三）家兔
属于哺乳纲、啮齿目、兔科。
1.耳缘静脉表浅，易暴露，常用于药物注射部位和止血药物研究；
2.减压神经自成一束，可用于研究减压反射。
3.性情温顺，便于灌胃和取血。
4.用于血压、呼吸、尿生成等多种实验。
5.兔体温变化敏感，常用于体温实验和热原检查。
（四）大白鼠
属于哺乳纲、啮齿目、鼠科。
1.实验模型稳定，价格合理，用途较广；
2.缺少胆囊，可做胆管插管收集胆汁。
3.踝关节做抗炎药物的研究。
4.可进行高级神经活动和肾上腺、垂体、卵巢等内分泌以及能量代谢实验。
（五）豚鼠
对组胺敏感，易于致敏，常用于抗过敏药如平喘药和抗组胺药的实验。
对结核杆菌敏感，也常用于抗结核病药。
听觉器官发达，乳突骨质薄，用于耳迷路破坏实验和微音器效应实验。
（六）猫
1.观察血压反应比兔好，神经系统较发达。
2.用于心血管药和镇咳药的实验。
3.用于去皮质僵直，姿势反射等实验。
（七）狗
慢性实验最常用的动物。
五.实验动物基本操作
（一）小白鼠基本操作
1．抓取：
①右手捉鼠尾，放于笼盖上或粗糙面上。
②轻拉鼠尾向后，使其紧伏在笼面，起固定作用。
③左手拇指，食指沿其背向前捏住颈部皮肤。
④左手小指及掌部固定其尾部。
2．肌肉注射：
操作时两人配合，一人抓取动物，右手拉直动物下肢，另一人进行注射，每次药量不超过 0.1ml 。（小鼠肌肉很少，一般不采用肌肉注射给药，实际是注射在后腿肌和股四头肌上，易损伤坐骨神经）。
3．腹腔注射：
左手正确捉持动物，鼠头略朝下，右手持注射器穿刺，部位在腹白线偏左的下腹部，避开膀胱。
针头刺入皮肤后进针 3mm 左右，接着使注射针与皮肤面呈45º角刺入腹肌，当有落空感即进入腹腔，回抽无肠液、尿液、气泡、血液后即可注射。
每次注射量 0.1－0.2ml/10g 体重。
【考点】腹腔注射吸收速度最快。
4．灌胃法：
左手正确捉持动物，右手持灌胃器，先用灌胃针比测由小鼠唇部到最后一肋的长度，再从小鼠口角插入口腔内，然后用灌胃针头沿上颚壁轻轻插入食管。
当稍感抵抗时，此位置相当于食管通过膈肌部位（1/2 灌胃针头长），此位可推注。
（动物安静，呼吸无异常时，才可将药物注入。反复几次不能成功，要考虑换小针头，以防强行进针刺破食管而使动物死亡）。
5. 小白鼠颈椎脱臼法：
左手拇指和食指按住头部，右手用力向后拉尾巴,使脊髓与延髓脱臼，动物立即死亡。
（二）兔（家兔实验性肺水肿）
1.抓取：右手抓住其颈部皮肤轻轻提起，左手迅速托拄其臀部
2.★兔耳缘静脉麻醉:
耳缘静脉位于耳背面外侧缘，拔去兔毛(用手轻弹，或用水湿润局部)，使静脉血管充盈、扩张，便于穿刺进针。
左手拇指和无名指固定兔耳远端，食指和中指捏住近心端，右手持注射器，以 15º~20º角刺入血管（尽量从远心端开始），当回抽有血或阻力小时，可推进注射器。
注意：麻醉部位、速度、剂量、随时检查深浅反射。
【考点】常用的动物全身麻醉药
乙醚、氨基甲酸乙酯、戊巴比妥钠
【考点】氨基甲酸乙酯 1g/kg，常用20% 、5ml/kg，25%、4ml/kg。
【考点】家兔麻醉成功的指标
呼吸深而平稳，角膜反射消失，痛觉消失（夹趾反射）
【考点】麻醉意外的处理
首先立即停止使用麻醉剂，采用苏醒剂。
呼吸停止，仍有心跳→人工呼吸并吸氧、注射呼吸兴奋剂。
呼吸、心跳均停止→体外心脏按摩，并心内注射肾上腺素。
3.固定：四肢夹于兔台四个兔夹上，细线挂其门牙固定头部。
4.颈部手术操作
⑴剪毛：粗剪刀压着皮肤，逆毛发生长方向剪，兔毛放置于盛水的兔毛缸内，剪毛区要大于手术区。
【考点】动物毛发去除法
拔毛法、剪毛法、剃毛法、化学脱毛法。
⑵暴露气管：
手扪及甲状软骨，用剪刀切开皮肤约 6~7cm 长（上起甲状软骨，下达胸骨上缘）。
切开皮下，钝性分离肌肉， 注意避开血管，以免造成大出血。
【考点】剪肌肉可用弯手术剪，直手术剪，普通粗剪刀，禁用眼科剪。
【对比】眼科剪可用来剪血管、包膜。
【考点】止血方法：压迫、止血钳夹、结扎。
【考点】肌肉出血时，要把损伤的血管和肌肉组织一起结扎。
⑶气管插管：
气管充分暴露后，穿线备用，在甲状软骨下第 3、4 环状软骨之间做一横形切口（1/3-1/2 气管周长），再向上做一纵形切口，使成倒“T”字形。
气管插管斜面向下，从切口处向肺脏方向插入，用棉线结扎固定，并用线的残端扎于气管插管分叉处，以防脱落。
⑷★分离右侧颈外静脉并插管:
左手食指及拇指捏住切口右侧皮肤，将皮下浅层肌肉向内侧轻拉，可看到右侧颈外静脉，用玻璃分针或止血钳将其分离出来 1-2cm，穿两线备用，先用动脉夹夹闭静脉近心端，待静脉充盈后再结扎远心端，在静脉上靠近远心端结扎线处用眼科剪呈 45º度剪一小口（1/3-1/2 血管周长），将事先与输液管和输液瓶连接好并充满生理盐水的插管插入，结扎和二次结扎固定好。
⑸输液:
缓慢输液：输液速度 5—10 滴/分，目的保持输液管通畅，恢复家兔生理状态，同时进行观察，时间：5 分钟，待家兔恢复以后观察家兔各项指标
快速输液：输液速度 180—200 滴/分，输液量 100ml/kg。
注意：实验组待快速输液即将结束的时候滴加 0.1‰肾上腺素 1mg/kg，促进肺水肿的发生，而对照组不加肾上腺素。
⑹观察:
观察项目：呼吸（频率、节律、幅度）、气管分泌物、肺部听诊
观察各指标时注意和对照组比较。
取肺的时候要夹闭器官，不要挤压肺，不要损伤肺。
密切观察家兔各项指标，当看到兔呼吸加深加快，听到肺部湿啰音或者气管插管处出现粉红色泡沫时，提示家兔已出现肺水肿。
⑺处死:当肺部出现湿啰音或者气管插管处出现粉红色泡沫时，止血钳夹闭家兔气管处死家兔。
⑻取肺:止血钳夹闭家兔气管，从剑突处自下往上剪开皮肤，打开胸腔暴露肺脏，小心分离心脏和肺，与左右肺门处结扎，在结扎线上方剪断并小心游离气管支气管和肺。
⑼计算肺系数:取出肺之后用滤纸将肺表面水分吸干，秤出肺重
肺系数=肺重（g）/体重（kg）
（家兔正常为 4--5，肺水肿后12～20之间。）
【考点】家兔常用处死方法
击打法：用木槌或手击打后脑，破坏延脑。
开放性气胸法：肺脏因受大气压而发生肺萎陷，纵隔摆动，窒息而死。
空气栓塞法：注入动物静脉，在右心随心脏跳动使空气与血液混合成泡沫，随血液循环到全身。
急性失血法：抽取大量血液；切断股动、静脉，边冲洗边放血。
化学药物致死法：静脉注射福尔马林。
窒息法：夹闭气管。
【对比】小白鼠的处死方法
断头法、急性放血法、击打法、过量麻醉法。
【对比】牛蛙处死法
双毁髓，枕骨大孔进针（枕骨大孔位于头部正中线与两毒腺中点连线交点）
六.注意事项
1.耳缘静脉注射麻醉时，穿刺手法要正确，推注药物时注意检查浅深反射。
2.实验组与对照组的输液速度要保持一致便于观察。
3.第一次加肾上腺素后效果不明显可以重复滴加，两次时间间隔 15min。
4.取肺的时候要夹闭器官，不要挤压肺，更不要损伤肺，防止水肿液外流影响肺系数的测定。
七.结果分析
本次实验中家兔肺水肿的发生机制主要有：
1．毛细血管流体静压增高
正常肺毛细血管流体静压平均为 0.933kPa（7mmHg），当其增至 3.33～4.00kPa
（25～30mmHg）时，因淋巴回流代偿性增多，故仍不致出现水肿。
只有当急骤上升超过此水平，才能引起间质性水肿并继而发展成为肺泡水肿。肺毛细血管流体静压过高，有可能使内皮被过度牵张而致破裂，或引起内皮细胞连接部裂隙增大，出现继发性通透性增高，但一般要达到 6.67kPa（50mmHg）才有可能出现这种情况。
2．血浆胶体渗透压下降
输入过多不含胶体物质的液体（生理盐水）稀释了血浆中的蛋白质，使血浆胶体渗透压↓。
3．去甲肾上腺素的作用
肾上腺素可引起体循环外周阻力增高，大量血液从体循环转移到肺循环，而左心未能及时适应，引起肺毛细血管静水压明显上升，肺血管内液体渗入肺间质和肺泡，发生肺水肿。本实验开始都是大量快速滴生理盐水，每只兔都是200ml 以上的注入量，这样血容量肯定是明显升高，胶体渗透压减低，从各实验组观察，这时的各只兔子呼吸都是从开始的均匀平稳到加深加快，而听诊则闻及其呼吸音增强，心跳明显加快，由此反映了血容量升高，兔的心跳加快，呼吸加深加快。
【对比】呼衰实验中肺水肿发生机制：血管壁通透性增高。
动脉血压的调节及急性失血性休克
一.实验目的
1.学习哺乳类动物动脉血压的直接描记方法,观察神经和某些体液因素对机体微循环的影响。
2.复制急性失血性休克的动物模型,观察休克发生、发展程中血压和微循环等的变化,加深对“休克发病的关键不在于血压而在于血流”的理论知识的认识。
3.设计抢救方案,加深对休克防治原则的认识及所用药物药理作用的理解,培养独立思考问题、分析问题、解决问题的能力。
二.实验原理
1.血压
指血管内的血液在流动时对于单位面积血管壁的侧压力。
管受那些神
支配血管的
2.血压形成的条件:
（1）循环系统内足够的血液充盈
（2）心脏射血功能正常
（3）外周阻力:指小动脉和微动脉，主要受管径大小影响。
3.影响动脉血压的因素
（1）心脏每搏输出量:
当每排输出量增加而外周阻力和心率变化不大时，动脉血压的升高主要表现为收缩压的升高，舒张压可能升高的不多，故脉压差增大。
反之，收缩压降低，脉压差减小。
（2）心率：
当心率加快，而外周阻力和每排输出量不变时，收缩压和舒张压都升高，但是舒张压的升高比收缩压升高明显，故脉压差减小。反之脉压差增大。
（3）外周阻力:
当外周阻力增高而每搏输出量和心率不变时,舒张期升高比收缩压升高明显，故脉压差减小，反之脉压差增大。
（4）主动脉和大动脉的顺应性
（5）循环血量和血管系统容量的比例
4.心脏受交感神经和迷走神经的双重支配
（1）心交感神经
支配窦房结,房室交界,房室束,心房肌和心室。
其作用是使心率加快,心收缩力加强,房室交界兴奋传导加快。
（2）心迷走神经
支配窦房结,心房肌,房室交界,房室束及其分支,还有少数支配心室肌。
其作用是使心率减慢,心房肌收缩力减弱，心房肌不应期缩短,房室传导速度慢
5.血管的神经支配
支配血管的神经绝大多数属于交感缩血管神经,分布在除毛细血管前括约肌以外的全身各处的血管平滑肌上,其兴奋使血管收缩,外周阻力增加。
交感舒血管神经支配骨骼肌血管,与运动时骨骼肌血流调节和防御反应有关。
副交感舒血管神经只分布于少数器官,如脑,唾液腺,胃肠道腺体,及外生殖器的血管,使血管扩张,仅具调节局部血流的作用。
6.血压的调节
（1）神经调节
主要通过反射来完成,其中最重要的反射是减压反射。
（2）体液调节
肾上腺素:
对心脏→作用于β肾上腺素受体→正性变时、变力、变传导作用→心率上升,心脏收缩力升高→心输出量增加和血压升高。
对于血管平滑肌→在皮肤、肾脏和胃肠道上α受体占多数,使血管收缩。
→在骨骼肌和肝脏上β受体占优势,小剂量肾上腺素会兴奋β受体使血管
舒张；大剂量时会兴奋α受体使血管收缩。
去甲肾上腺素:
主要与α肾上腺素能受体结合,使全身血管广泛收缩。
（3）心血管反射:
主要指颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射,感受血管壁的机械牵张的程度。
7.休克（shock）
是各种强烈致病因子作用于机体引起的急性循环衰竭，
其特点是微循环障碍、重要脏器的灌流不足和细胞功能代谢障碍，可以引起的全身性危重的病理过程。
8.休克的分期与发病机制
(1)体克I期:
前阻力>后阻力,部分真毛细血管关闭,动脉血压基本保持不变（正常或略降）,微循环血流由正常的线流变为线粒流、粒流,严重时甚至出现齿轮状运动(解释何为齿轮状运动),此期微循环特征是缺血。
(2)休克Ⅱ期:
前阻力<后阻力,大量真毛细血管开放,动脉血压进行性下降,微循环血流淤滞,血流由粒流变为线摆流，此期微循环特点是瘀血。
(3)休克Ⅲ期:
微循环血流淤滞加重,微血管平滑肌麻痹,可能致DIC和多器官功能衰竭的发生。
急性失血性休克：
一次失血量不超过机体总量10%时,机体可以过代偿维持动脉血压和组织灌流量;当短时间内失血量超过机体总的20%时,代偿不足,动脉血压急剧下降,微循环障碍,引发休克。
抢救:扩容、改善微循环。
三.实验对象
健康家兔1只(雌雄不限,体重kg以上。)
四.器械和药品
哺乳类实验器械一套,BL-410生物信号采集处理系统,微机,动脉夹1个,气管插管1个,灌流盒,兔手术台,注射器,纱布,压力换能器,动脉插管,刺激电极,棉线,小烧杯1个,三通。
20%氨甲酸乙酯,0.1%肝素,生理盐水,0.01%肾上腺素,0.01%去甲肾上腺素。
【考点】用到压力换能器：肾衰，休克
【考点】用到生物信号采集处理系统：动脉血压调节和急性失血性休克。
五.实验步骤
（一）动物准备
抓取—秤重—固定—麻醉—备皮
麻醉：麻醉药物 20％氨基甲酸乙脂 5ml/kg，通过耳缘静脉注射。
成功标志，夹趾反射，角膜反射消失，注射要缓慢，并确边注射边观察。
备皮范围：甲状软骨向下纵行 6—7cm
（二）颈部手术
1.暴露气管
手术范围：甲状软骨向下纵行 6—7cm。
钝性分离气管
2.气管插管
在甲状软骨环下第 2--3 软骨环之间做一个倒“T”形切口，气管下备一根线，然后将气管插管朝向肺脏的方向插入，并旋转 180º。
插管时一定要注意二次结扎固定，特别是动脉。
3.分离血管神经
左手食指及拇指捏住切口一侧皮肤，其余三指用力向上顶，在气管两侧暴露血管神经鞘。
分离左侧：迷走神经、减压神经、颈总动脉
分离右侧：颈总动脉，颈外静脉
穿线备用。
注意先分神经后血管，分离神经先细后粗。
血管神经鞘内有：
颈总动脉
迷走神经：最粗大，银白色，位于外侧
交感神经：稍细，位于内侧
减压神经：最细，位于两者之间。
【考点】分离血管神经要用玻璃分针，忌用金属器械。
4.全身肝素化
耳缘静脉注射0.1%的肝素,首次剂量为lml/kg,此后每隔1h注射1ml维持抗凝状态
5.右侧颈外静脉插管
静脉插管和输液线相连,向心插入静脉(二次结扎固定,以防插管滑脱),调整输液速度,以15~20滴/min为宜。
6.左侧颈总动脉插管，描记动脉血压
向心插入充满0.1%肝素溶液、带有三通接头并与压力换能器相连的动脉插管、牢固结扎固定。(注意三通和换能器的正确使用)
【考点】做动脉插管的目的：测动脉血压、放血
【对比】静脉插管的目的：回输血液或药品。
【考点】动脉插管时管中要充满抗凝剂
枸橼酸钠，硫酸鱼精蛋白，肝素。
（三）实验装置的连接
把压力换能器的输入线插入微机上的信号输入孔,刺激电极插入刺激输出孔,打开微机进入BL-410生物信号采集处理系统,调整三通的位置,选择相应通道,开始实验观察。
（四）观察项目
1.动脉血压的调节
(1)正常血压(出现三级波)：
一级波(心博波):由于心室的收缩和舒张引起的血压的波动,频率和心率一致,心室收缩时,曲线上升,心室舒张时,曲线下降
二级波(呼吸波):由于呼吸运动所引起的血压的波动，吸气时，曲线上升，呼气时,曲线下降,频率和呼吸频率一致。
三级波:不常出现,可能是由于心血管运动中枢紧张性的周期性变化的结果。
(2)快速牵拉左侧颈总动脉插管,观察血压的变化
(3)持续牵拉左侧颈总动脉插管,观察血压的变化。
(4)夹闭另一侧颈总动脉10~15s,观察血压的变化。
(5)将迷走神经双重结扎并从中间剪断,分别刺激中枢端和外周端观察血压的变化。
(6)将减压神经双重结扎并从中间剪断,分别刺激中枢端和外周端观察血压的变化
(7)静脉注射去甲肾上腺素,耳缘静脉注射0.01%NA0.2～0.3ml，观察血压的变化。
2.观察微循环
在家兔左下腹部做一5～7cm的切口，打开腹腔，找到回肠袢把它拉出体外,把肠系膜平铺到恒温微循环灌流盒里(盒内盛有38℃台氏液,液面高度恰好淹没小平台),用显微镜观察肠系膜微循环。
首先观察正常的微循环。镜下区分动脉静脉和毛细血管。
3.复制失血性休克动物模型
(1)少量放血
放血量约为总血量(总血量按70m1~80m1/kg)的10%同时密切观察血压变化。
(2)大量放血
再次松开股动脉近心端动脉夹(不要移去)开始放血,放血量约为总血量的10%~15%,边放血边观察微循环和血压的变化,直至出现休克，维持血压在30～40mmHg，观察休克时动物血压和微循环的变化并记录
4.实验性抢救：颈外静脉输液
a.回输血液，5min内输完。
b.输入生理盐水，滴速40～50滴/min。
c.选择性应用血管活性药物
根据休克发生发展的病理变化和提供的药品,自己设计抢救方案。应用药品有：
生理盐水
0.01%肾上腺素
0.01%异丙肾上腺素1ml
654-2 0.3ml
低分子右旋糖酐
1%碳酸氢钠
六.实验结果与分析
1.正常血压
一级波(心搏波)：
由于心室收缩和舒张引起的血压波动,频率与心率一致。
二级波(呼吸波):
由于呼吸运动所引起的血压波动,吸气时曲线上升,呼气时曲线下降,频率与呼吸一致。
三级波:
不常出现,由于心血管运动中枢紧张性的周期性的变化的结果。
2.快速牵拉一侧颈总动脉,血压下降。
因为牵拉时使颈总动脉血管壁机械性牵张力增加,对颈总动脉窦刺激增强,使其传入的神经冲动增加,从而引起反射性引起心迷走神经兴奋增加,交感神经兴奋性降低，造成血压下降。
3.持续牵拉一侧颈总动脉,先下降后恢复正常血压
因为当持续牵拉时，初始时颈总动脉所受的牵拉力增加,对颈总动脉窦刺激增强,使其传入的神经冲动增加,从而反射性引起心迷走神经兴奋增加，交感神经兴奋性降低，造成血压下降。
然后颈总动脉所受的牵拉力不变，使颈总动脉窦传入神经冲动不变，血压不发生变化。
4.夹闭一侧颈总动脉,血压升高。
由于夹闭一侧颈总动脉时,上部颈总动脉血流中断,使颈总动脉窦内压下降,颈动脉窦压力感受器冲动减少,从而使交感神经兴奋,迷走神经抑制,使血压升高。
5.刺激迷走神经中枢端:血压有时升高,有时降低或无明显变化。
其原因除与刺激的强度和频率不同以及动物机能状态不同有关外,主要是由于迷走神经是混合神经,除含副交感纤维(约占总数10%)外，还含有大量来源不同的传入纤维,这些传入纤维中,有些是加压性的，有些是降压性的,它们粗细、兴奋性、传导性都不一样,因此不同的
刺激强度不同刺激频率,可兴奋不同类型的传入纤维,从而得到不同的实验结果。
6.刺激迷走神经外周端：血压、心率下降,甚至停跳。
由于迷走神经是支配心脏的传出神经,受到刺激后心脏活动立即受到抑制,使心率、血压下降,甚至停跳。较长时间刺激,心室部分摆脱了迷走神经的抑制性影响,从而使已经停跳的心脏重新开始收缩,这种现象称“迷走脱逸”。
6.刺激减压神经中枢端:血压下降。
由于减压神经是传入神经,刺激时神经冲动传入延髓心血管中枢,引起减压反射使血压明显降低。
7.刺激减压神经外周端:血压不变。
由于减压神经是传入神经,当阻断减压神经时,神经冲动不能传向中枢也就不会引起减压反射。
7.注射1/10000去甲肾上腺素:血压先升高后降低。
主要与α肾上腺素能受体结合,使全身血管广泛收缩,外周阻力增加,使血压升高,随后通过心血管反射使血压下降到比正常高的水平上。
8.失血性休克
少量放血：可以观察到血压的骤降，主要原因是由于血液的丢失，导致循环血量的减少而引起的动脉血压下降。停止放血，可以观察到血压有所回升，主要原因是由于血容量减少和血压的降低，使容量感受器(心房和大静脉)和压力感受器(颈动脉窦和主动脉弓)传入冲动减少，反射性地引起交感神经兴奋。少量放血后镜下微循环初始减慢，但仍然是线流或者是粒线流，此期微循环的特点是少灌少流，灌少与流。处于休克早期，经过代偿，血流速度基本恢复正常。
大量放血：当快速失血量超过机体总量的 20%时，称为大量失血，此时可以观察到血压明显下降，这是由于机体代偿不足所致。机体的代偿不是无限度的，大量失血，组织缺血缺氧加重，无氧酵解增强，乳酸生成增多，造成酸中毒。酸中毒使微血管的平滑肌对儿茶酚胺的反应性降低，加上局部扩血管物质增多，导致微循环从早期的收缩转为扩张状态，再加上血液流变学的改变，使血液淤积在微循环中，导致有效循环血量的进一步减少，血压进行性下降。所以这个阶段已经进入了休克期。大量放血后微循环发生明显改变，血流速度明显减慢，由原来的线流、粒线流变为粒流，甚至出现泥化现象。
抢救：
①输血：新鲜全血是目前为止治疗失血性休克最好最有效的复苏液，可以扩充血容量，同时具有抑制细胞凋亡的作用。实验中我们输入新鲜全血，可以明显观察到血压的回升和微循环的改善
②输液：输入全血后再进行输液，充分补充血容量，可以观察到血压的回升和微循环的再通。在休克期，机体循环血量的丢失，不仅仅是我们从动脉放出的血液，在休克期，毛细血管后阻力大于前阻力，血管内流体静力压升高，血浆外渗到组织间隙；另外，组胺、激肽、心肌抑制因子等引起毛细血管通透性增高，促进了血浆外渗。所以下降的循环血量不仅仅是由于动脉放血造成的，还包括从血管外渗到组织间隙的血浆成分以及我们手术操作过程中丢失的血液。所以休克期的扩容不仅仅要补充已经丢失的血量，还要补充血浆外渗后滞留在组织间隙的血浆量以及手术失血量。
③活血管药物的选择性应用
早期：舒血管药物缓解微血管过度代偿出现的强烈收缩，必须在充分扩容的基础上应用，避免出现一过性血压下降。
晚期：缩血管药物，对肌性小静脉或微静脉起轻度选择性收缩作用，防止容量血管过度扩张。
其他：过敏性休克、神经源性休克，缩血管药物为最佳选择。
代表性药物：
NE：主要应用于各种休克（出血性休克例外）早期血压骤降，小剂量 NE 短时间静脉灌注，保证心脑等重要器官血供，休克经补足血容量后血压仍不能回升者或者外周阻力明显降低及心排出量减少者，休克的关键是微循环血量灌注不足和有效血容量下降，治疗的关键是改善微循环和补充血容量。NE 的应用只是暂时措施，长时间或大量应用使动脉血压增加过高，心排出量反而下降，加重微循环障碍。现主张 NE 与酚妥拉明合用拮抗缩血管作用，保留 B 效应。
去甲肾上腺素和酚妥拉明的功效：酚妥拉明是α受体阻断剂，能对抗去甲肾上腺素对α受体的兴奋作用，使动脉扩张，使休克引起的毛细血管后阻力降低，从而改善微循环，可反射性的兴奋心脏，增强心肌的收缩能力，增加心输出量。两药的合用能提高心脏指数，缩短微循环障碍时间，改善微循环灌注，提高休克治愈率。
654-2：即山莨菪碱，阻滞α受体，对抗儿茶酚胺引起的微动脉痉挛，较大剂量的山莨菪碱能促进微动脉和微小静脉的自律运动，有利于推动动脉循环的血流流动，促进低血容量休克的好转。在充分扩容的基础上应用，能减轻休克中微循环的淤滞，提高组织灌流，有利于血压回升。
七.注意事项
1.注意麻醉程度,防止麻醉过深使动物死亡。
2.分离血管和神经要用玻璃分针,勿用金属器械和手,以免损伤到神经和血管。
3.在动脉插管之前,插管内和与之相连的压力换能器必须用抗凝液充满。
4.本实验手术操作多,要尽量减少手术性出血,以免过早引起动物失血性休克。
5.牵拉肠袢一定要轻柔,以免引起动物创伤性休克。
6.实验中应保持导管畅通并注意为动物保温。
7.进行每一项目后,须待血压恢复正常或平稳后方可进行下一项。
影响心功能的因素及实验性心力衰竭的发生与治疗
一.目的
1.学习离体在位心脏恒压灌注方法；
2.观察影响心功能的各种因素；
3.学习制备实验性心力衰竭的动物模型；
4.设计抢救方案并掌握心衰药物作用机制。
二.实验原理
㈠ 评价泵功能的指标
心脏最重要的功能是泵血功能，评价泵功能的指标有：
心输出量（每分输出量， minute volume，cardiac output）：一侧心室每分钟射出的血液量；搏出量（stroke volume）：一次心搏中由一侧心室射出的血液量；
射血分数（ejection fraction）：搏出量/心室舒张末期容积×100％
心指数（cardiac index）：单位体表面积计算的心输出量；
每搏功（stroke work）：心脏一次收缩所作的功；
每分功（minute work）：心室每分钟所作的功。
其中，每搏功、每分功更能反映心脏的泵功能，它们的计算简式为：
每搏功（g.m）＝搏出量×1/1000×(平均动脉压-平均心房压)×13.6
每分功（Kg.m/min）＝每搏功×心率×1/1000
㈡ 心输出量的调节
由于心输出量等于搏出量乘以心率，这次实验主要从搏出量、心率这方面来观察心输出量的影响因素。
本实验利用离体在位蟾蜍心脏，消除了神经反射对心率变动时的影响，主要考虑每搏输出量对心输出量的影响。
1.心率对心输出量的影响
在一定范围内，心率的增加可使心输出量相应增加。当心率超过 180 次/分或低于 40 次/分时，由于受到心肌能量供应和心脏舒张期长短的影响，导致心输出量反而下降。
2.搏出量对心输出量的调节
心脏的搏出量取决于前负荷（心肌初长度或心室舒张末期容积或充盈压）、心肌收缩能力以及后负荷的影响。
⑴前负荷对搏出量的调节
前负荷就是心肌初长度或心室舒张末期容积。
Starling 机制：一定范围内，回心血量增加,心脏在舒张期充盈就增加,心肌受牵拉就愈大,则心室的收缩力量增强,搏出到主动脉的血量愈多。所以, Starling 机制主要保持心搏出量和回心血量相平衡。
心功能曲线：就是反映左室舒张末期容积或充盈压(前负荷)与心室搏功之间关系的曲线,纵坐标表示左室每搏功,横坐标为左室舒张末期压。
心室功能曲线大致可分为三段：
①充盈压 12～15mmHg 是人体心室最适前负荷,位于其左侧的一段为功能曲线的升支;表明在初长度达到最适前负荷之前,搏功随初长度的增加而增加。
②充盈压在 15～20mmHg 范围内,曲线渐趋平坦,说明前负荷在上限范围内变动时对泵血功能的影响不大。
③充盈压高于 20mmHg 后,曲线平坦,或轻度下倾,但并不出现明显的降支,说明正常心室的充盈压即使很高,搏功基本不变或仅轻度减少。
⑵心肌收缩能力对搏出量的调节
心肌收缩能力：心肌不依赖于前、后负荷而能改变其力学活动的一种内在特性。主要受去甲肾上腺素、乙酰胆碱等神经递质和体液因素的影响。
胞浆内 Ca2+的浓度,ATP 酶的活性,横桥循环中各步骤的速率,肌凝蛋白横桥与肌纤蛋白联结体的数量等都影响心肌兴奋-收缩耦联,使心肌收缩能力发生改变。当心肌收缩能力增强时, 心输出量增加,心室功能曲线向左上方移位;当心肌收缩能力下降时,心输出量减少,心室功能曲线向右下移位。
⑶后负荷对搏出量的调节
心室肌后负荷是指动脉血压。
在心率、心肌初长度和收缩能力不变的情况下,如果动脉血压增高,等容收缩期室内压峰值增高,射血期缩短,同时心室肌缩短的程度和速度均减少,射血速度减慢,以致搏出量暂时减少。
另一方面,由于搏出量的恢复,造成心室内剩余血量增加,通过自身调节机制可使搏出量恢复正常;随着搏出量的恢复,心室舒张末期容积也恢复到原来水平。
㈢ 药物性心衰的机制
所用到的药物是 2×10-6～ 2×10-5mol/L 的 CrSO4；其机制为：Gr2＋与Ca2＋竞争钙通道，这样，一方面降低工作细胞内 Ca2＋浓度，引起心肌收缩力下降；另一方面，也影响到窦房结细胞的自动去极，导致心律失常，使心衰进一步加重。
㈣ 心衰时心脏的代偿反应及临床表现
心脏的代偿反应：
①加快心率
在一定范围内的心率加快可提高心输出量，对衰的表现维持动脉血压，保证心脑的灌流量。
②心脏扩张
在正常情况下，心肌肌小节的初长度未达到最适长度，因此，心室还有进一步扩张的余地，使之达到最适长度以增强心肌收缩力，增加心输出量。
③心肌肥大
肥大的心肌可在两方面发挥代偿作用：
一是可以增加心肌的收缩力，有助于维持心输出量；二是降低室壁张力，降低心肌耗氧量，有助于减轻心脏负担。
临床表现：
当左心衰竭时，可引起不同程度的肺循环充血，主要表现为各种形式的呼吸困难和肺水肿；当心衰发展到全心衰竭或右心衰竭时，主要表现为体循环静脉系统过度充盈，静脉淤血，压力增高，内脏器官充血、水肿。
当心衰失去代偿能力，此时心脏的功能储备将消耗殆尽，心输出量开始明显下降，出现一系列外周血流灌注不足的症状如皮肤苍白或发绀，疲乏无力、失眠、嗜睡，尿量减少；当出现急性、严重心力衰竭时，由于心输出量急剧减少，动脉血压也随之下降，组织的灌流量显著减少，机体还会发生心源性休克。
㈤ 心衰的治疗
心衰的治疗主要从以三方面着手：
第一，防治基本病因，消除诱因；
第二，改善心脏舒缩功能；
第三，减轻心脏前、后负荷。
这次实验就根据以上三方面，观察普萘洛尔、异丙肾上腺素及西地兰治疗心衰的机制。三.实验对象
牛蛙
原因：牛蛙属于两栖纲无尾目动物，由于较低等，所以其离体组织器官对外界环境的要求不高，能够长时间地保持较高的生理活性。
四.实验器械及药品
恒压灌注装置，10ml量筒，大烧杯（2 个），100ml小烧杯（1 个），蛙类手术器械一套
（金属探针、粗剪刀、镊子、玻璃分针、蛙板、组织剪、眼科剪）
任氏液，硫酸铬任氏液，1/万 NA ，1/万 Ach，普萘洛尔，异丙肾上腺素，10%洋地黄酊
【考点】心衰用任氏液，休克用台氏液。
五.实验步骤
㈠ 恒压灌流装置准备
贮液瓶与左侧纵管构成连通器，贮液瓶中液面高度由左侧纵管中的液柱读取。由于与左侧纵管相连的塑料管插入静脉中，纵管的高度代表前负荷的大小。实验前贮液瓶中注入一半容积以上的任氏液，同时把液柱固定在 5cm 高度，调节静脉插管中液体流速为 20～30 滴/分，以后，我们就不要再动止水夹；那么我们就可以通过改变贮液瓶的高度来改变前负荷的大小。
右侧是侧管，与侧管相连的塑料管插入到动脉中，因此，侧管的高度代表不同的后负荷；在实验过程中，通过打开不同高度的止水夹来改变后负荷的大小。
在这里，大家特别需要清楚这一点：这次实验，我们就是利用恒压灌注装置给心脏营造一个体外循环系统，从而来观察心输出量的影响因素；与纵管相连的塑料管相当于静脉系统，与侧管相连的塑料管相当于动脉系统，任氏液相当于血。
㈡ 制备离体在位牛蛙心脏的灌流标本
1.取牛蛙一只，破坏其脑和脊髓。
标志：下颌呼吸运动消失，各种反射消失（如疼痛反射），四肢松软，有时会出现尿失禁现象。
【对比】判断小鼠是否进入睡眠状态指标：翻正反射是否消失。
2.暴露心脏。
在剪开心包膜的时候，注意分清心包膜与血管壁。
3.分离左、右主动脉，并穿 3 根线备用。
第 1 根线穿在左主动脉下方，第 2 根线穿在右主动脉下方，第 3 根线穿在主动脉干下方。
4.分离下腔静脉，并在其下穿第 4 根线，结扎线 3。
把蟾蜍心脏翻向头端，仔细辨认静脉窦、下腔静脉及其下的三个肝静脉分支。接着，分离好下腔静脉，并在其下穿第 4 根线；将第 3 根线的一端从下腔静脉下（第4根线所在位置）穿出，结扎之，注意结扎位置应靠下，以免结扎静脉窦。
5.分离肝左静脉，做静脉插管，结扎线 4。
分离肝左静脉约 4～5mm，用眼科剪在肝左静脉上做一小切口，将静脉插管从切口处插入下腔静脉，并用第 4 根线结扎固定，这样，流回心脏的液体通道只有静脉插管。
6.结扎线 2，做动脉插管，结扎线 1。
将心脏翻回原来的位置，通过第 2 根线结扎右主动脉，并在左主动脉上做一小切口；那么，随着心脏的舒缩活动，切口一张一合，并有血液流出；待切口中流出清亮的任氏液时，将动脉插管插入到左主动脉，用第 1 根线结扎固定。
这样，流出心脏的液体通道只有动脉插管。
【考点】动物颈总动脉插管的用途：放血、测量血压。
㈢实验观察及记录有几点需要特别注意：
1.每改变一个观测项目时，需先让心脏稳定一段时间后，再进行下一步记录。
2.直接在心脏表面滴加 NA 或 ACh 均为 5～6 滴，停 5 分钟后再进行观察记录，观测完毕后，必须用大量的任氏液将心脏表面的药物冲洗干净。
3.每搏功＝搏出量×后负荷高度
4.复制心衰模型时，必须用铬任氏液灌注 15 分钟后，再进行观察记录。
5.进行药物救治时，用正常任氏液灌注。
6.每小组只用一种药物救治，切不可用两种或两种以上的药物救治。
六.结果与分析
心率（次/min）
每分输出量
（滴/min）
分析
前负荷
后负荷5cm
5
72
20
肌肉收缩处于最适初长度时，全部横桥都能发挥作用，而且肌丝间相互关系也最适合横桥活动。
本实验最适初长度约在15cm左右。
10
86
32
15
72
56
20
72
72
25
66
44
后负荷
前负荷10cm
5
80
65
随着后负荷增大，心脏开始射血前遇到的阻力逐渐增大，每搏输出量减少，故每分输出量呈下降趋势。
10
86
60
15
75
45
滴加Ach
前负荷10cm
5
67
28
Ach作用于心脏M受体，产生负性变时、变力、变传导，导致心输出量减少。
10
60
20
滴加NE
前负荷10cm
5
80
70
比较可知，NE作用于心脏β2受体，导致心肌收缩力增强，每搏输出量增多，故NE可作为强心药使用。
10
72
56
CrSO4
前负荷10cm
5
56
30
由于硫酸铬竞争钙离子内流，而Ca2+是心肌收缩的“启动因子”，故心肌因收缩力大幅度减弱而处于心衰状态，故每分输出量极度下降。
10
-
-
15
-
-
20
-
-
滴加洋地黄
前负荷10cm
5
46
46
相比CrSO4，滴加洋地黄，抑制钠钾泵，心肌细胞内Na+增多，启动钠钙交换体，促进Ca2+内流，故每分输出量较之前有所回升。同时通过对比，由于心脏处于心衰时间可能过长，故恢复并不十分明显。
10
-
-
15
-
-
20
-
-
七.注意事项
1.保护好蟾蜍的心脏，实验过程中勿用手捏拿心脏。及时在心脏表面滴加任氏液，以保持湿润。
2.实验过程中，一定要保持各管道通畅，不要扭曲堵塞。
3.切勿损伤静脉窦。
4.灌流开始时应先将心脏血管中的积血冲洗干净，待流出液澄清无色时，方可开始各项试验。
5.实验过程中，应回收、循环使用任氏液。
6.每次改变后负荷后，要等心脏稳定后再测量。
呼吸运动的调节与实验性的急性呼吸衰竭
一.实验目的
1.观察神经因素和其他因素对呼吸运动的影响以及膈神经的放电情况。
2.复制油酸性急性肺水肿的动物模型。
3.初步探讨肺水肿性的呼吸衰竭的发病机制。
二.实验原理
（一）呼吸运动的调节：
1.呼吸运动是呼吸中枢节律性活动的反映。呼吸运动中枢主要包括延髓和脑桥，由它们发放神经冲动，通过传出神经（膈神经、肋间神经）支配呼吸肌收缩 ，胸廓的扩张，胸内压的降低，气体通过呼吸道进入肺泡，进行气体的交换来完成呼吸运动。
2.节律性的呼吸运动虽然起源于延髓，但是可受来自呼吸器官本身，以及血液循环等其他器官感受器传入冲动的反射性调节。
（二）呼吸的反射性调节：
1）肺牵张反射2）化学感受性反射
3）呼吸肌的本体感受性反射4）防御反射
肺牵张反射：
指由肺扩张或肺萎缩引起吸气抑制或兴奋的反射。
它包括肺扩张反射和肺萎缩反射。
当吸气时—-肺充气、扩张---气管到细支气管平滑肌内的感受器兴奋---冲动经迷走神经传到延髓---吸气停止，转入呼气。（肺萎缩时的肺萎缩反射将起作用，使呼气转为吸气）
化学感受性呼吸反射：
分为
1.外周化学感受性反射：
感受器：颈动脉体 主动脉体
化学刺激：动脉血中 PO2 PCO2 H+
2.中枢化学感受性反射：
感受器：延髓腹外侧浅表部位
化学刺激：脑脊液或局部组织中的 H+
呼吸衰竭：
1.定义：指的是由于外呼吸功能的严重障碍，以致动脉血氧分压低于正常范围，伴有或不伴有二氧化碳分压增加的病理过程。
2.发病原因：
（1）肺通气功能障：
限制性通气不足：吸气时肺泡扩张受限所致肺泡通气不足。
阻塞性通气不足：气道狭窄或阻塞所致通气碍。
（2） 弥散障碍：
肺泡膜的面积减少，肺膜的厚度增加，通气/血流比值：
三.实验对象
家兔
四.实验器材和药品
器材：生物信号采集系统、计算机、张力换能器、哺乳动物手术器械 1 套、生物电引导电极、兔台、气管插管、注射器、50cm长橡胶管、显微镜、白细胞计数板、钠石灰
药品：20%乌拉坦、考马斯亮蓝试剂、蛋白标准液、油酸、尼可刹米、乳酸、生理盐水、白细胞稀释液
【考点】机能学实验一般需要的配套仪器
刺激器+传感、换能器+生物电放大器+记录处理系统
【对比】血压信号输入用压力换能器。
五.实验步骤
（一）动物准备：
1.抓取（正确抓取方法）
2.称重
3.麻醉（20% 乌拉坦 5ml/kg）：
1）家兔耳缘静脉、远心端注射；
2）注射速度要慢，同时要观察家兔的角膜反射和夹趾反射 ；
3）注射时注射针头针尖斜面要和针管刻度保持一致，便于观察注射药物的剂量。
4.固定
5.气管插管：先判断家兔甲状软骨位置，在其下切一个 5-6cm的切口，再用止血钳钝性分离肌肉暴露气管，并在气管下穿一根棉线备用。在气管 3—4 气管软骨环的位置剪一个为周径 1/3 —1/2 的“倒 T 字型”的切口，在插气管插管时尖端斜面先向下，插入后再向上并结扎，同时也要在气管插管上结扎，防止其脱落。
6.剑突下切口，暴露其下的小膈肌。
先摸清家兔剑突位置，在剑突下 1cm的位置剪一个 1cm的切口，完全暴露剑突后在其下面找到两侧的小膈肌。
（二）连接装置：
1.进入生物信号采集系统
2.张力换能器挂到剑突上-----选择“输入信号”1 通道“张力”—呼吸运动
3.生物电引导电极连到小膈肌上---选择“输入信号”2 通道“神经放电”—--膈神经放电
4.通道 1G 100-1000T 0.1F 3HZ V1.28
5.通道 2G 10000T 0.01F 1000HZV 320
（三）观察：
呼吸幅度和频率（通用信息显示区：频率和峰峰值）
1.正常呼吸
2.CO2：气管插管一侧夹闭，另一侧连接一个盛有 CO2 的气囊来观察。
3.缺氧：气管插管一侧夹闭，另一侧连一个盛有钠石灰的气囊，使充气后随家兔呼吸 CO2 被吸收而造成缺氧来观察。
4.增大无效腔：气管插管一侧夹闭，另一侧连接一个长约 50cm的橡皮管观察。
5.气管狭窄：气管插管一侧夹闭，另一侧用止血钳夹闭其周径 2/3观察。
6.窒息：夹闭两侧的气管插管观察。
7.乳酸：耳缘静脉注射 0.5ml乳酸来观察。
8.尼可刹米：耳缘静脉注射 0.5ml来观察。
（四）实验性的急性呼吸衰竭：
1.实验组：
耳缘静脉注射油酸（0.3ml/kg 注射速度 0.1ml/min 要均匀、缓慢！！）---30 分钟后再注 0.2ml---观察呼吸情况---30-60分钟肺水肿（呼吸浅快、粉红色泡沫液体）---耳缘静脉采血、白细胞计数（20 微升血液+0.38 毫升白细胞稀释液）--处死---取肺---称重、求肺系数---灌洗（10 毫升生理盐水、150 毫升空气）---抽灌洗液 3-4 ml计算蛋白量、白细胞计数
2.对照组：
同实验组，只是直接从耳缘静脉采血开始以下实验步骤。
六.实验结果
肺水肿型急性呼吸衰竭：
肺系数
外周血白细胞数
灌洗液白细胞数
灌洗液蛋白浓度
实验组
10.73
40*50=2000
180*50=9000
0.18/0.04*50=2250
对照组
4.72
8050
600
0.005/0.015*50=16.67
七.结果分析
肺水肿型急性呼吸衰竭：
呼吸变得浅快。
油酸注射后，使外周血中大量的白细胞聚集在肺部，同时释放氧自由基、蛋白酶、炎症介质等物质，使肺部毛细血管内皮细胞损伤，通透性增加，大量的水、血浆蛋白、血细胞进入肺组织间隙和肺泡内，造成肺水肿。所以实验组外周血中的白细胞少，灌洗液中的白细胞和白蛋白要多，肺系数大，而对照组中的外周血中的白细胞多，灌洗液中的白细胞和蛋白要少，肺系数要小。
呼吸运动的调节：
1. CO2 ：
CO2 的增多，导致肺内 PCO2 的升高，使肺泡内与肺毛细血管中的二氧化碳分压差减小，动脉血中的二氧化碳的分压增大，从而刺激化学感受器使呼吸加深加快。
2.缺氧：
缺氧时，导致肺内氧分压的降低，从而肺泡内与肺毛细血管中的氧分压差的减小，动脉血中氧分压减小，刺激外周化学感受器使呼吸加深加快。
注：有时出现呼吸频率的下降，是因为当缺氧持续一段时间后，动脉血中的二氧化碳分压升高超过一定范围时会出现二氧化碳的的麻醉作用，即对呼吸中枢不起兴奋作用而是抑制作用，造成呼吸频率的下降。）
3.增大无效腔：
无效腔的增大造成动脉血中的氧分压的降低，二氧化碳分压的升高，刺激化学感受器，从而使呼吸加深加快。
4.气管狭窄、窒息：
造成动脉血中的氧分压的降低，二氧化碳分压的升高，刺激化学感受器，从而使呼吸加深加快。
注：有时出现呼吸频率的下降，是因为家兔对肺牵张反射很敏感，当气管狭窄和窒息时气道阻力增加时，肺扩张受限，使吸气呼气切换机制作用延迟，吸气相时间延长，同时肺萎陷时间也延迟，呼气时间延长，从而导致一次呼吸时间延长，呼吸频率的下降。
5.乳酸：
注射乳酸后增加动脉血中的 H+的浓度，从而刺激化学感受器，从而使呼吸加深加快。
6.尼可刹米：
为呼吸中枢兴奋性药物，使呼吸加深加快。
肾脏的泌尿功能与急性肾功能不全
一.实验目的
1．观察神经体液等因素对尿生成的影响。
2．学习急性中毒性肾衰动物模型的复制。
3．观察中毒家兔的一般状态；在与正常参数对照下，了解中毒家兔肾功能的改变；进而根据各实验检测指标，判断、分析致病因素及导致急性肾衰的可能发病机制。
4．通过利尿剂的应用，观察它对急性肾功能衰竭动物模型的治疗效果，并分析其可能作用机制。
二.实验原理
肾脏主要功能是泌尿功能
尿生成过程包括肾小球的滤过，肾小管与集合管的重吸收和分泌过程。肾脏通过调节肾血流（RBF）、肾小球滤过、肾小管与集合管排泄与重吸收，影响肾脏尿液生成。
急性肾功能不全(ARI)
由于双侧肾在短时间内其排泄功能急剧降低而造成的临床常见综合征，具体指各种原因引起肾小球滤过率急剧降低，其标志是少尿，即每日尿量少于 400mL，含氮代谢废物排出障碍，迅速出现进行性氮质血症、水电解质和酸碱平衡紊乱。
引起急性肾功能不全的主要原因：
肾前性：循环衰竭，肾灌流不足
肾 性：实质性损伤，本身的器质性病变，肾毒素的影响（重金属铅、汞等)
肾后性：尿路阻塞，结石，肿瘤
肾功能不全与肾功能衰竭在本质上是相同的，只是在程度上有所区别。肾功能衰竭一般是指肾功能不全的晚期，而肾功能不全则指病情从轻到重的全过程，即包括肾功能障碍所引起的功能代谢障得，也包括机体抗损伤的适应代偿反应。但是，在实际应用中，这两个概念又是往往通用的。
肾性肾功不全临床特点：
临床分为少尿型和非少尿型两种，前者多见。
少尿型一般出现少尿甚至无尿，非少尿型尿量可大于 500m1／d。由于肾小管有器质性损伤失去了浓缩和稀释功能，尿比重固定在 1.010 称为等渗尿，同时也失去了重吸收钠的能力，尿钠浓度高(>40mmol／L)，尿常规可发现血尿，镜检有多种细胞并有管型(色素管型、颗粒管型和细胞管型)。血液尿素氮(BUN：3.57-7.14mmol/L)和血浆肌酐(Pcr)进行性升高，肌酐与尿素从尿中排出障碍，尿肌酐／血肌酐<20，与功能性肾衰（>20）有明显区别。
发病机制：
1:ATN――肾血流量重新分配――肾小球几乎无血液供应――肾小球滤过降低为零
2:肾中毒――近曲小管，髓袢升支粗段易遭损害――该断对 NaCl 的重吸收少――到达远曲小管的 Na+浓度升高――刺激致密斑使肾素分泌增加――肾素-血管紧张素系统被激活 ―― 血管紧张素Ⅱ 增加―― 入球小动脉收缩――GFR 降低
3:急性肾小管坏死――肾小管细胞肿胀，管型及坏死的细胞碎片――肾小管阻塞――少尿
4:肾小管上皮细胞受损――完整的屏障消失――原尿到达肾小管时便回漏到肾间质――少尿
甘霉醇和利尿剂的使用：
增加血流，扩张血管，减轻细胞损伤，急性肾衰使用甘露醇和利尿剂可收到良好的预防和治疗效果。
(1)可减少超滤液在肾小管的重吸收，有助于清除阻塞肾小管的色素和蛋白管型。
(2)有助于解除微动脉的持续收缩，因为甘露醇、速尿和利尿酸等也属于血管扩张剂。
(3)克服无再流现象，高渗可减轻毛细血管内皮细胞的肿胀。
(4)降低缺血肾引起的肾素分泌。
(5)清除羟自由基，非特异性地保护肾功能，并降低血液粘滞度。
清除率(dearance，C)
是指两肾在单位时间(一般用每分钟)内能将多少毫升血浆中所含的某一物质完全清除，这个被完全清除了某物质的血浆的毫升数就称为该物质的清除率。
计算清除率时需要测量三个数值：尿中某物质的浓度(U，mg／100ml)，每分钟尿量(V，ml／min)和血浆中某物质的浓度（P，mg／100ml)。
C＝U×V/P
测定清除率的意义
测定清除率不仅可以了解肾的功能，还可以测定肾小球滤过率、肾血流量和推测肾小管转运功能。
(一)测定肾小球滤过率（GFR）
1．菊粉清除率
为 125ml／min， 所以，肾小球滤过率为 125ml／min。
2．内生肌酐清除率
所谓内生肌酐，是指体内组织代谢所产生的肌酐。试验前二、三日，被试者禁食肉类，以免从食物中摄入过多的外来肌酐。其他饮食照常，但要避免剧烈运动或体力劳动，而只从事一般工作。在这种情况下，受试者血浆中的肌酐浓度以及在一昼夜内尿中肌酐的排出总量都比较稳定。这样，在进行肌酐清除率试验时，就不必另给肌酐溶液，只需从清晨起收集 24 小时的尿，合并起来计算其尿量，并测定混合尿中的肌酐浓度。抽取少量静脉血，测定血浆中的肌酐浓度，按下式可算出 24 小时的肌酐清除率。
肌酐清除率可大于菊粉清除率，达 175ml／min，可以代表肾小球滤过率。
(二)测定肾血流量
660ml／min，这一数值代表了肾血浆流量。滤过分数就可以根据肾小球滤过率和肾血浆流量计算。例如滤过分数 125/660＝19％如果血浆量占全血量的 55％，则肾血流量＝660/55％＝1200
(三)推测肾小管的功能
通过对肾小球滤过率和其他物质清除率的测定，可以推测哪些物质能被肾小管重吸收，哪些物质能被肾小管分泌。
例如，可以自由通过滤过膜的物质，如尿素和葡萄糖，它们的清除率均小于 125ml／min (肾小球滤过率)，这必定这些物质滤过之后又被重吸收；但是，不能由此而推断说该物质不会被分泌，因为只要重吸收量大于分泌量，其清除率仍可小于125ml／min。
如果一种物质的清除率大于 125ml／min，表明肾小管必定能分泌该物质，否则其清除率不可能大于肾小球滤过率。但是，不能由此推断说该物质不会被重吸收，因为只要分泌量大于重吸收量，其清除率仍可大于 125m1／min。
三.实验对象
家兔(体重在 3kg 以上)，1 只／组
四.实验器材和药品
1．器材
哺乳类动物手术器械 1 套、注射器、试管、加样器、生物信号采集系统、计算机、7230 分光光度计、水浴箱、离心机等。
2．药品
1％HgCl（重金属中毒――急性肾小管坏死――肾小管上皮细胞损伤――少尿或无尿）、0．9％NaCl、25％乌拉坦、0．6％酚红、1％呋塞米、1：10 000 肾上腺素、20％葡萄糖、4％磺柳酸等。
【考点】机能学实验用到分光光度计
半衰期测定，肾衰，呼衰。
【考点】实验课用到离心机
半衰期测定，肾衰实验。
五.实验步骤
1．复制肾衰动物模型
实验前一天，取两只家兔，称重，一只皮下或肌肉注射1％HgCl（0.9mL／kg)造成急性肾功能衰竭作为实验组兔；
另一只皮下或肌肉注射等量的生理盐水(0.9mL／kg)作为对照组兔。
24h 后，比较汞中毒家兔及正常家兔的一般状态、情况与尿量。
2．动物称重，耳缘静脉或腹腔注射
25％乌拉坦麻醉(5ml／kg 体重)，固定于兔台上。
实验开始时，先从家兔心脏采血 3—5ml，置于一干燥试管中，放置 10min 后，离心 15min，3 000r／min，小心吸取血清置于另一干净试管中，备测血肌酐。
【对比】小鼠的采血方法：剪尾尖法、切割尾静脉、穿刺尾静脉。
3．生理盐水对照组
施颈部手术，分离左侧颈总动脉，在动脉下穿两根丝线，一根结扎动脉的远心端，近心端用动脉夹夹闭。在结扎线下方的动脉壁上剪一小斜口，然后向心脏方向插入已充满生理盐水或抗凝液的动脉导管，用另一根丝线结扎固定，通过压力换能器输入计算机，用以描记动物血压。
4．分离右侧颈外静脉用于输液
5．备测尿生化、尿常规
下腹部正中剪毛，在耻骨联合上约 lcm 处做长约 4cm 的切口，暴露膀胱，用注射器收集 2ml 尿液于试管中，备测尿生化、尿常规。
6． 收集尿液
在膀胱底部，找出两侧输尿管并分离之。在近膀胱端结扎输尿管，稍等片刻，待其略充盈后，用眼科剪剪一小口，向肾脏方向插入一细塑料管(塑料管事先用肝素冲洗或充满肝素)，结扎并固定，用于收集尿液，通过记滴器输入计算机。
7． 对照组动物做影响尿生成因素的观察
(1)进入系统
打开计算机，进入 BL—410 生物信号采集实验操作系统，激活“实验项目”，选择“影响尿生成因素”实验模块，调节适当的实验参数，选择记录开始。进行各项观察以前先记录 2min 的尿量和血压曲线作为对照，然后再开始。
(2)生理盐水
耳缘静脉注射 37℃的生理盐水 20mL，观察动物血压的变化、记录尿量 5min。
结果：尿量增多，血压升高
机制：
a：血液稀释――血浆胶体渗透压降低――肾小球有效滤过压升高――尿量增多
b：血容量增加――左心房被扩张――刺激容量感受器――传入神经经迷走神经传入中枢――抑制下丘脑-垂体后叶系统释放抗利尿激素（ADH）――远曲小管，集合管对水的重吸收减少――尿量增多
c：血容量增加――心输出量增加――动脉血压升高――刺激颈动脉窦压力感受器――反射性抑制抗利尿激素的释放――尿量增多
d：血容量增加――心输出量增加――肾小球毛细血管血压升高――肾小球有效滤过压升高――尿量增多
(3)葡萄糖
耳缘静脉注射 20％葡萄糖 5mL，观察同前。
结果：尿量增多，血压无明显变化
机制：原尿中的葡萄糖浓度＝血糖浓度，但终尿不含葡萄糖，说明葡萄糖全部被重吸收回血，其重吸收部位仅限于近曲小管，肾小管对葡萄糖 的 重 吸 收 有 一 定 限 度 ， 当 血 糖 升 高 ， 超 过 肾 糖 阈（180mg/100ml）―― 一部分肾小管对葡萄糖的吸收已达极限，糖不能被近端小管完全重吸收――肾小管液中溶质浓度升高，渗透压增大――水重吸收减少――尿量增加
(4)肾上腺素
耳缘静脉注射 1：10 000 肾上腺素 0．3ml，观察同前。
结果：尿量减少，血压升高
机制：
a：肾上腺素作用于心肌，传导系统及窦房结的 β 受体――加强新肌收缩力，加速传导，加速心率――心排出量增加――血压升高
b：入球小动脉﹕出球小动脉＝2﹕1，肾上腺素与肾血管平滑肌 α 受体结合――入球小动脉的收缩大于出球小动脉的收缩――肾小球毛细血管压减小，肾血流量减小――尿量减少
(5)呋塞米
耳缘静脉注射 1％呋塞米(1mL／kg 体重)，观察同前，并用收集的尿液测尿钠含量。
结果：尿量增加
机制：
a： 髓袢升支粗段对水的通透性很低，而 NaCl 被上皮细胞重吸收，因而小管液低渗，组织间液高渗，当抗利尿激素释放被抑制时，远曲小管和集合管对水的通透性非常低――髓袢升支粗段的小管液流经远曲小管和集合管时，NaCl 被重吸收，而水不被重吸收――小管液渗透浓度进一步下降――尿量增加
b： Na﹕2Cl﹕K 同向转运体对速尿，利尿酸敏感，它们与其结合后抑制其转运功能，NaCl 重吸收受抑制――髓质渗透梯度遭到破坏――水重吸收减弱――尿量增加
8．酚红排泄率测定与尿液取样
(1)两组家兔耳缘静脉注射 0.6％酚红溶液(1mL／kg 体重)，接着从颈静脉插管处注射 20％葡萄糖(30ml／kg)。收集从开始注射酚红起 15 或 30min 的尿液。换算成单位时间的尿量(7ml／min)。
机制：酚红是一种对机体无害的染料，进入机体后，几乎全部从肾脏排出。
(2)各取 0.1ml 尿样置于干净试管中，备测尿肌酐。
(3)将收集的尿液倒入 500ml 量筒内，加 10％NaOH 10ml，用自来水补充至 500ml 处，混匀，取适量放入与比色管口径相同的试管中，与标准比色管比较，得出 15 或 30min 内肾脏酚红排泄率。
9．实验组家兔(急性肾功能衰竭)——治疗实验
耳缘静脉注射 1％速尿(1ml／ kg 体重)观察给药后 5min 的尿量和 30min 的总尿量，测定给药后尿中钠的含量，与给药前尿钠(对照组家兔)进行比较。
10．肾形态学观察
处死家兔，取出肾脏，称肾重量，计算肾体比，比较两组家兔肾脏外形。纵向剖开肾脏，观察皮髓质条纹、色泽等。
11．尿常规检查
(1)尿蛋白测定：
取少量尿液滴于玻片上，加 4％磺柳酸一滴，观察其是否浑浊，根据浑浊程度判断尿蛋白的含量，判断标准：
“-”尿液清晰不浑浊
“+”表示尿液出现轻度白色浑浊，含蛋白质(0．01～0．05)g％
“++”表示尿液稀薄乳样浑浊，含蛋白质(0．05～0．2)g％
“+++’’表示尿液乳浊或有少量絮片存在，含蛋白质(0．2～0．5)g％
“++++”表示尿液出现絮状浑浊(含蛋白质>0．5g％)
(2)尿液镜检：
取少量尿液滴于载玻片上，镜下观察细胞及管型，观察细胞至少检查 10 个高倍视野，管型至少检查 10 个低倍视野。
血清和尿液肌酐含量测定
1：血清和尿液肌酐含量测定——苦味酸沉淀蛋白法
原理：
在碱性条件下，苦味酸与(血、尿中)肌酐作用，生成黄色苦味酸肌酐，使溶液呈色后进行比色测定，然后加醋酸，在酸性环境中，黄红色的苦味酸肌酐被清除，非肌酐物质(假肌酐)呈色，两者比色之差为血及尿中的肌酐。
血清肌酐含量测定（Ml）
成分
标 准 管
测 定 管
空 白 管
肌酐标准应用液
0.20
－
－
血清
－
0.20
－
蒸 馏 水
－
－
0.20
碱 性 苦 味 酸
2.0
2.0
2.0
NaOH
2.0
2.0
2.0
把各试管混匀，37℃水浴 30min，以 510nm 波长比色，空白管调零，读 OD 值，然后在各试管内滴加醋酸两滴，放置 6min 后，再测 OD*值。
[Cr]p（mg%）＝OD－OD*/ OD 标×0.01/0.2×100
正常值：0.7～0.8 mg%
尿肌酐含量测定（Ml）
成分
标 准 管
测 定 管
空 白 管
尿液（1：50 稀释）
－
0.1
－
Cr 标准应用液
0.1
－
－
蒸 馏 水
－
－
0.1
碱 性 苦 味 酸
2
2
2
12.5% NaOH
2．5
2．5
2．5
把各试管混匀，放置 10min 后加蒸馏水 6.0ml，摇均，以 530nm 波长比色，空白管调零，读 OD 值。
[Cr]u（mg%）＝OD 测/ OD 标×0.05mg×100ml/0.1ml
六.实验结果
实验组血清肌酐含量升高，实验组与对照组尿肌酐/血肌酐相比，实验组偏低。