呼吸功能衰竭
[实验目的]
通过复制通气障碍、气体弥散障碍及肺泡通气/血流比例失调引起的I型与II型呼吸功能不全的动物模型,观察发生呼吸功能不全后动物的机能及血气指标的变化,分析其发生的机理。
[实验动物] 狗
[实验器材及药品]
动物手术器械一套,兔手术台及兔头固定器,RM6240多道生理信号采集处理系统,张力换能器,压力换能器,动脉导管,气管插管,动脉夹,听诊器,婴儿秤,注射器(50ml、20ml、5ml、2ml、1ml),输液架,输液器,9号、16号针头,血气分析仪(有条件时),缝合线。
1%普鲁卡因,3‰肝素溶液,生理盐水,10%葡萄糖溶液(或油酸或液体石蜡),20%乌拉坦溶液(或1.5戊巴比妥钠)。
[观察指标]
呼吸(频率、幅度、呼吸音性质)、血压、心率(频率、强度)血色、血气指标(PaO2、PaCO2、pH值等)。
[方法、步骤]
1、取健康家兔一只,称重。
2、麻醉:以20%乌拉坦溶液按5ml/kg体重(或1.5%戊巴比妥钠2ml/kg体重)由耳缘静脉缓慢注入(或由腹腔注入),固定耳缘静脉处的针头,并留置输液10滴/分。
3、固定:将兔仰位固定于手术台上。
4、颈部手术:包括颈总动脉、气管的暴露、分离和插管术。
其步骤如下:
(1)剪毛:用弯剪剪去颈部被毛。
(2)局部麻醉:沿颈正中线用1%普鲁卡因作局部浸润麻醉。
(3)皮肤切口:用左手拇指和食指撑平皮肤,右手持手术刀,作颈部正中切口约6cm,上起甲状软骨,下达胸骨上缘。
(4)颈总动脉和气管的暴露与分离:
①气管:用血管钳分离出气管(勿损伤气管旁血管),再其下穿一线备用。
②颈总动脉:细心分离出左侧总动脉5cm,在其下穿线两根备用。
(5)全身肝素化,从耳缘静脉注入3‰肝素溶液2ml/kg。
(6)插管
①颈总动脉插管:尽量靠远心端结扎动脉,近心端用动脉夹夹住,中间距离尽可能长。
用眼科剪在靠近远心端结扎处的动脉上斜向下剪一斜口(约为管颈的1/3~1/2),插入预先充满肝素溶液的动脉导管,细心结扎,固定插管,缓慢松开动脉夹。
②气管插管:在甲状软骨下0.5~1.0cm处两个软骨环之间剪开气管,再向头端作一纵切口,使之呈“⊥”形,插入气管插管,并用线缚紧固定。
5、连接张力换能器:
在剑突处皮肤上用皮针引导一丝线穿过该处皮肤,与铁架台上的张力换能器作垂直连接,连线应松紧适宜。
6、股部手术:股动脉分离
剪去股三角区处被毛,用手触摸股动脉搏动,在该处做局部麻醉后,沿动脉走形方向在皮肤是作一3~5cm长的切口,细心分离出股动脉约3cm,在其下穿两根线,结扎股动脉远心端,并用动脉夹夹住近心端。
7、连接压力、张力换能器于一、二通道,启动RM6240多道生理信号采集处理系统,描计一段正常曲线。
8、采血:用充有肝素的1ml注射器从动脉取血约0.6ml,将针头迅速插入橡皮块内,做血气分析,以此作为对照。
9、模型复制
(1)复制阻塞性通气障碍:
①用弹簧夹或血管钳将Y型气管插管上端侧管所套橡皮管完全夹住,使动物处于完全窒息状态30秒。
或在完全夹住的橡皮管上插上两个9号针头,造成动物不完全窒息8~10分钟。
观察呼吸、血压变化,并取动物血作血气分析。
②立即解除夹闭,等待10分钟,待动物恢复正常。
(2)复制限制性通气障碍:
①将连有水检压计的16号针头插入家兔右胸4~5肋间,测出正常胸腔负压值。
②复制开放性气胸:将水检压计上的三通道旋转至于大气开放,观察呼吸频率、深度及血压的变化,并取动物血作血气分析。
③复制压力式气胸:从三通管与大气相通处向家兔胸腔注入50~100ml空气,观察呼吸、血压变化,并取动脉血作血气分析。
④用50ml注射器将胸腔内气体抽尽,使胸腔负压恢复。
(3)复制肺水肿:任选下列一种方法。
方法一:高渗葡萄糖溶液引起的肺水肿。
①抬高兔台头端约30o角,保持气管于正中部位。
②用2ml注射器吸取10%葡萄糖溶液1~2ml(按动物大小取量),将针头插入气管分叉处,5分钟内缓慢匀速地将葡萄糖滴入气管内以造成渗透性肺水肿。
③于5~10分钟后,放平兔台,取动脉血做血气分析并观察呼吸,血压的变化。
方法二:从耳缘静脉缓慢注入石蜡1ml/kg,于注后10分钟观察呼吸,血压的变化,并取动脉血血气分析。
方法三:狗用0.25%硝酸银,1ml/kg静脉缓慢注射(5分钟注入)造成实验性肺水肿。
待上述动物出现明显变化后,处死动物,解剖观察肺部变化(有无泡沫液体流出),并测量肺体系数。
肺体系数=肺脏重量(g)/体重(kg)
(正常家兔肺系数为4.2~5.0)
[注意事项]
1、气胸后胸腔内空气一定要抽尽。
2、取血时一定不要与空气接触,针管内有气泡要立即排除。
[讨论思考]
1、呼吸衰竭的发生机制是什么?
2、阻塞性、限制性通气障碍及肺泡通气/血流比例失调的常见病因有哪些?
3、呼吸衰竭时可能会发生哪些类型的酸碱平衡紊乱?其机理如何?
4、肺水肿可能通过哪些机制引起呼吸衰竭?。