7 影响缺氧耐受性的因素

七、影响缺氧耐受性的因素【实验目的】1．观察中枢神经系统功能状态、外界环境温度及CO2浓度增高，以及预适应对机体缺氧耐受性的影响。

2．探讨条件因素在缺氧发病中的重要性和临床应用冬眠疗法，低温疗法及预适应研究的实用意义。

【实验原理】机体对缺氧的耐受性除受缺氧程度和发生速度影响外，还与其他许多因素有关。

本实验①通过给予小白鼠中枢兴奋剂和抑制剂，改变中枢神经系统的功能代谢状态，观测动物的代谢耗氧量及存活时间，并通过计算代谢耗氧率，探讨中枢神经系统功能状况不同对缺氧耐受性的影响。

②通过改变小白鼠所处的环境温度，观测高温与低温情况下小白鼠的代谢耗氧量和存活时间，并通过计算代谢耗氧率，探讨温度对缺氧耐受性的影响。

③通过增加环境中CO2浓度，观测小白鼠在高浓度CO2情况下的代谢耗氧量和存活时间，计算代谢耗氧率以探讨环境中CO2浓度对小白鼠缺氧耐受性的影响。

④通过三次预缺氧实验，检测同样指标，观察预适应对缺氧耐受性的影响。

【实验动物】小白鼠，相同性别、相同年龄段、体重近似。

【实验药品及器材】1％咖啡因，0.25％氯丙嗪，生理盐水，钠石灰，碎冰块，无氧水(用时临时配制)；小臼鼠缺氧瓶和测耗氧量装置，1ml、5ml注射器，粗天平,1000ml烧杯。

【实验步骤与观察指标】1．机体状况对缺氧耐受性的影响。

⑴取小白鼠3只，分别作如下处理：甲鼠，腹腔注射1％咖啡因10ml／kg；乙鼠，腹腔注射0．25％氯丙嗪10m1／kg，待动物安静后；丙鼠，腹腔注射生理盐水10ml／kg。

⑵约15～20min后，将3只小白鼠分别放入盛有钠石灰的缺氧瓶中(瓶中钠石灰大约5g)，观察动物一般表现（呼吸，唇色，活动等），密闭后开始计时。

⑶持续观察各鼠在瓶中的活动情况，待小鼠死亡后，准确计算存活时间(t)。

⑷用测耗氧量装置测量小鼠的耗氧量（见附录及图示）。

按下公式计算小白鼠的耗氧率（R）：耗氧率[ml/(g.min)]=耗氧量/体重（g）/存活时间 (公式12-2)2．环境温度对缺氧耐受性的影响。

一、实验背景缺氧是机体在氧气供应不足的情况下所表现出的生理和生化反应。

为了研究不同类型缺氧对机体的影响，以及了解影响缺氧耐受性的因素，本实验通过复制不同类型的缺氧模型，观察缺氧对呼吸系统、中枢神经系统的影响，以及血液颜色变化，并分析影响缺氧耐受性的因素。

二、实验目的1. 复制不同病因导致的缺氧模型，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、中枢神经系统的影响，以及血液颜色变化。

3. 了解影响缺氧耐受性的因素。

三、实验材料与仪器1. 实验动物：昆明小白鼠4只，体重20克左右。

2. 实验仪器：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1. 乏氧性缺氧实验（1）将小白鼠分为甲、乙、丙、丁四组，每组两只。

（2）甲组：将小白鼠放入缺氧瓶中，加入5g钠石灰，密闭瓶口，记录小鼠存活时间。

（3）乙组：将小白鼠放入缺氧瓶中，加入5g玻璃珠，密闭瓶口，记录小鼠存活时间。

（4）丙组：将小白鼠放入缺氧瓶中，加入5g甲酸，密闭瓶口，记录小鼠存活时间。

（5）丁组：将小白鼠放入缺氧瓶中，加入5g浓硫酸，密闭瓶口，记录小鼠存活时间。

2. 一氧化碳中毒性缺氧实验（1）将小白鼠分为甲、乙两组，每组一只。

（2）甲组：将小白鼠放入一氧化碳发生装置的广口瓶中，记录小鼠存活时间。

（3）乙组：将小白鼠放入恒温水浴箱中，记录小鼠存活时间。

3. 亚硝酸钠中毒性缺氧实验（1）将小白鼠分为甲、乙两组，每组一只。

（2）甲组：向小白鼠腹腔内注射5%亚硝酸钠0.5ml，记录小鼠存活时间。

（3）乙组：向小白鼠腹腔内注射生理盐水0.5ml，记录小鼠存活时间。

五、实验结果与分析1. 乏氧性缺氧实验甲组：小鼠存活时间为90分钟。

乙组：小鼠存活时间为120分钟。

丙组：小鼠存活时间为150分钟。

小鼠的缺氧类型及影响缺氧耐受性的因素【摘要】目的复制不同类型缺氧模型，观察不同类型缺氧时呼吸节律变化规律和皮肤黏膜颜色的变化特点；观察中枢神经系统功能状态不同和外界环境温度不同对缺氧耐受性的影响；了解临床应用冬眠及低温疗法的意义；掌握对照实验和控制实验条件重要性方法本实验从缺氧的不同环节入手通过密闭装置、注射亚硝酸钠、氯丙嗪等复制小鼠乏氧性缺氧、血液性缺氧、组织性缺氧病理模型，观察呼吸变化及皮肤黏膜的颜色改变。

实验通过动物的不同代谢状况、中枢神经系统功能和动物所处环境温度，观察动物的缺氧耐受性结果第一组注射亚硝酸钠后立即注射亚甲基蓝的小鼠肝脏颜色为鲜红色，而未注射亚甲基蓝的小鼠肝脏颜色为咖啡色；第二组用冰浴和氯丙嗪处理过的小鼠比未经处理的小鼠对缺氧的耐受性更强结论亚硝酸钠能造成机体中毒，亚甲基蓝有解毒作用；氯丙嗪有抑制中枢神经系统的功能，当动物的中枢神经系统功能抑制和降低动物所处的环境温度时，其代谢速率降低，组织细胞耗氧少，从而加强机体的缺氧耐受性【关键词】缺氧亚硝酸钠亚甲基蓝氯丙嗪中枢神经系统温度耐受性【引言】当供应组织的氧不足，或组织利用氧障碍时，机体的技能和代谢可发生异常变化，这种病理过程称为缺氧。

缺氧是多种疾病共有的病理过程。

许多原因都能使机体发生缺氧。

不同类型的缺氧，其机体的代偿适应性反应和症状表现有所不同。

根据缺氧的原因不同可将缺氧分为乏氧性缺氧、血液性缺氧、循环性缺氧和组织中毒性缺氧四种类型[1]。

【实验材料和方法】1.实验材料1.1实验对象：小白鼠1.2药品和试剂：亚硝酸钠溶液、亚甲基蓝溶液、生理盐水、氯丙嗪1.3实验器材：量筒、广口瓶、移液管、鼠笼、注射器2.实验方法2.1 去小鼠四只，取体重相近的两只小鼠分为一组，另外两只为另一组。

2.2第一组：取体重相近的两只小鼠分为编号为1、2号，1号小鼠先注射亚硝酸钠0.2ml，随后立即注射亚甲基蓝0.2ml；2号小鼠同样先注射亚硝酸钠0.2ml，随后注射0.2ml的生理盐水。

影响小白鼠‎缺氧耐受性‎的因素三、影响缺氧耐‎受性的因素‎：年龄、机体的机能‎状态、营养、锻炼、环境温度等‎许多因素都‎可影响机体‎对缺氧的耐‎受性，这些因素可‎以归纳为两‎点，即代谢耗氧‎率与机能的‎代偿能力。

（一）、代谢耗氧率‎：基础代谢高‎、增加机体耗‎氧率，对缺氧耐受‎性低。

如：发热、机体过热、或甲状腺机‎能亢进、环境温度等。

基础代谢低‎、降低机体耗‎氧率，对缺氧耐受‎性高。

如：体温降低、CNS抑制‎，低温麻醉等‎可用于心脏‎外科手术，以延长手术‎所必需阻断‎血流的时间‎。

（二）、机体的代偿‎能力：1、机体轻度缺‎氧、慢性缺氧通‎过呼吸、循环和血液‎系统的代偿‎性反应能增‎加组织的供‎氧。

通过组织细‎胞的代偿性‎反应能提高‎利用氧的能‎力。

2、心、肺疾病及血‎液病者对缺‎氧耐受性低‎，老年人因为‎肺和心脏的‎功能储备降‎低、骨髓的造血‎干细胞减少‎、外周血液红‎细胞数减少‎，以及细胞某‎些呼吸酶活‎性降低等原‎因，均可导致对‎缺氧的适应‎能力下降。

3、代偿能力是‎可以通过锻‎炼提高的。

轻度的缺氧‎刺激可调动‎机体的代偿‎能力。

如登高山者‎采取缓慢的‎队梯性的上‎升要比快速‎上升者能更‎好地适应。

慢性贫血的‎病人血红蛋‎白即使很低‎仍能维持正‎常活动，而急性失血‎使血红蛋白‎减少到同等‎程度就可能‎引起严重的‎代谢机能障‎碍。

选定影响缺‎氧耐受性的‎因素一到两‎个，根据我们刚‎才讲的科研‎设计的基本‎原则，首先自己设‎计实验，包括实验的‎具体操作步‎骤、实验结果表‎格设计等等‎。

经老师检查‎后，再动手完成‎实验。

四、实验讲解（一）、实验目的：复制低张性‎缺氧的动物‎模型，观察低张性‎缺氧的表现‎。

设计实验，探讨缺氧耐‎受性的影响‎因素。

通过实验掌‎握基本科研‎设计原则。

（二）、实验动物：周龄鼠、成年鼠、老年鼠（三）、实验器材与‎药品小白鼠缺氧‎瓶、测耗氧量装‎置、测缺氧瓶内‎空气容积装‎置测耗氧量装‎置原理：小白鼠在密‎闭的缺氧瓶‎内不断的消‎耗氧气，而产生CO‎2。

缺氧的类型及影响缺氧耐受性的因素【目的】：复制不同类型缺氧模型，观察不同类型缺氧时呼吸节律变化规律和皮肤黏膜颜色的变化特点；观察中枢神经系统功能状态不同、外界环境温度不同及年龄不同对缺氧耐受性的影响；了解临床应用冬眠及低温疗法的意义；掌握对照实验和控制实验条件重要性。

【方法】：乏氧性缺氧中，分别注射生理盐水和氯丙嗪作为对照，计算耗氧量。

亚硝酸钠中毒中，注射亚硝酸钠溶液后，分别注射生理盐水和美蓝作为对照，取肝脏观察血液颜色。

【结果】：甲（实验组）耗氧率R=A/W*t=0.0214;乙（对照组）耗氧率R=A/W*t=0.0427。

亚硝酸钠中毒：甲组小鼠肝脏颜色：鲜红色; 乙小鼠肝脏颜色：棕褐色。

【结论】：氯丙嗪可缓解缺氧，小鼠存活时间更长；美蓝可解救小鼠亚硝酸钠中毒。

关键词：乏氧性缺氧；亚硝酸钠中毒；温度Abstact : [Objective]:copy of different types of hypoxia model, characteristics of the change of respiratory rhythm and skin mucous membrane color were observed during hypoxia; central nervous system function state observation of different external environment temperature, different age and different effects on hypoxia tolerance; understand the clinical application and significance of hibernation hypothermia therapy; master control experiment and control of experimental conditions the importance.[Methods]: hypoxic hypoxia, were injected with saline and chlorpromazine as control, calculation of oxygen consumption. Sodium nitrite poisoning, injection of sodium nitrite solution, were injected with saline and methylene blue as a control, the liver to observe the color of blood.[results]: a (experimental group) oxygen consumption rate of R=A/W*t=0.0214;B (control group) oxygen consumption rate of R=A/W*t=0.0427. Sodium nitritepoisoning: the first mouse liver color: bright red; B mice liver color: brown. [Conclusion]: chlorpromazine can alleviate the hypoxia, mice survived longer ; methylene blue can save sodium nitrite poisoning in mice.Key word: hypoxic hypoxia ;blood hypoxia ;cycle hypoxia ;tissue oxygen toxicity 引言：当供应组织的氧不足，或组织利用氧障碍时，机体的机能和代谢可发生异常变化，这种病理过程称之为缺氧。

影响缺氧耐受性的因素缺氧是指细胞或组织缺少足够的氧气。

缺氧不仅会影响身体的生理和代谢过程，而且会导致一系列有害生物学效应。

虽然缺氧会导致严重的健康问题，但有些生物可以适应缺氧环境并保持活力，这些生物被称为缺氧耐受生物。

这些生物可以生活在高海拔地区、深海或湖泊，有些还可以生活在土壤中。

1. 心血管系统健康状态心血管系统与缺氧耐受性有着密切的关系，因为氧气是由心血管系统通过血液输送到身体各部分。

心血管系统的健康状况对缺氧耐受性有很大的影响。

2. 铁代谢铁是细胞中重要的元素，也是细胞呼吸的关键因素。

在缺氧条件下，细胞需要更多的铁来进行细胞呼吸，而缺乏铁元素则会影响细胞的缺氧耐受性。

3. 抗氧化系统氧自由基是细胞代谢产生的有害物质，会损害细胞膜、DNA和蛋白质等。

在缺氧条件下，氧自由基的产生量会增加。

抗氧化系统的功能可以帮助减少氧自由基的损伤，从而提高细胞的缺氧耐受性。

4. ATP水平ATP是细胞中能量的基本单位。

在缺氧条件下，细胞需要更多的ATP来维持细胞代谢。

如果细胞在缺氧条件下无法维持足够的ATP产生，则容易陷入细胞死亡。

5. DNA损伤修复能力缺氧条件下，细胞的DNA易受到自由基损伤，缺乏DNA的修复能力则会加剧细胞的伤害，使细胞无法适应缺氧环境。

6. 细胞膜稳定性细胞膜稳定是一个重要的方面，缺氧会损伤细胞膜，降低细胞的缺氧耐受性。

7. 基因表达缺氧情况下，细胞会切换到一些基因的表达模式以保证存活，如转录因子HIF-1α的表达会增加，增强细胞的缺氧耐受性。

然而，基因表达在不同生物中不同，因此会影响缺氧耐受性的水平。

总的来说，缺氧耐受性的水平受多种因素影响，需要多方面的专业知识和技能来实现缺氧适应。

未来的研究将有助于识别关键机制和因素，以改进人类的缺氧治疗和缺氧适应。

缺氧的类型及影响缺氧耐受性的因素试验的讨论问题小组成员：1、请给出本实验的五个关键词缺氧氯丙嗪总耗氧率 CO 亚硝酸盐美兰存活时间2、请指出临床上常用的血氧指标及其意义①血氧分压PO2：又称血氧张力，血液中物理溶解的氧越多，血氧分压越高。

动脉血氧分压取决于吸入气体的氧分压和外呼吸的功能状态，正常约为100mmHg；静脉血氧分压反映内呼吸状态，正常约为40mmHg。

②血氧容量CO2max：100ml血液中的血红蛋白完全氧合后的最大带氧量，取决于血液中血红蛋白的量及其与氧结合的能力。

③血氧含量CO2：100ml血液中实际含有的氧量，包括物理溶解的和与Hb结合的氧量。

正常动脉血氧含量约为19ml/dl，静脉血氧含量为14ml/dl，动静脉血氧含量差约为5ml/dl（反映组织从单位容积血液内摄取氧的多少）。

④血氧饱和度SO2：Hb结合氧的百分数，约等于血氧含量/血氧容量。

正常动脉血氧饱和度为95%~98%，静脉血氧饱和度为70%~75%。

⑤氧解离曲线：PO2与SO2之间的关系曲线，S型。

血氧饱和度变小，氧解离曲线右移。

⑥P50：血氧饱和度为50%时的血氧分压，反映Hb与氧的亲和力。

3、影响机体缺氧耐受性的因素有哪些？年龄、身体机能和代谢状态、营养、锻炼等都是影响机体缺氧耐受性的因素。

总的来说就是耗氧过大（供氧不足）及用氧障碍两点。

4、请简要归纳缺氧时机体功能代谢的变化。

急性缺氧由于机体来不及代偿而较易发生功能代谢障碍，慢性缺氧时通常既有代偿性反应又有损伤性反应。

呼吸系统主要是代偿性肺通气量增加；循环系统主要是心排出量增加、血流重新分布、肺血管收缩和毛细血管增生；血液系统主要是红细胞增多、向组织释氧能力增强；神经系统会出现意识模糊甚至丧失；细胞、组织主要是对氧的摄取和利用能力增强5、缺氧可以分为哪几种类型？血液性缺氧、低张性缺氧、循环性缺氧、组织性缺氧。

6、低张性缺氧的原因与发病机制是什么？血氧变化有何特点？原因：吸入气氧分压过低、外呼吸功能障碍、静脉血分流。

缺氧类型及影响缺氧耐受性的因素一、实验目的：复制不同类型的缺氧模型，观察不同类型缺氧时呼吸变化规律和皮肤黏膜颜色的变化特点；观察中枢神经系统功能状态不同、外界环境温度不同及年龄不同对缺氧耐受性的影响；了解临床应用冬眠及低温疗法的意义；掌握对照实验和控制实验条件重要性。

二、实验材料：18～22g小鼠，新生鼠；500Iml广口瓶（带有橡皮管及橡皮塞）2个， 1ml注射器（配针头），剪刀，镊子。

钠石灰，氯丙嗪，生理盐水，亚硝酸钠溶液，亚甲蓝，冰。

三、实验方法：1. 乏氧性缺氧（氯丙嗪处理）i.取2只小鼠，观察正常呼吸频率(次/10s)，并注意其呼吸深度。

观察活动等一般情况及耳、尾、口唇的颜色。

取两只小鼠，标记为A、B，分别按0.1ml/10g腹腔注射氯丙嗪和生理盐水,之后将小鼠 A只放入冰块上10～15min。

ii.将2个广口瓶口瓶塞所连的移液管分别插入2个大量筒a、b中，记录液面最低点数据va1, vb1。

a广口瓶加入钠石灰，b广口瓶加入等量的钠石灰,待A鼠进入冬眠期时，将两只小鼠分别同时放入广口瓶a、b中，插塞紧橡皮塞。

记录量筒液面下降量及小鼠的反应状况和存活时间。

2 亚硝酸钠中毒i.取小白鼠2只，观察正常呼吸频率及皮肤黏膜颜色后，分别向腹腔内注射50g/L亚硝酸钠0.2ml，其中1只在注射亚硝酸钠后，立即腹腔注射10g/l亚甲蓝0.2ml，另一只注入生理盐水0.2ml作为对照。

ii.记录小鼠存活时间，小鼠猝死后解剖小鼠尸体，取出肝脏至于滤纸上，观察记录2只小鼠血液、肝脏的颜色。

四、实验结果：1.实验数据乏氧性缺氧：va1=61 ml， va2=56ml vb1=58ml，vb2=40 mlva1- va2=5 ml vb1- vb2=18 mlta=27min tb=16min小鼠A总耗氧量：R=耗氧量/存活时间/存活时间=0.0076小鼠B总耗氧量：R=耗氧量/存活时间/存活时间=0.040小鼠缺氧后皮肤粘膜的颜色：青紫色（紫绀）2. 亚硝酸钠中毒：小鼠亚硝酸钠中毒后，血液、肝脏颜色变为咖啡色；另一只小鼠用亚甲蓝解救后，血液、肝脏颜色仍为红色。

实验性缺氧和影响缺氧耐受性的因素（一）低张性缺氧及影响缺氧耐受性的因素【实验目的】复制低张性缺氧的动物模型，观察缺氧过程中实验动物的一般状况、呼吸、皮肤粘膜颜色等机体机能变化。

观察不同年龄，不同的中枢兴奋状态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。

【实验方法】本实验通过两只其他条件相同的成年小鼠分别注射注射可拉明（中枢兴奋剂），乌拉坦（中枢抑制剂）达到不同中枢兴奋状态的目的；取其他条件相同的一只乳鼠，一只成年小鼠以达到不同年龄的观察条件。

【实验步骤】①将两只注射过试剂的成年鼠、一只正常成年鼠和一只正常乳鼠分别放入四个相同的广口玻璃瓶中，全部塞好橡胶塞，并且四个瓶子以橡胶管相通相连。

②上述操作一旦完成，马上开始计时。

③观察动物一般表现，包括呼吸频率，唇色，活动。

每5min观察一次，并做记录，以便比较。

【实验结果】（1）不同中枢兴奋状态的小鼠缺氧耐受性（2）根据观察，正常成年小鼠比乳鼠死亡时间早。

（二）血液性缺氧【实验目的】复制常见血液性缺氧的动物模型，观察缺氧过程中实验动物的一般状况，呼吸和皮肤黏膜颜色等机能变化。

【实验方法】两只其他条件相同的正常成年小鼠，一只从腹腔注射一定浓度的亚硝酸钠溶液，另一只装入玻璃广口瓶中，瓶中通入化学反应生成的CO气体。

【实验步骤】①将注射亚硝酸钠的小鼠放在实验台上，密切观察其生命活动状况；②另一边,在试管中加入一定浓度的HCOOH溶液3ml,浓硫酸2ml左右，塞紧试管，将试管下的酒精灯点燃，用导管将产生的气体通入广口瓶中。

③密切观察瓶中小鼠的生命活动情况，一旦发生抽搐的情况，就停止通入气体。

④待两只老鼠都死亡后，进行尸体解剖，取出肝脏，观察颜色。

【实验结果】【实验讨论】1.结合实验结果，说出不同中枢状态对缺氧耐受性的影响是怎样的？控制呼吸的神经中枢处于抑制，减弱代谢，降低耗氧量，所以增强了缺氧耐受能力；反之，呼吸中枢兴奋，代谢增强，需氧量高，缺氧耐受能力越差。