实验性缺氧

一、实验目的

1、通过对乏氧性、血液性缺氧动物模型的复制，了解缺氧的原因、分类与发病环节。 2、观察缺氧对呼吸的影响和皮肤粘膜、肝脏颜色的变化。

二、实验材料

1、实验动物：成年小白鼠6只 2、器材：注射器（1ml、5ml）、注射针头、手术剪、镊子、止血钳、滴管、试管、小白鼠缺氧瓶装置、一氧化碳发生装置、酒精灯、火柴、测氧仪

3、药品：钠石灰(NaOH·CaO)、甲酸、浓硫酸、5%亚硝酸钠、0.4%亚甲蓝、、生理盐水

三、实验方法和步骤

1、实验分组：乏氧性缺氧2只；CO中毒性缺氧1只；NaNO2中毒性缺氧及抢救2只；对照1只

2、乏氧性缺氧：①将2只小白鼠及钠石灰置于广口瓶中，观察、记录小白鼠的精神状态，呼吸频率（数其腹部起伏次数）、幅度、口唇颜色。②塞紧瓶盖，记录时间，每5min记录上述指标一次，直至动物死亡，记录死亡时间。③使用测氧仪测定瓶中氧浓度：每10min记录一次，直至动物死亡。

3、CO中毒性缺氧：①将小白鼠1只放入广口瓶中，观察其正常表现。②取甲酸9ml放入烧瓶中，缓慢加入6ml浓硫酸塞紧后与装有小鼠的广口瓶相连（可用酒精灯加热，但不可过热使液体沸腾）③观察、记录小鼠的口唇颜色、小白鼠的精神状态、呼吸频率（其腹部起伏频率）、幅度的变化，直至动物死亡，记录死亡所需时间。

4、亚硝酸钠中毒性缺氧：①取体重相近的两只小鼠，腹腔注射②A鼠：5% NaNO2 0.3ml→立即亚甲蓝0.3ml ③B鼠：5% NaNO2 0.3ml→立即生理盐水 0.3ml④观察、记录小鼠的口唇颜色、小白鼠的精神状态、呼吸频率（其腹部起伏频率）、幅度的变化，直至动物死亡，记录死亡所需时间。

5、将乏氧性缺氧、CO中毒性缺氧、NaNO2中毒性缺氧及抢救、对照的6只小鼠（还存活的小鼠使用颈椎脱臼法处死）尸检。死亡后打开腹腔，观察血液和肝颜色，互相对比，并记录。

四、实验结果

不同缺氧条件对小鼠的影响

呼吸频率 （次/分） 1981440

存活时长（min） 13 3：30

缺氧条件 口唇、皮肤颜色 小鼠状态 活泼渐渐安静开始抽搐死亡 活泼剧烈抽搐

死亡 剧烈挣扎失去活

动 死亡

氧浓度(%) 肝脏颜色 乏氧性缺氧 CO中毒性缺氧 亚硝酸钠中毒 紫绀 樱桃红 2119.6

暗红色 鲜红色 咖啡色 7：30 暗红色 亚硝酸钠中毒后抢救 正常小鼠（对照） 粉红色 90108120 安静安静偶尔走动 15 暗红色 灰色 暗红色 乏氧性缺氧

CO中毒性缺氧

亚硝酸亚硝酸中毒性钠中毒缺氧 后解救

正常

CO中毒亚硝酸中亚硝酸

乏氧性缺氧

性缺氧 毒性缺氧 钠中毒

后解救

正常

五、实验讨论

1、本实验是如何引起乏氧性，血液性，组织性缺氧的，其机制如何？ 乏氧性缺氧：由于吸入气氧分压过低而引起的缺氧。我们的小鼠最开始呼吸是正常的，

5分钟后，呼吸缓慢，口唇颜色变化不明显，7分钟后，小鼠的呼吸又逐渐加快，口唇颜色渐渐变紫绀，临近死亡时，小鼠的呼吸频率又减缓，13分钟后，小鼠死亡，口唇呈紫绀，皮肤粘膜呈现青紫色，肝脏为暗红色。 由于吸入气氧分压过低，使肺泡气和动脉血氧分压下降，导致血液中氧合血红蛋白减少而脱氧血红蛋白增加，从而引起组织缺氧。

血液性缺氧：由于Hb的含量减少或性质改变，使血液携氧能力减少或Hb结合的氧不

易释出，以致血氧含量降低而导致的组织缺氧。

CO中毒：一开始，小鼠放入瓶中时，呼吸无明显变化，然后用甲酸和浓硫酸生成CO，与小鼠的广口瓶相连，3分钟后，小鼠表现为狂躁好动，反应剧烈，呼吸频率加快，3min30s后，小鼠呼吸减慢至死亡，死亡时，小鼠的眼睛粘膜、鼻子、嘴巴、尾巴、耳朵等均呈樱桃红色，四肢僵直，剖开后，小鼠肝脏粘膜呈鲜红色。

CO与Hb结合可形成碳氧血红蛋白。CO中毒时，CO与O2竞争结合血红蛋白，而CO与Hb的亲和力比氧与Hb的亲和力大210倍（37℃），血红蛋白与CO结合后就不能与O2结合。当吸入的气体中含有0.1%CO时，即有约50%的Hb可与CO结合形成HbCO,从而丧失

携氧能力；当CO与Hb中的一个血红素结合后，可增加其余3个血红色对O2的亲和力，使Hb携带的O2不易释出；CO抑制红细胞内糖酵解，使2，3-DPG生成减少，氧解离曲线左移，HbO2中的氧不易释出，从而加重组织缺氧。

亚硝酸钠中毒性缺氧：两只小鼠作对照，一只注入亚硝酸钠和亚甲蓝溶液，另一只小鼠注射等量亚硝酸钠和等量生理盐水，注射亚硝酸钠和生理盐水的小鼠开始呼吸正常，无明显变化，6分钟后小鼠剧烈挣扎，呼吸频率加快，6min30s后，小鼠死亡。而注射了亚硝酸钠和亚甲蓝的小鼠无中毒迹象。亚硝酸钠中毒小鼠剖开后皮肤粘膜青紫，肝脏暗红色；亚甲蓝救治的小鼠腹部呈蓝色，剖开后大肠呈蓝色，肝脏暗红色。

亚硝酸钠是强氧化剂，当注入小鼠腹腔后经吸收进入体内，可使Hb分子中的二价铁离子氧化为三价铁离子，形成高铁Hb，从而失去携氧能力，加上Hb的4个二价铁中有一部分氧化为三价铁后使剩余的二价铁离子与氧亲和力增高，使氧离曲线左移，导致组织缺氧。

组织性缺氧：在组织供氧正常的情况下，因细胞不能有效地利用氧所致的缺氧。（实验

氰化物中毒未做）

2、抢救原理 亚甲蓝的还原作用，氧化性亚甲蓝在还原性烟酰胺腺嘌呤二核苷酸脱氢酶的作用下，接受2

3+2+

个H，转变为还原性亚甲蓝。还原性亚甲蓝又充当递氢体的作用，使Hb-Fe变为Hb-Fe,恢复携氧能力

3、各组小鼠皮肤、粘膜及肝脏颜色有何不同，为何？ a、乏氧性缺氧：小鼠皮肤粘膜青紫色，肝脏暗红色，由于吸入气氧分压逐渐降低，外周毛细血管中脱氧血红蛋白浓度增加，当其含量超过一定量时，小鼠皮肤粘膜呈现脱氧血红蛋白的暗红甚至紫绀色。

b、CO中毒性缺氧：小鼠皮肤粘膜樱桃红色，肝脏鲜红色，由于小鼠体内形成了大量的碳氧血红蛋白，碳氧血红蛋白颜色鲜红，故其皮肤粘膜等均呈樱桃红色

c、亚硝酸盐中毒性缺氧：小鼠皮肤粘膜青紫色，肝脏暗红色，由于高铁Hb呈咖啡色或青石板色，故使其皮肤粘膜呈咖啡色或类似于发绀的颜色

4、缺氧时呼吸如何改变，为什么 轻度缺氧以机体的代偿反应为主，重度缺氧而机体失代偿时则出现代谢功能障碍，并引起不可逆损伤甚至死亡。 一开始呼吸频率从正常变慢可能是缺氧导致机体代谢降低，能量不足，而后呼吸加快加深，血氧分压降低到一定程度可以刺激化学感受器，机体进行代偿性活动，使机体暂时恢复正常：由于呼吸加强，呼吸机所做的功和耗氧量增加，过度通气引起的呼吸性碱中毒可加重脑缺氧，，因而呼吸中枢受到抑制而呼吸减慢，临死前呼吸微弱，最后死亡。

六、实验反思：

1、小鼠腹腔内注射的亚甲蓝一定要适量，过少起不了对抗亚硝酸钠的作用，而过多又会加重亚硝酸钠的毒性，反而使小鼠存活时间缩短。

2、在做CO中毒性缺氧实验时，我们的小鼠是成年小鼠，体积较大，耗氧量也较大，而实验所用的广口瓶较小，由于长时间呆在塞上塞子的广口瓶中，导致小鼠差点在CO气体放出前就死亡。下次做实验时应考虑小鼠的体积与它的耗氧量，减少实验误差。

3、在做亚硝酸盐中毒实验中，我们在给小鼠注射完亚硝酸钠后，因注射手法不熟练，没有及时将生理盐水注射入小鼠腹腔内，导致注射完亚硝酸钠后间隔较长时间才注射生理盐水，且小鼠受到了多次的本该避免的注射。下次我们应该减少不必要的误差，多多注意注射手法。