家兔尿生成的因素及肾缺血再灌注损伤初探 (南方医科大学第二临床学院10级临床医学) 摘要： 目的：强化颈动、静脉，输尿管插管技术和家兔肾缺血再灌注损伤模型的复制方法，加深理解尿生成的机理及肾排泄功能的重要意义，熟悉缺血再灌注损伤的机制及其基本实验方法。 方法：21组家兔麻醉后分别行颈静、动脉插管术和输尿管插管术，在静脉补充37℃的生理盐水15min后、补充20%的高渗葡萄糖15min后、夹闭左肾动脉15min并再灌注15min后，生理盐水、生理盐水+速尿、生理盐水+高渗葡萄糖按组别分别抢救15min后，分别观测平均动脉压，尿量。并测定再灌注及治疗后尿肌酐、血肌酐浓度及内生肌酐清除率（Ccr）；结果：补充生理盐水和高渗葡萄糖后血压，尿生成量均增加，夹闭左肾动脉并再灌后各值均降低，生理盐水治疗可使血压回升，尿生成量和Ccr略回升，生理盐水+速尿治疗可使各项参数均回升，生理盐水+高渗葡萄糖治疗各项参数均回升但不显著。结论：增加血容量和升高血浆渗透压均可使血压、尿生成量增加，缺血再灌注后血压下降、肾排泄能力降低、内生肌酐清除率降低，速尿治疗后可纠正此变化，生理盐水和高渗葡萄糖仅能纠正血压及部分纠正恢复肾功能。
关键词：肾 尿生成 内生肌酐清除率 缺血再灌注 肾脏是机体内环境的稳定，使新陈代谢得以正常进行的重要器官。肾功能探究实验一直是各大高校培养医学生过程中的重点实验。其意义在于使医学生通过实际操作，了解各种因素下肾功能的改变及其机制。肾缺血再灌注损伤是指肾组织缺血时和其后恢复血液灌注时器官功能不能恢复正常，甚至发生更为严重的组织损伤或器官功能衰竭。肾脏由于其组织结构和功能的特殊性，是对缺血再灌注损伤敏感的器官之一。肾缺血再灌注损伤是急性肾功能衰竭的主要原因之一，也是移植排斥反应，尤其是慢性排斥反应的重要原因[1]，探究它的机制对医学生有重要意义。而对内生肌酐清除率（Ccr）的测定可了解肾小球的功能，因此，本实验通过给家兔生理盐水、高渗葡萄糖、制造肾缺血再灌注模型并予以三种不同的抢救等，并对各情况下家兔肾功能情况进行测定，以培养医学生动手能力及对肾功能、缺血再灌注机制和意义的理解。
1 材料与方法 1.1材料： 1.1.1主要试剂与仪器： 20%乌拉坦，0.2%肝素，生理盐水，20%葡萄糖溶液，蒸馏水，速尿剂，肌酐测定试剂（含试剂一、试剂三、试剂四）。
医用计算机记录系统（PcLab）及计算机，家兔手术台，哺乳动物手术器械，动脉、静脉及输尿管插管，动脉夹，压力换能器，三通管，注射器，兔绳，纱布，剪刀，分光光度计，恒温水浴箱，试管，微量加样枪带枪头，称重称。
1.1.2 实验动物: 家兔，体重约2.2kg，由南方医科大学提供。 1.2 方法：（进行21组实验，每组均按下述方法进行） 1.2.1 前期准备 家兔称重2.2kg，用20%乌拉坦11ml(5ml/kg)耳缘静脉麻醉，麻醉后将家兔仰卧位固定于手术台。家兔颈部、左肾区、耻骨联合上部分别备皮。沿甲状软骨下正中依次剪开皮肤、浅筋膜，钝性分离右侧颈外静脉并插管。沿胸锁乳头肌和胸骨舌骨肌间隙钝性分离，并在气管正中钝性分离颈阔肌，游离左颈动脉并插入肝素充盈的动脉插管，连接压力换能器以记录平均动脉压ABP。家兔耻骨下联合上约三横指处沿前正中线（腹白线）剪开皮肤、浅筋膜，于膀胱左侧输尿管并进行输尿管插管并用有刻度的试管收集尿液。
1.2.2 研究尿生成过程影响因素 静脉推注37℃，30ml生理盐水，用有刻度的试管收集尿液并计算注射后每分钟尿量（ml/分钟）；一段时间后静脉输入37℃，10ml 20%葡萄糖溶液，用有刻度的试管收集尿液并计算注射后每分钟尿量。收集的尿液待测尿肌酐含量。
1.2.3 肾缺血再灌注损伤的实验 于左肾区切开皮肤、浅筋膜，找出左肾并游离左肾动脉，用动脉夹夹闭，夹闭15min后观测平均动脉压和尿量变化。松开动脉夹，再灌注，再次观测平均动脉压和尿量变化。15min后，1~7组采取抢救方案一（于颈静脉插管输入37℃、20ml 生理盐水），8~14组
采取抢救方案二（于颈静脉插管输入37℃、19ml 生理盐水及速尿1ml），14~21组采取抢救方案三（于颈静脉插管输入37℃、10ml 生理盐水及20%葡萄糖溶液10ml）分别进行抢救，抢救15min后取尿测定尿肌酐浓度，记录平均动脉压和尿量变化并收集尿液待测尿肌酐含量。
1.2.4尿肌酐测定方法 取尿液10μl与2ml蒸馏水按1：200比例稀释，按下表分别加入样品及不同试剂于各管，37℃ 10min水浴，以蒸馏水调零， 测510 nm处分光光度值并按以下公式计算尿肌酐。
尿肌酐(mmol/L) = （测定管OD - 空白管OD）/ （标准管OD – 空白管OD ）x标准品浓度（10umol/L） x 201倍 内生肌酐清除率Ccr =尿肌酐浓度/血肌酐浓度x 尿量(ml/min)
表1 尿肌酐测定加样量表 试管 标准管 测定管 调零管 空白管 稀释后尿液（ml） 0 1.6 0 0
试剂一(Cr标准品)（ml） 1.6 0 0 0
蒸馏水（ml） 0 0 2.6 1.6
试剂三（ml） 0.5 0.5 0 0.5
试剂四（ml） 0.5 0.5 0 0.5 2 实验结果 2.1标准管及空白管OD值见下表： 表2 标准管及空白管OD值 标准管OD 空白管OD 1 0.075 0.012 2 0.069 0.008 平均值 0.072 0.01
2.2 各治疗方案实验数据如下（以各组实验数据中有效数据记录，其中尿肌酐、血肌酐及内生肌酐清除率为计算值）：
正常状态下，家兔平均动脉压75~85mmHG，尿量3~4.5ml，血肌酐156.1~163.2umol/L，尿肌酐6224~9369umol/L，Ccr 11.6~17ml/min。输入生理盐水后各项指标均上升但不明显，输入葡萄糖后尿量增加，但平均动脉压变化不明显，再灌注后除血肌酐升高外，各指标均明显降低。方案一治疗家兔后平均动脉压91mmHG，尿量7.6ml，尿肌酐1458.9 umol/L，血肌酐161.5 umol/L，Ccr 4.6，方案二治疗后家兔平均动脉压83.4mmHG，尿量22.5ml，尿肌酐1231.9umol/L，血肌酐177.4umol/L，Ccr 13.4，方案三治疗后家兔平均动脉压72.7mmHG，尿量13.5ml，尿肌酐2042.4umol/L，血肌酐143.7umol/L，Ccr 12.8（各时间
点各指标变化规律详见讨论部分）。
表3 治疗方案一各实验数据 输尿管插管后 输生理盐水后 输入20%葡萄糖后 再灌注15min后 抢救方案一
15min后
平均动脉压（mmHG） 76.7 76 70 81 91
尿量（ml） 4.5 5 6.8 1.2 7.6
尿肌酐（OD值） 0.202 0.051 0.055
血肌酐（OD值） 0.098 0.109 0.101
尿肌酐（umol/L） 6224.5 1329.2 1458.9
血肌酐（umol/L） 156.1 175.6 161.5
内生肌酐清除率(ml/min) 12.0 0．6 4.6 表4 治疗方案二各实验数据 输尿管插管后 输生理盐水后 输入20%葡萄糖后 再灌注15min后 抢救方案二
15min后
平均动脉压（mmHG） 84.16 89.3 95.1 80.8 83.4
尿量（ml） 3 3.4 5.2 1.3 22.5
尿肌酐（OD值） 0.299 0.064 0.048
血肌酐（OD值） 0.101 0.112 0.11
尿肌酐（umol/L） 9369.2 1750.6 1231.9
血肌酐（umol/L） 161.5 181.0 177.4
内生肌酐清除率(ml/min) 11.6 0.9 13.4
表5 治疗方案三各实验数据
3 讨论： 3.1尿生成的影响因素 尿生成的过程包括肾小球滤过、肾小管和集合管的重吸收和分泌，机体对尿生成的调节就是通过这三个基本过程而实现的，具体为肾内自身调节以及神经和体液的调节[1]。 肾小球滤过作用主要决定于有效滤过压。 而有效滤过压=（肾小球毛细血管静水压+囊内液胶体渗透压）－（血浆胶体渗透压+肾小囊内压）。毛细血管血压主要决定于肾血流量及毛细血管横截面积，肾血流量多而毛细血管横截面积小时，毛细血管静水压高，故当机体缺血时，肾血流量减少，毛细血管血压下降，尿生成减少。胶体渗透压主要决定于液体内物质，当液体内糖、蛋白质及离子等物质增多时，液体胶体渗透压增高，故当肾小球血管壁受损时，血液内物质进入肾小球，是胶体渗透压差值降低，尿生成增加（但此时通常肾血流量会减少而导致尿生成减少）。肾囊内压通常较稳定，对尿的生成影响小，仅在肾结石，肿瘤等疾病时机体会因囊内压升高而少尿。
输尿管插管后 输生理盐水后 输入20%葡萄糖后 再灌注15min后 抢救方案三
15min后
平均动脉压（mmHG） 82.4 100.2 88.6 73.7 72.7
尿量（ml） 4.5 5.6 8.8 1.5 13.5
尿肌酐（OD值） 0.295 0.071 0.073
血肌酐（OD值） 0.102 0.112 0.091
尿肌酐（umol/L） 9239.5 1977.6 2042.4
血肌酐（umol/L） 163.2 181．0 143.7
内生肌酐清除率(ml/min) 17.0 1.1 12.8