昆明医科大学机能学实验报告
实验日期：2014年10月11日
带教教师：金会艳
专业班级：2012级麻醉班
缺氧实验
一、实验目的
1、复制不同病因导致小鼠缺氧的模型，了解乏氧性，血液性，组织中毒性缺氧的分类。

2、观察缺氧对呼吸系统，中枢神系统的影响，以及血液颜色变化。

3、了解影响缺氧耐受性的因素。

二、实验原理
分别复制三型缺氧模型，观察缺氧对机体的影响。

三、实验仪器设备
小鼠缺氧瓶（100ml-125ml带塞广口瓶），一氧化碳发生装置广口瓶，恒温水浴箱，5ml或2ml刻度吸管，1ml注射器，酒精灯，剪刀，镊子，钠石灰，甲酸，浓硫酸，5%硝酸钠，0.1%氰化钾，生理盐水。

四、实验方法与步骤
1、乏氧性缺氧
取小鼠四只，标记编号（甲，乙，丙，丁）
每2min记录
死亡（记录时间及耗氧量，甲鼠尸体待留）计算小鼠耗氧率（R）一般情况*
2、一氧化碳中毒性缺氧（小鼠一只）
观察记录如上死亡（记录时间）计算小鼠耗氧率（R）*
3、亚硝酸中毒缺氧（小鼠一只）
观察记录一般状况* 观察记录如上
小鼠腹腔注射*5%亚硝酸钠0.3ml 死亡（记录时间，）
计算小鼠耗氧率（R）*
4、取出甲鼠及2，3实验小鼠尸体部分肝叶进行对比，记录颜色。

备注：
（1）一般状况*，呼吸频率，精神状态，皮肤黏膜颜色。

（2）缺氧瓶*，一定要密封，可用凡士林涂在瓶塞外面，且可以加入钠石灰吸收水汽。

（3）腹腔注射，正确拿握小鼠，左下腹，45°进针，回抽。

（4）耗氧率计算：R[ml/(g·min)]=A(ml)÷W(g)÷t（min）
A，耗氧量；W，体重；t，死亡时间。

五、实验结果
表1.各型缺氧对机体的影响
表2.影响机体缺氧耐受性的因素(乏氧性缺氧)
分组
呼吸频率（次/10秒）存活时
间（分）
中枢神经系统
变化
耗氧率
耗氧量
(A)
体重
(W) 0 1，3，5，7， 9，…
高温───7 兴奋,狂躁,抑制,
嗜睡,死亡
4
.
8
3
%
9
.
6
2
8
.
4
生理盐水25,30,25，15，16，
17，8
11.5
镇静,兴奋,狂躁,
淡漠,嗜睡,死亡4
.
8
%
1
4
.
4
2
6
.
1
咖啡因35，30，38，34，33，
30，22
11.5
极兴奋,抑制,淡
漠,嗜睡,狂躁,死
亡
4
.
8
9
%
1
3
.
5
2
4
.
水合氯醛17，20，25，19，24，
7，8，6，5
16.25
镇静,兴奋,狂躁,
淡漠,嗜睡,死亡
4
.
5
4
%
1
8
2
4
.
4
注：从左至右依次为，亚硝酸钠中毒，乏氧性缺氧，一氧化碳中毒。

六、分析与讨论
1、各种模型所致缺氧的发生机制。

（1）乏氧性缺氧：动脉血氧分压降低，血氧含量减少，导致组织供氧不足的缺氧，又称低张性缺氧。

吸入气氧分压过低（大气性缺氧）
外呼吸功能障碍（呼吸性缺氧）PO2 PaO2 动脉血氧含量下降动静脉静脉血分流入动脉（静脉血掺杂）
血氧差值不变或者下降机体缺氧
（2）血液性缺氧指 Hb 量或质的改变，使CaO2减少或同时伴有氧合 Hb 结合的氧不易释出所引起的组织缺氧。

由于 Hb 数量减少引起的血液性缺氧，因其 Pa O2 正常而CaO2减低，又称等张性缺氧。

血红蛋白含量减少或性质发生改变
血液携带的氧减少，
血氧含量降低，缺氧
血红蛋白结合的氧不易释出
原因有：
1）贫血，各种原因引起的贫血，单位容积血液内红细胞数和血红蛋白量减少，虽然PaO2和氧饱和度正常，但氧容量降低，氧含量随之减少。

2）CO中毒
3）高铁血红蛋白血症
4）血红蛋白与氧的亲和力异常增高：如输入大量库存血，或输入大量碱性液体；某些血红蛋白病。

（3）循环性缺氧，指组织血流量减少使组织氧供应减少所引起的缺氧，又称为低动力性缺氧。

循环性缺氧还可以分为缺血性缺氧，和淤血性缺氧。

缺血性缺氧是由于动脉供血不足所致；淤血性缺氧是由于静脉回流受阻所致。

组织血液灌流量减少缺氧
原因有：
1）全身性循环障碍：休克，心衰
2）局部性循环障碍：局部缺血、淤血、栓塞
(4)组织性缺氧,是指由于组织、细胞利用氧障碍所引起的缺氧。

缺氧类型
动脉血 氧分压 动脉血 氧饱和度 血 氧 容 量 动脉血 氧含量 动－静 脉氧差
乏氧性 缺氧
↓ ↓ N ↓ N 或↓
血液性缺氧
N N ↓- ↓ ↓
循环性缺氧
N N N N ↑
组织性缺氧
N N N N ↓
2、各种缺氧对呼吸、中枢神经系统有何影响？血液颜色有无不同，为什么？
缺氧的本质是细胞对低氧状态的一种反应和适应性改变。

当急性严重缺氧时细胞变化以线粒体能量代谢障碍为主（包括组织中毒性缺氧）；慢性轻度缺氧细胞以氧感受器的代偿性调节为主。

（1）呼吸系统
1）代偿性反应
肺通气量增加是对急性低张性缺氧的最重要代偿反应
PaO2↓(<8kPa)
颈动脉体和主动脉体化学感受器 呼吸加深加快肺泡通气量↑ PAO2 ↑
2）损伤性反应：
中枢性呼吸衰竭 PaO2<30mmHg 抑制呼吸中枢
高原肺水肿 缺氧引起外周血管收缩，回心血量增加和肺血量增多，加上缺氧性肺血 管收缩反应使肺血流阻力增加，导致肺动脉高压；肺动脉收缩不均一→非炎性漏出；肺毛细血管壁通透性增加；肺水肿→氧弥散障碍→ PaO2↓
（3）中枢神经系统
急性缺氧、慢性缺氧、严重缺氧(PaO2<28mmHg)可以产生严重程度不同的CNS 功能障碍
血液颜色有不同因为形成的血红蛋白不同： 低张性缺氧（紫绀）-----脱氧血红蛋白 一氧化碳中毒（樱桃红）-----碳氧血红蛋白
亚硝酸钠中毒（咖啡色）------羟化高铁血红蛋白 氰化物中毒（玫瑰红）------氧合血红蛋白
3、讨论影响缺氧耐受性的因素有哪些，为什么？
影响缺氧性耐受的因素及原因：
（1） 环境温度。

温度的升高可使机体内酶的活性增强，加快物质代谢，组织细胞耗氧量
随之增加，降低对缺氧的耐受。

在乏氧性缺氧实验中，丁鼠，放于缺氧瓶中，置于40摄氏度水浴锅中，营造了一个高温环境，小鼠在缺氧瓶中的存活时间为6分钟。

这一组的小鼠在缺氧瓶中存活的时间是最短的。

环境温度的升高，酶的活性增加，增强了小鼠的基础代谢率，组织细胞的耗氧量增加，减弱了小鼠对缺氧的耐受。

（2） 咖啡因。

咖啡因是提高中枢神经系统功能活动的药物，小剂量主要兴奋大脑皮层，
提神醒脑；较大剂量可兴奋呼吸中枢，使呼吸加深加快，机体代谢率增加，组织耗氧量增加，降低机体对缺氧的耐受。

腹腔注射咖啡因的小鼠，注射后表现为兴奋、呼吸加快加深，基础代谢率增加，组织细胞耗氧量增加，对缺氧的耐受降低。

（3） 水合氯醛。

水合氯醛有中枢抑制作用，常用于治疗失眠和抗惊厥。

水合氯醛对中枢
神经系统的抑制作用随药量增加而产生不同作用，小剂量镇静，中等剂量催眠，大剂量麻醉抗惊厥。

水合氯醛的这些作用是通过抑制大脑皮层活动而实现的。

对心脏表现为迷走和非迷走神经效应，非迷走神经效应是对心脏代谢的抑制，而迷走神经效应表现为心动徐缓。

小鼠腹腔注射水合氯醛后，中枢活动功能受到抑制，小鼠处于安静状态，能量需求减少，组织耗氧量减少，缺氧耐受增强
中枢兴奋
缺氧 （烦躁、激动、判断力↓）
中枢抑制 （疲劳、嗜睡、昏迷）
七、结论
（1）缺氧是由于组织氧供减少或利用氧障碍，引起组织细胞代谢、功能和形态结构异常变化的病理过程，缺氧是临床各种疾病中极常见的一类病理过程，脑、心脏等生命重要器官缺氧也是导致机体死亡的重要原因。

（2）缺氧对机体组织器官有重要影响，短时间轻中度缺氧机体会有代偿反应，长时间缺氧或严重缺氧会对机体造成损伤，应尽量避免。

（3）当环境温度升高时，机体酶的活性会增强，代谢率会增加，耗氧量会随之增加，机体的缺氧耐受会减弱。

（4）当动物中枢神经系统功能抑制时，其代谢率会降低，组织细胞耗氧量减少，而增强机体的缺氧耐受性；相反，当中枢神经系统功能活跃兴奋时，组织代谢率会增加，耗氧量也会增加，机体的缺氧耐受减弱。

（5）水合氯醛能够缓解缺氧，使小鼠存活时间更长。

该报告讨论分析思路清晰，全面，书写层次清楚，非常好
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