实验三 局部血液循环障碍
一、目的与要求
(1)掌握肺淤血、慢性肝淤血病变的基本内容。
(2)掌握血栓的类型及形态特点。
(3)掌握梗死的类型及病变特点,以及贫血性梗死与出血性梗死的区别。
(4)熟悉栓塞、出血的常见类型、对机体的影响以及血栓形成的条件。
二、实验内容
(一)基础实验
1.复习相关的组织学知识
1)肝小叶
(1)肝索:由单行肝细胞排列而成,肝索互相连接成网,肝细胞体积较大,呈多边形,有1~2个细胞核,核仁明显,细胞质染成粉红色。
(2)肝血窦:肝血窦为肝索之间的空隙,窦壁由内皮细胞组成。内皮细胞的细胞核呈扁圆形,染色较深,含细胞核的部分凸向管腔,细胞质少,不易辨认。肝血窦内有肝巨噬细胞(库普弗细胞),体积较大,形态不规则,常以突起与窦壁相连,细胞核染色较浅,细胞质丰富。
(3)中央静脉:管壁薄,由内皮和少量结缔组织构成,由于血窦开口于中央静脉,故管壁不完整。
2)肝门管区
结缔组织中有三种伴行的管道,但每种管道断面往往不止一个(请思考原因)。
(1)小叶间动脉:管腔小而圆,管壁厚,中膜有环行平滑肌。
(2)小叶间静脉:管腔大,管壁薄,形状不规则。
(3)小叶间胆管:由单层立方上皮构成,立方形细胞的细胞质清亮,细胞核呈圆形,着色较深。
3)肺组织
(1)呼吸性细支气管:上皮不一致,有单层纤毛柱状、单层柱状和单层立方形上皮。上皮下仅有少量的结缔组织和平滑肌,有时可见终末细支气管、呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊和肺泡相通连的纵切面。
(2)肺泡管:由于管壁上有很多肺泡开口,故管壁很少,仅存在于相邻肺泡开口之间的部分,呈结节状膨大,表面的上皮为立方形或扁平形,其下有少量结缔组织和平滑肌。
(3)肺泡囊:为几个肺泡共同开口的地方。
(4)肺泡:呈多边形或不规则形,肺泡壁很薄,主要由两种肺泡上皮组成,相邻肺泡之间的薄层结缔组织为肺泡隔,内有丰富的毛细血管。肺泡隔和肺泡腔内常有肺巨噬细胞,吞噬灰尘后称为尘细胞,其细胞质内含有大量的黑色颗粒。
2.大体标本观察
确认急性肺淤血、肺褐色硬化、慢性肝淤血、慢性脾淤血、心脏附壁血栓、门静脉血栓、肺动脉血栓栓塞、脾贫血性梗死、小肠出血性梗死的病变范围及特点。
(1)急性肺淤血(acute congestion of lung)
肺被膜饱满,体积稍增大,切面呈均匀暗褐色,质地致密。
(2)肺褐色硬化(brown induration of lung)
肺重量增加,被膜增厚、紧张;切面部分区域实变(无正常肺的孔隙状结构);肺内散在许多棕褐色小斑点(请思考原因);肺间质内可见灰白色纤维条索;肺质地变硬,故称为肺褐色硬化(请思考发生的机制)。
(3)慢性肝淤血(chronic congestion of liver)
肝脏体积稍增大,被膜紧张;切面质地较实,稍隆起,边缘外翻;表面及切面均可见红黄色相间的网络状花纹,状如中药槟榔的切面,故名“槟榔肝”(请思考发生的机制)。
(4)慢性脾淤血(chronic congestion of spleen)
脾脏淤血、肿大,被膜(或部分被膜)增厚,呈灰白色,为半透明毛玻璃样,质硬,似在局部涂上一层糖衣,故俗称“糖衣脾”。
(5)心脏附壁血栓(cardio mural thrombus)
左心房内见一球形血栓,与内膜粘连,表面干而粗糙,可见暗红色与褐灰白色交错的条纹。
(6)门静脉血栓(pylethrombosis)
门静脉内有长条状固体物充塞,即血栓充塞。其表面粗糙,干燥而无光泽,呈暗黄白色,血栓与血管壁紧密黏附。
(7)肺动脉血栓栓塞(embolism of pulmonary artery)
肺动脉已剪开,肺动脉被灰褐色栓子阻塞,栓子表面粗糙,可见暗红色与褐灰白色交错的条纹。
(8)脾贫血性梗死(anemic infarct of spleen)
脾脏表面和切面可见一灰白色三角形坏死灶;坏死组织质地干燥、致密、稍硬,与正常脾脏组织分界清楚,其尖端指向脾门,周围可见暗红色或棕黄色充血出血带(请推测此病变的结局)。
(9)小肠出血性梗死(hemorrhagic infarct of small intestine)
小肠的一段,呈灰白色,肠壁较薄,黏膜皱襞清晰的为正常肠段;梗死的肠段呈黑褐色,无光泽,肠壁肿胀增厚,黏膜皱襞增粗或消失;梗死肠段与正常肠段的分界较清楚(试问小肠出血性梗死产生的机制是什么?)。
3.组织切片观察
观察急性肺淤血、慢性肺淤血、慢性肝淤血、心脏附壁血栓、肺出血性梗死的组织结构及病变特点。
1)急性肺淤血(acute congestion of lung)
(1)低倍镜观察:肺泡壁毛细血管扩张充血;绝大部分肺泡腔内可见水肿液(图3-1(a))。
(2)高倍镜观察:肺泡壁毛细血管扩张,内含较多红细胞;肺泡腔充满粉红色均质的水肿液(图3-1(b))。
图3-1 急性肺淤血
2)慢性肺淤血(肺褐色硬化,brown induration of lung)
(1)低倍镜观察:肺泡壁增厚,部分肺泡腔内有漏出的红细胞,细胞质内含有棕黄色含铁血黄素颗粒的巨噬细胞,即“心衰细胞”(图3-2(a))。
(2)高倍镜观察:肺泡壁毛细血管扩张、淤血,肺泡壁增厚,有纤维组织增生(图3-2(b))。
图3-2 慢性肺淤血
3)慢性肝淤血
(1)低倍镜观察:分辨出肝小叶、中央静脉、肝索、肝窦及汇管区(图3-3(a))。
(2)高倍镜观察:中央静脉及肝窦显著扩张、充血;肝小叶中央部分的肝细胞索离断、萎缩乃至消失,严重者淤血区之间相互连接;肝小叶外周肝细胞脂肪变性(图3-3(b))。
图3-3 慢性肝淤血
4)心脏附壁血栓(混合血栓,mixed thrombus)
(1)低倍镜观察:心脏附壁血栓外周可见正常心肌组织;粉红色不规则小梁和红色区域交织存在(图3-4(a))。
(2)高倍镜观察:粉红色粉末状的血小板凝集,呈珊瑚梁状,表面可见白细胞附着;血小板小梁间有充满红细胞的纤维素网(图3-4(b))。
图3-4 心脏附壁血栓
5)肺出血性梗死(hemorrhagic infarct of lung)
(1)低倍镜观察:切片中一部分为正常肺泡组织,另一部分深伊红染色的为梗死区(图3-5(a))。
图3-5 肺出血性梗死
(2)高倍镜观察:①梗死区内肺泡结构不清,肺泡上皮细胞核溶解,只剩下模糊的细胞轮廓,肺泡腔被红细胞填充;②梗死区边缘见白细胞浸润,多为中性粒细胞和少量淋巴细胞;③梗死区附近的肺泡组织结构清楚,肺泡壁毛细血管充血,肺泡腔内见较多红细胞、巨噬细胞及少量纤维素(图3-5(b))。
6)心脏附壁血栓机化与再通(organization and recanalization of cardio mural thrombus)
(1)切片中一侧为正常心肌组织,另一侧为机化的血栓,其中散在大小不等的不规则腔隙(新生的毛细血管),可见切片中有一较大的腔隙,腔隙表面覆盖有内皮细胞,腔隙内含有红细胞(再通)(图3-6(a))。
(2)在不规则腔隙旁,可见散在的成纤维细胞、纤维细胞(图3-6(b))。
图3-6 心脏附壁血栓机化与再通
4.动物实验(空气栓塞)
(1)实验目的:掌握空气栓塞对机体的影响及其产生的机制。
(2)实验动物:成年家兔。
(3)实验器材:10mL注射器及针头、解剖刀、解剖剪、镊子、棉球等。
(4)实验方法:将5~10mL空气从家兔耳缘静脉用力、均匀地迅速注入。注意观察注气前、后家兔的呼吸、唇色、瞳孔、四肢肌张力、精神状态等指标的变化。待家兔呼吸停止后立即打开胸腔,见心脏仍在搏动,通过扩张的右心耳壁,可见右心耳内有空气泡,切开右心房及右心室可见许多血气泡沫流出。
(5)分析讨论题:
①该空气栓子的运行途径是怎样的?
②导致该家兔死亡的机制是怎样的?
③假设从兔耳中央动脉注入空气5~10mL后,该空气栓子的运行途径如何?结局如何?
(二)综合型/创新型实验
1.临床病理讨论
病史摘要
患者,女,50岁,不慎跌倒,右小腿肿痛。医院诊断为右小腿胫腓骨粉碎性骨折,石膏固定后回家卧床休息。回家后右小腿肿胀加重,又去医院复查,医生拆除石膏重新包扎,但右小腿肿胀仍未见消退,并向大腿发展。一周后患者起床活动时突然呼吸困难、口唇青紫、面色苍白、昏倒,心跳、呼吸停止,死亡。
讨论题
(1)该患者右小腿骨折后,为什么肿胀呈进行性加重?
(2)患者突然死亡的原因和机制是什么?
2.创新型实验
肺水肿模型的建立及切片制作(与病理生理学实验相结合):
(1)实验动物:家兔,体重1.5~2.0kg。
(2)实验药品与器材:25%乌拉坦溶液,0.1%和0.7%肝素溶液,0.1%肾上腺素,生理盐水;兔手术台,PowerLab 10T型生物信号处理系统,i-STAT血气分析仪,电子秤,手术器械一套,动脉夹,气管插管(两侧套有橡皮管),连有三通开关的动脉插管,听诊器,天平,小软木塞4个,注射器1mL的4支,2mL、5mL、10mL、20mL、50mL的注射器各1支,6号、9号、12号针头,头皮针。
(3)实验方法:
①称重、麻醉和固定动物:家兔称重后,从耳缘静脉缓慢注入25%乌拉坦溶液(5 mL/kg);家兔自然倒下,牵拉后肢无阻力时,表示麻醉药量已足,家兔取仰卧位固定。
②气管插管:颈部剪毛,正中切口,切口长5~7cm,逐层钝性分离颈部组织,暴露出气管,并在其下穿一根粗结扎线,在气管上剪一“丄”形切口,插入气管插管并结扎固定。气管插管一端通过压力换能器与PowerLab 10T型生物信号处理系统连接。
③颈总动脉插管:在颈前部细心分离家兔两侧的颈总动脉,用丝线结扎远心端血管,近心端血管用动脉夹夹闭。动脉夹近头侧的血管下方留置一根结扎线,准备固定插管用。然后用眼科剪在结扎线的近心端将动脉壁剪一约占周径1/3的斜口,插入充满0.1%肝素溶液的动脉插管并予以固定。左侧动脉插管通过三通开关连接压力换能器与PowerLab 10T型生物信号处理系统连接。打开动脉夹描记血压。右侧动脉插管准备采血用。
④全身肝素化:在家兔耳缘静脉注射0.7%肝素溶液(2mL/kg)。
观察并记录一段正常时呼吸、血压曲线后,以7~9mL/min的速度由耳缘静脉注入生理盐水(100mL/kg),输完后将0.1%肾上腺素(1mL/kg)缓慢静脉推注。然后仍以生理盐水(1mL/min)维持静脉通路,以便必要时重复给药。
静脉给药时,要密切观察:是否出现呼吸困难、急促,呼吸曲线有否变化;气管内是否有粉红色泡沫样液体溢出;肺部是否出现湿性啰音。如果肺水肿表现不明显时,可重复使用肾上腺素,方法同上,直至出现肺水肿表现。
当家兔出现明显的呼吸急促、气管内有粉红色泡沫样液体溢出、两肺出现湿性啰音等肺水肿体征时,可立即从一侧颈动脉取血进行血气分析。
采血后,夹闭气管,处死家兔,打开胸腔,在气管分叉处结扎气管以防止肺水肿液流出,在结扎处以上切断气管,分离心脏及血管,将肺取出。称肺重,计算肺系数。肉眼观察肺体积、颜色的改变,并切开肺观察有无泡沫样液体流出。
肺系数计算:肺系数=肺重量(g)/体重(kg)。
取肺组织固定,制作病理切片,镜下观察肺淤血时的病理改变。
刘俐敏 李玉红(武汉科技大学医学院)
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