缺氧缺氧（hypoxia）是临床多种疾病共有的基本病理过程，生命的重要器官如脑、心等的缺氧是死亡的重要原因。在航天飞行、运动医学和宇审医学中也是一个重要的研究课题。因此，了解缺氧的发生发展规律、影响机体对缺氧耐受性的因素和治疗原则是十分必要的。【实验目的】学习复制小鼠缺氧动物模型的方法，观察小鼠在缺氧过程中呼吸及皮肤、血液或肝脏的颜色变化。观察年龄、机体的机能状态与环境因素对机体缺氧耐受性的影响，理解条件因素在缺氧发病中的重要性和临床应用冬眠、低温治疗的实用意义。【实验原理】实验将小白鼠放入盛有钠石灰（NaOH·CaO）的密闭缺氧瓶内以模拟大气性缺氧。利用甲酸与浓硫酸反应生成一氧化碳的原理设计出一氧化碳发生装置，并造成小白鼠的一氧化碳中毒性缺氧。NaNO，为一强氧化剂，可使血红蛋白分子中的二价铁氧化成三价铁：美蓝作为还原剂可对抗NaNO2的作用。实验中还利用中枢神经系统的抑制药物（氯丙嗪）和兴奋药物（咖啡因）以及对照用药（生理盐水）来改变机体的机能状态，加上不同的环境温度，比较和观察这些因素对小白鼠缺氧耐受性的影响，这对探讨缺氧的防治和增强机体对缺氧耐受能力具有指导意义。（图3-19）图3-19【实验对象】小白鼠【器材、药品】钠石灰、甲酸、浓硫酸、5%亚硝酸钠、1%美蓝、生理盐水、1%咖啡因、0.25%氯丙嗪、碎冰块、小天平、小白鼠缺氧瓶（125ml广口瓶）、一氧化碳发生装置、测氧仪或测耗氧量装置、电热恒温箱、酒精灯、方玻璃缸、镊子、剪刀、塘瓷盘、温度计、滴管、5ml、2ml刻度吸管、1ml、5ml注射器、软木塞或橡皮塞数个、糖瓷盘、青霉素小瓶、玻璃珠少许。【方法步骤及观察项目】本实验以动物一般状况、呼吸、存活时间、皮肤（口唇、鼻尖、爪，尾）和血液（肝脏）颜色变化为观察指标，并测定瓶内气体的氧浓度及耗氧量，计算其耗氧率。(一）血液性缺氧：1.一氧化碳中毒性缺氧：（1）如（图3-20）装好一氧化碳发生装置。图3-20（2）将一只小白鼠放入广口瓶中。观察其行为及皮肤粘膜颜色，然后与一氧化碳发生装置连接，密闭缺氧瓶。（3）取甲酸3ml放入试管内，再加入浓硫酸2ml后，用软木塞塞紧试管口。用酒精灯缓缓加热试管底，加速一氧化碳的产生（不可过热，以液体不沸腾为宜）。（4）动态观察并及时记录各项指标，待小白鼠死亡后取出置于塘瓷盘内并用组织剪剪开腹部，观察肝脏颜色的改变，注意与以下实验中的小鼠进行比较
缺 氧 缺氧（hypoxia）是临床多种疾病共有的基本病理过程，生命的重要器官如脑、心等的 缺氧是死亡的重要原因。在航天飞行、运动医学和宇宙医学中也是一个重要的研究课题。因 此，了解缺氧的发生发展规律、影响机体对缺氧耐受性的因素和治疗原则是十分必要的。 【实验目的】 学习复制小鼠缺氧动物模型的方法，观察小鼠在缺氧过程中呼吸及皮肤、血液或肝脏的颜色 变化。观察年龄、机体的机能状态与环境因素对机体缺氧耐受性的影响，理解条件因素在缺 氧发病中的重要性和临床应用冬眠、低温治疗的实用意义。 【实验原理】 实验将小白鼠放入盛有钠石灰（NaOH·CaO）的密闭缺氧瓶内以模拟大气性缺氧。利用 甲酸与浓硫酸反应生成一氧化碳的原理设计出一氧化碳发生装置，并造成小白鼠的一氧化碳 中毒性缺氧。NaNO2 为一强氧化剂，可使血红蛋白分子中的二价铁氧化成三价铁；美蓝作为 还原剂可对抗 NaNO2 的作用。实验中还利用中枢神经系统的抑制药物（氯丙嗪）和兴奋药物 （咖啡因）以及对照用药（生理盐水）来改变机体的机能状态，加上不同的环境温度，比较 和观察这些因素对小白鼠缺氧耐受性的影响，这对探讨缺氧的防治和增强机体对缺氧耐受能 力具有指导意义。（图 3-19） 图 3-19 【实验对象】 小白鼠 【器材、药品】 钠石灰、甲酸、浓硫酸、5%亚硝酸钠、1%美蓝、生理盐水、1%咖啡因、0.25%氯丙嗪、 碎冰块、小天平、小白鼠缺氧瓶（125ml 广口瓶）、一氧化碳发生装置、测氧仪或测耗氧量 装置、电热恒温箱、酒精灯、方玻璃缸、镊子、剪刀、搪瓷盘、温度计、滴管、5ml、2ml 刻度吸管、1ml、5ml 注射器、软木塞或橡皮塞数个、搪瓷盘、青霉素小瓶、玻璃珠少许。 【方法步骤及观察项目】 本实验以动物一般状况、呼吸、存活时间、皮肤（口唇、鼻尖、爪，尾）和血液（肝脏） 颜色变化为观察指标，并测定瓶内气体的氧浓度及耗氧量，计算其耗氧率。 (一)血液性缺氧： 1. 一氧化碳中毒性缺氧： （1） 如（图 3-20）装好一氧化碳发生装置。 图 3-20 （2） 将一只小白鼠放入广口瓶中。观察其行为及皮肤粘膜颜色，然后与一氧化碳发 生装置连接，密闭缺氧瓶。 （3） 取甲酸 3ml 放入试管内，再加入浓硫酸 2ml 后，用软木塞塞紧试管口。 用酒精灯缓缓加热试管底，加速一氧化碳的产生（不可过热，以液体不沸腾为宜）。 （4） 动态观察并及时记录各项指标，待小白鼠死亡后取出置于搪瓷盘内并用组织剪 剪开腹部，观察肝脏颜色的改变，注意与以下实验中的小鼠进行比较
2.亚硝酸钠中毒性缺氧：（1）取体重相近小白鼠2只，观察其一般状况后，向其中一只小白鼠的腹腔内注入5%NaNO20.3ml+0.3mlNS：另一只则向腹腔内注入5%NaNO20.3ml+0.3ml美蓝。（上述药物需分别注射，但两种药物注射的间隔时间越短越好）。（2）观察、记录、户解同前。应着重比较两鼠表现及存活时间上的差异。（二）乏氧性缺氧及影响缺氧耐受性的因素：1.在乏氧性缺氧过程中，中枢机能状态和环境温度对缺氧耐受性的影响：（1）取3只体重相近的小白鼠放入方玻璃缸中备用。(2）甲鼠称重后腹腔注射0.25%氯丙嗪0.2m1/10g体重，然后放入标记好的有钠石灰的缺氧瓶内，瓶塞暂不要塞紧，该缺氧瓶可先放入碎冰块中。（3）乙鼠称重后腹腔注射1%咖啡因0.2m1/10g体重，然后放入标记好的有钠石灰的缺氧瓶内，瓶塞暂不要塞紧。（甲鼠与乙鼠注药时间应间隔5分钟）。（4）丙鼠称重后腹腔注射1%咖啡因0.2m1/10g体重，然后放入标记好有钠石灰的缺氧瓶内，瓶塞暂不要塞紧，（乙鼠与丙鼠注药时间应间隔5分钟）。(5）取方玻璃缸一只，加入碎冰块和冷水将温度调至0一4℃。将电热恒温箱内加水，通电，使水温稳定在40一42℃。（6）三只缺氧瓶同时密闭，记时后，将甲、乙、丙三只缺氧瓶分别放于冰水、热水中和实验台上，注意观察并记录存活时间。（7）待动物死亡后，测定瓶中气体的氧浓度或耗氧量。（甲、乙两缺氧瓶的小鼠死亡后须将缺氧瓶在室温放置15分钟后再测定其耗氧量）。户解其中一只小鼠，观察肝脏的颜色。2.环境中CO2浓度增加对小鼠缺氧耐受性的影响：（1）取二只体重相近小鼠，分别装入置有钠石灰和少许玻璃珠的缺氧瓶中，密闭缺氧瓶，观察并记录各指标，比较两鼠的存活时间有何区别。（2）如需测定氧浓度，可在一只小鼠死亡后立即同时测定两瓶内气体的氧浓度，然后在第二只小鼠死亡后再测定该瓶的氧浓度。3.年龄因素对缺氧耐受性的影响：取一只新生鼠，放入青霉素小瓶内，瓶口覆盖少许棉花，以免大鼠咬伤：再取一只成年鼠，二鼠同时并置于一个缺氧瓶内，观察小鼠一般状况后，密闭缺氧瓶，观察并记录各指标。【注意事项】（一）小白鼠腹腔注射时，应少靠左下腹，勿损伤肝脏：但也应避免将药物注入肠腔或膀胱。（二）必须确保缺氧瓶完全密闭，可用滴管滴水在瓶塞与瓶口之间的空隙处，如出现气泡，应重新用力密闭瓶塞。（三）测耗氧量时，作高、低温实验的两只缺氧瓶应在室温平衡15分钟后再行测定。【思考与讨论】（一）实验中复制了哪些类型的缺氧？它们发生的原因和机制是什么？（二）各实验中小鼠的皮肤、血液（肝脏）颜色有何改变和不同？为什么？（三）哪些因素会影响机体对缺氧的耐受性？从实验中能得出什么结论？有何临床意义?附：（一）耗氧量的测定及耗氧率的计算1.测定原理：小白鼠在密闭的缺氧瓶内消耗氧，产生CO2，CO被钠石灰吸收后，瓶内气体的氧分压逐渐下降形成负压，当缺氧瓶与测耗氧量的装置相连时，量筒内液面下降的毫升数即为消耗氧的总量
2. 亚硝酸钠中毒性缺氧： （1）取体重相近小白鼠 2 只，观察其一般状况后，向其中一只小白鼠的腹腔内注入 5%NaNO2 0.3ml + 0.3ml NS ； 另一只则向腹腔内注入 5%NaNO2 0.3ml + 0.3ml 美蓝。（上 述药物需分别注射，但两种药物注射的间隔时间越短越好）。 （2）观察、记录、尸解同前。应着重比较两鼠表现及存活时间上的差异。 (二)乏氧性缺氧及影响缺氧耐受性的因素： 1．在乏氧性缺氧过程中，中枢机能状态和环境温度对缺氧耐受性的影响： (1) 取 3 只体重相近的小白鼠放入方玻璃缸中备用。 (2) 甲鼠称重后腹腔注射 0.25%氯丙嗪 0.2ml/10g 体重，然后放入标记好的有钠石灰的 缺氧瓶内，瓶塞暂不要塞紧，该缺氧瓶可先放入碎冰块中。 (3) 乙鼠称重后腹腔注射 1%咖啡因 0.2ml/10g 体重，然后放入标记好的有钠石灰的缺 氧瓶内，瓶塞暂不要塞紧。（甲鼠与乙鼠注药时间应间隔 5 分钟）。 (4) 丙鼠称重后腹腔注射 1%咖啡因 0.2ml/10g 体重，然后放入标记好有钠石灰的缺氧 瓶内，瓶塞暂不要塞紧，（乙鼠与丙鼠注药时间应间隔 5 分钟）。 (5) 取方玻璃缸一只，加入碎冰块和冷水将温度调至 0 — 4℃。将电热恒温箱内加水， 通电，使水温稳定在 40 — 42℃。 (6) 三只缺氧瓶同时密闭，记时后，将甲、乙、丙三只缺氧瓶分别放于冰水、热水中和 实验台上，注意观察并记录存活时间。 (7) 待动物死亡后，测定瓶中气体的氧浓度或耗氧量。（甲、乙两缺氧瓶的小鼠死亡后 须将缺氧瓶在室温放置 15 分钟后再测定其耗氧量）。尸解其中一只小鼠，观察肝脏的颜色。 2．环境中 CO2 浓度增加对小鼠缺氧耐受性的影响： (1) 取二只体重相近小鼠，分别装入置有钠石灰和少许玻璃珠的缺氧瓶中，密闭缺氧瓶， 观察并记录各指标，比较两鼠的存活时间有何区别。 (2) 如需测定氧浓度，可在一只小鼠死亡后立即同时测定两瓶内气体的氧浓度，然后在 第二只小鼠死亡后再测定该瓶的氧浓度。 3．年龄因素对缺氧耐受性的影响： 取一只新生鼠，放入青霉素小瓶内，瓶口覆盖少许棉花，以免大鼠咬伤；再取一只成年 鼠，二鼠同时并置于一个缺氧瓶内，观察小鼠一般状况后，密闭缺氧瓶，观察并记录各指标。 【注意事项】 (一)小白鼠腹腔注射时，应少靠左下腹，勿损伤肝脏；但也应避免将药物注入肠腔或膀 胱。 (二)必须确保缺氧瓶完全密闭，可用滴管滴水在瓶塞与瓶口之间的空隙处，如出现气泡， 应重新用力密闭瓶塞。 (三)测耗氧量时，作高、低温实验的两只缺氧瓶应在室温平衡 15 分钟后再行测定。 【思考与讨论】 (一)实验中复制了哪些类型的缺氧？它们发生的原因和机制是什么？ (二)各实验中小鼠的皮肤、血液（肝脏）颜色有何改变和不同？为什么？ (三)哪些因素会影响机体对缺氧的耐受性？从实验中能得出什么结论？有何临床意 义？ 附： (一)耗氧量的测定及耗氧率的计算 1. 测定原理：小白鼠在密闭的缺氧瓶内消耗氧，产生 CO2，CO2 被钠石灰吸收后，瓶内 气体的氧分压逐渐下降形成负压，当缺氧瓶与测耗氧量的装置相连时，量筒内液面下降的毫 升数即为消耗氧的总量
2.测定方法：向量筒内充水至刻度，将移液管上的玻璃接头与缺氧瓶塞上的一个胶皮管相连。打开该胶皮管上的弹簧夹，待移液管内水平面不再上升后，从量筒上读出液面下降的毫升数，即为小鼠的总耗氧量（A）。3.计算小白鼠的耗氧率R（ml/g：min）=A(ml）→存活时间（min)缺氧瓶内气体氧浓度的测定，请参看仪器的说明书
2. 测定方法：向量筒内充水至刻度，将移液管上的玻璃接头与缺氧瓶塞上的一个胶皮 管相连。打开该胶皮管上的弹簧夹，待移液管内水平面不再上升后，从量筒上读出液面下降 的毫升数，即为小鼠的总耗氧量（A）。 3. 计算小白鼠的耗氧率 R（ml/g . min）= A(ml) ÷ 存活时间(min) 缺氧瓶内气体氧浓度的测定，请参看仪器的说明书