比較不同機體代謝狀況對缺氧耐受性影響的實驗研究目的 ：比較不同機體代謝狀況對缺氧耐受性影響的實驗研究方法：通過構建小鼠低張缺氧模型，分別觀察咖啡因和氯丙嗪注射的小鼠的死亡時間實驗原理：機體對缺氧的耐受性，除受缺氧程度、缺氧發生速度、缺氧持續時間以及缺氧類型的影響外，還與諸如年齡、性別、種屬、機體的代謝狀況、組織代謝特點、組織代謝耗氧率 及適應性鍛煉等因索有關。本研究通過復制不同代謝狀態的動物模型，觀察機體對缺氧耐受性的影響及其影響因素。咖啡因為中樞興奮劑，注射后可使中樞神經系統興奮，興奮大腦皮層的作用尤為突出。表現機體反應性增強，思維活躍，呼吸加深加快，心率加快，心肌收縮力加強，心輸出量增多，致使機體處于高代謝狀態。氯丙嗪為中樞多巴胺受體的阻斷劑，具有抗精神病、鎮吐、能增強催眠、麻醉、鎮靜作用、阻斷外周-腎上腺素受體，抑制體溫調節中樞，使體溫調節失靈，體溫可隨外環境變化而變化。用較大劑量氯丙嗪時，置患者于冷環境中(如冰袋或用冰水浴)，可出現鎮靜、嗜睡、體溫降低至正常以下(如34或更低)、基礎代謝降低、器官功能活動減少、耗氧量減低而呈“人工冬眠”。 注射后可誘導睡眠，抑制機體產熱，增加散熱，降低機體體溫，抑制心臟和血管運動中樞，使器官活動減弱，機體對刺激的反應性降低，從而降低基礎代謝率，使機體處于低代謝狀態。1 實驗材料器材：200ml中間能隔開動物的長玻璃筒、1ml注射器、剪刀、鑷子。藥品：生理鹽水，0.25%氯丙嗪，1%咖啡因動物：小白鼠2 實驗過程1) 取體重年齡相近同性別的小白鼠6只，稱重，標記2) 實驗小鼠分組情況：實驗組I：1和2號小鼠分別腹腔注射 10 mlK g-1的咖啡因和氯丙嗪，然后分別放到兩個長玻璃筒中；實驗組II：3和4號小鼠分別腹腔注射 10 mlK g-1的咖啡因和等量生理鹽水，然后分別放到兩個長玻璃筒中；實驗組III：5和6號小鼠分別腹腔注射 10 mlK g-1的氯丙嗪和等量生理鹽水，然后分別放到兩個長玻璃筒中；3) 待玻璃筒中兩只實驗小鼠出現興奮或抑制狀態時，正常小鼠恢復安靜狀態，將玻璃筒封閉4) 每隔兩分鐘觀察小鼠的呼吸次數和呼吸頻率，觀察小鼠死亡時間3 實驗結果3.實驗結果61 2 3 4 5 組別編號重量（g）注射量（ml）注射時間封閉時間初始狀態瀕死狀態死亡時間存活時間（分）死亡狀態興奮狀態呼吸頻率興奮狀態呼吸頻率I115.40.1515：0215：07興奮加深加快劇烈抽搐變淺加快15：2619僵直215.00.1515：0215：07半睡眠正常輕微抽搐腹式呼吸變深變慢15：4538正常II315.30.1515：4715：55興奮加深加快劇烈抽搐變淺加快16：1722僵直414.80.1515：4715：55正常正常抽搐變淺加快16：2631正常III515.80.1516：2816：35半睡眠正常變淺加快腹式呼吸變深變慢17：1742正常615.30.1516：2816：35正常正常抽搐變淺加快17：0833正常討論 氧是生命活動所必須的重要物質之一，當組織得不到充分的氧或組織利用氧發生障礙時，組織器官的機能、代謝，甚至形態結構將發生異常變化，嚴重時可導致機體死亡。缺氧是I臨床上常見的致病因素或重要的病理過程，與諸多疾病的發生、發展有密切關系。如何提高機體對缺氧的耐受性，對于減輕缺氧的病理損傷，減少并發癥，都具有十分重要的意義。本實驗旨在通過改變機體的代謝狀況，觀察機體在不同代謝狀況下對缺氧耐受性的影響，并對其影響因素進行探討。本實驗結果表明，咖啡因處理組小白鼠的存活時間明顯縮短，代謝耗氧率顯著增加，而總耗氧量卻減少，剩余氧濃度增大。這說明中樞神經系統興奮后機體活動增加，呼吸運動增強，代謝率提高，對氧的需求量增大，故代謝耗氧率增高。但由于本實驗是在密閉的政氧環境下進行，呼吸運動的增強非但不能攝取更多的氧，反而由于呼吸肌做功增加，需氧量增多。因隨時間的延長，瓶內空氣中的剩余氧濃度越來越低，攝取的氧不能維持機體的代謝需要而致動物死亡加速，存活時間顯著縮短。由于動物代謝耗氧率增加，以致于在氧濃度較低的情況下所攝取的氧不能維持機體高代謝之需要，所以剩余氧濃度較對照組增高；又因動物存活時間短，故總耗氧量較對照組減少。實驗組的小鼠通過人工冬眠的作用使動物體溫下降，組織器官活動及對各種刺激反應下降，機體代謝率下降，耗氧量減少，耐缺氧能力提高，存活時間延長。另外，有研究表明氯丙嗪能夠減輕缺氧缺糖引起的細胞損傷，其機制可能與調控IB/ NF-B 途徑,減少凋亡相關基因的表達有關2。因此實驗中實驗組小鼠較對照組耗氧量及死亡時間均增加，耗氧率減少。氯丙嗪處理組小白鼠，其存活時間明顯延長，代謝耗氧率顯著降低，總耗氧量減少，剩余氧濃度增大。這可能由于注射氯丙嗪后，動物安靜少動，處于半睡眠狀態，基礎代謝率明顯降低，對氧的需求量顯著減少，故代謝耗氧率明顯降低，因此在密閉的缺氧環境中可使動物存活時間顯著延長。剩余氧濃度增加說明動物對氧的攝取能力降低，因而也致總耗氧趕下降本實驗證明，機體處于不同代謝狀態時，對缺氧的耐受性有顯著性差異。當機體處于高代謝狀態時，活動增強，代謝耗氧率增高，存活時間縮短、對缺氧的耐受性降低；反之，當機體處于低代謝狀態時，代謝耗氧率降低，存活時間延長，機體對缺氧的耐受性日月顯增強；同時也應注意，機體過度抑制時對氧的攝取能力亦下降，因此，臨床上在進行冬眠療法時，應注意掌握冬眠的深度