第二节 血浆渗透压和毛细血管壁通透性改变在水肿中的作用
实验目的
(1)掌握蟾蜍整体灌流标本的制备和复制蟾蜍水肿模型的方法。
(2)了解影响机体产生水肿的因素。
(3)观察血浆胶体渗透压降低对水肿形成的影响。
(4)观察微血管壁通透性升高在水肿发生中的作用。
实验原理
正常时体液容量和组织液容量相对恒定,这种恒定依赖于机体对体内外液体交换平衡和血管内外液体交换平衡的完善调节,体内外液体交换平衡和血管内外液体交换平衡失调均可使过多的液体在组织间隙或体腔中积聚而引起水肿。
引起体内外液体交换失衡是由于肾小球滤过率下降和(或)肾小管、集合管回吸收增强引起的钠水潴留。引起血管内外液体交换失衡的基本因素有:①毛细血管有效流体静压增高(可导致有效滤过压增高,组织液生成增多);②血浆胶体渗透压降低(血浆胶体渗透压既是对抗血浆液体滤出毛细血管的主要力量,也是促进组织液向毛细血管回流的力量,血浆胶体渗透压下降将导致平均有效滤过压增大,组织液生成增多);③微血管壁通透性增高(血浆蛋白从毛细血管和微静脉壁滤出,使血浆胶体渗透压下降,而组织间液的胶体渗透压上升,促使溶质和水分滤出);④淋巴回流受阻(淋巴回流不仅能把组织液及其所含蛋白质回收到血液循环中,而且在组织间液生成增多时还能代偿地加强回流,具有重要的抗水肿作用,病理情况下的阻塞,可使含蛋白质的淋巴液在组织间隙中积聚而形成淋巴水肿)。
本实验采用动脉灌流中分子右旋糖酐从而改变血浆胶体渗透压,灌流组胺从而增加毛细血管壁通透性的方法,以双后肢重量和双后肢外形为指标,探讨血浆胶体渗透压对组织液生成与回流的影响及微血管壁通透性增高在水肿发生中的作用。
实验对象及相关用品
1.实验对象
蟾蜍或青蛙。
2.实验相关用品
计算机和BL-420生物机能实验系统,张力换能器,动、静脉插管,三通管3套,输液架,灌流装置,蛙板,毁脑脊髓针,细塑料管,手术器械(手术刀、手术剪、粗剪刀、眼科剪刀、有齿镊、止血钳),注射器(1mL、2mL、5mL、10mL)及针头,烧杯,图钉,纱布,任氏液(氯化钠0.65%、氯化钙0.012%、氯化钾0.014%、碳酸氢钠0.02%、磷酸二氢钠0.01%、葡萄糖0.2%),1%肝素任氏液,60g/L中分子右旋糖酐,0.1%组胺任氏液等。
实验分组
分为正常对照组和模型组。
观测指标
实验过程中,密切观察:
(1)张力曲线(代表双后肢重量)的变化;
(2)双后肢外形(代表双后肢水肿程度)的变化。
实验步骤
1.蟾蜍离体后肢标本的制备
(1)取较大蟾蜍1只,用毁脑脊髓针上下捣毁脑髓和脊髓后,将其腹面向上平放于蛙板上,四肢用图钉固定。
(2)剪开腹部皮肤,沿腹部正中切开腹壁,找到腹静脉,向心方向注入1%肝素1mL以达到全身抗凝,注射后用棉球压迫1min。
(3)扩大腹壁切口,向上剪开胸骨,向下直到耻骨联合。将蟾蜍的泄殖腔剪断,将腹内脏器全部推向头端,露出后腹膜。
(4)在左肾外缘剪开后腹膜,即可看到沿脊柱走行的背主动脉,将背主动脉与周围组织分离,并在其下穿两根线。
(5)拉紧上方一根线结扎,用眼科剪刀小心在线的下方剪一小口,将已排出气体的细塑料管从小口中向后肢方向插入、结扎、固定。将第一根结扎线以上的脊柱横断,将离断下来的头、胸及前肢部分全部弃去,然后将腹腔脏器全部剔除,注意勿使插管扭转(图4-1)。
(6)立即用任氏液通过背主动脉插管冲洗双后肢标本血管床内的血液,直至流出的液体呈淡黄色。
2.连接双后肢灌流标本和灌流装置
用蛙心夹夹住双后肢标本的脊椎骨断端。蛙心夹的上端结一细线,将整个标本(连同插入血管的细塑料管)悬挂在张力换能器上(图4-2)。
3.蟾蜍离体后肢标本的灌流
(1)向灌流装置最高处的刻度容器内倒入任氏液,开放螺旋夹使任氏液通过莫非氏滴管,慢慢开放侧管的A弹簧夹来调整空气量,夹紧弹簧夹后,任氏液逐滴进入双后肢,在证明灌流系统通畅稳定后(时间不宜过长)开放B弹簧夹,使刻度容器内液体全部排出,关紧螺旋夹C。
(2)打开BL-420生物机能实验系统,先用任氏液进行灌流10min,描记张力曲线作为基线,记录下此时的时间及灌流速度(滴/分),观察双后肢外形变化。
(3)停止任氏液灌流,开放B弹簧夹将任氏液排出,换以60g/L中分子右旋糖酐,慢慢开放螺旋夹C使中分子右旋糖酐溶液通过细塑料管进入双后肢,灌流速度应与任氏液灌流一致,描记张力曲线并做好标记,观察其张力曲线和双后肢外形有何变化。
图4-1 蟾蜍后肢灌流标本制备
图4-2 蟾蜍双后肢灌流及描记装置
(4)灌流10min后停止中分子右旋糖酐灌流,开放B弹簧夹将中分子右旋糖酐排出,换以任氏液,慢慢开放螺旋夹C使任氏液通过细塑料管进入双后肢,灌流速度应与之前中分子右旋糖酐灌流一致,继续灌流10min,描记张力曲线并做好标记,观察其张力曲线和双后肢外形有何变化。
(5)停止任氏液灌流,开放B弹簧夹将任氏液排出,换以0.1%组胺任氏液,慢慢开放螺旋夹C使组胺任氏液通过细塑料管进入双后肢,灌流速度应与之前任氏液灌流一致,继续灌流10min,描记张力曲线并做好标记,观察其张力曲线和双后肢外形有何变化。
(6)整理和分析实验结果。
注意事项
(1)打开蟾蜍腹腔时应沿右侧,以免损伤腹静脉。
(2)蟾蜍离体后肢标本应保留皮肤,以利于观察外形改变。
(3)蟾蜍要大,否则背主动脉过细,插管不易。
(4)背主动脉插管时,注意针插入部位应高一些(应在髂动脉分叉以上0.8~1cm处),以免插管过低插入髂动脉而只能灌流一侧后肢。
(5)细塑料管内避免进入气泡,以防灌流不畅。
(6)不要使血管扭曲,扭曲后灌流不畅或停止。
(7)灌流液的液面与标本的插管处距离保持在20~30cm之间。
实验报告要点
(1)实验题目。
(2)作者和合作者姓名、班次、组别、实验室、日期。
(3)实验目的。
(4)实验对象、动物体重(kg或g)。
(5)实验过程与观察项目。
(6)实验结果:连续记录和测量实验数据,并以质量为纵坐标,灌流时间为横坐标作图。
(7)分析讨论:对实验结果进行分析推理,包括以下几项。
①分析灌注不同液体会产生不同的结果的原因及机制。
②根据结果分析本实验过程中水肿发生的机制。
③分析影响实验结果的主要干扰因素及改进方法或本组实验失败原因。
(8)结论。
思考题
1.水肿的发生机制有哪些?
2.血浆胶体渗透压下降为什么会引起水肿?
3.引起微血管壁通透性增高的常见原因有哪些?微血管壁通透性增高如何导致水肿?
4.影响水肿的因素很多,本实验如何排除其他因素对水肿的影响?
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