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失血性休克时生理指标与微循环变化的实验观察

【目的要求】

1.观察失血性休克发生前后家兔的血压、心率和呼吸频率等生理指标的变化。

2.观察和了解休克发生、发展过程中,实验动物肠系膜微循环血液灌流的变化特点。

3.讨论实验指标变化的原因及其病理生理学意义。

4.培养和考察学生在使用现代化实验设备进行实验时的实验能力和态度。例如,能否加强组内实验操作的分工配合,能否严格按实验指导进行实验,不擅自进行与实验无关的微机操作(可能破坏原设置的实验程序,影响本组和以后各班的实验),能否自觉遵守实验室制度等。

【实验原理】

动脉放血使循环血量减少,当少量失血时,有效循环血量减少可通过机体的一系列代偿措施(包括微循环的灌流量明显减少),使血压不出现明显的降低。但当快速失血量超过30%或大量失血时,有效循环血量急剧减少,超出机体的代偿能力,引起心输出量减少,血压降低和微循环严重和长时间缺血与缺氧,引起休克。

【实验动物】

家兔,体重 1.5~2.0 kg。

【药品与器材】

25%乌拉坦溶液,25%葡萄糖溶液,0.9%生理盐水,0.7%肝素。

兔手术台,电子称, i-STAT血气分析仪,微循环生物信号处理系统,手术器械一套,动脉插管2个,气管插管、静脉插管各一个,5m1、20 ml、50ml注射器各2支。

【手术步骤和失血性实验前各观察指标的准备工作】

1.全身麻*醉 取成年家兔一只,称重,于耳缘静脉缓慢注射25%乌拉坦溶液(以3ml/kg体重计算麻*醉剂总量),作全身麻*醉。注射速度不得大于2ml/min,同时密切观察家兔的肌张力和反射等的变化估计合适的麻*醉剂用量。一般地说,当出现耳朵下垂,角膜反射明显迟钝或消失,四肢瘫软时,即可停用麻*醉剂。

2.动物固定 将动物仰卧固定于兔手术台上,颈前部和腹部等手术部位剪毛备皮。

3.气管插管 颈部剪毛,正中切口,切口长约5-7cm,逐层钝性分离组织,暴露出气管并在其下穿一根粗结扎线,在气管上剪一“⊥”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。

4.作动脉插管的操作与步骤

(1)逐层钝性分离颈前部组织,在胸锁乳突肌内侧下方分离出双侧颈总动脉,每侧颈总动脉分离的长度约2.5~3cm。

(2)动脉插管前,远心端必须先结扎,用动脉夹夹住近心端。

(3)然后在一侧颈总动脉远心端结扎部位用眼科剪刀剪开动脉,开口大小约为动脉壁的三分之一,(注意遮掩,小心喷血)。插入前端已剪成斜口的动脉插管,结扎固定导管。该动脉导管已充满0.7%肝素溶液,并经三通开关与血压的压力换能器相连接。
记录一段正常呼吸、血压曲线。

(4)另一侧颈总动脉插管(方法同上),用于与放血装置相连接,备放血与回输血液之用。

5.观察微循环的操作方法与步骤

(1)在腹部剑突与耻骨之间的中央,沿腹白线作长约10cm的正中切口,打开腹腔。

(2)将曲臂显微镜移至切口最近处,固定曲臂,并在微循环观察水槽内注入加温的生理盐水。

(3)选一段游离度较大的小肠袢(常在左上腹部易于找见),轻轻将其拉出,放在微循环观察水槽内。

(4)打开光源调节钮,调整光亮度,在4倍物镜下,选择微循环血管丰富,血流情况良好,并能观察清晰的部位后,用盖板固定肠系膜(注意肠系膜不可北过度牵拉或受压)。

6.心电图描记操作 取针型电极三枚,分别在二前肢和一后肢远端,刺入皮下。把心电图线的外屏蔽线(黑色地线)接在下肢,另外二根导线分别接在上肢,以红左黑右为序。在微机屏幕上观察到心电图中R波正立、波幅较高而干扰少,表示操作正确无误。调整测量阈值线,读出心率次数。

7.肝素化 在完成上述操作后,实验动物血液应被肝素化,便于放血和回输血液等较长时间操作的顺利进行。肝素化的方法为:经耳缘静脉注射2~3ml 0.7%肝素溶液,使之达到全身肝素化,才能进行下述操作和观察。

8.第一次血气分析 打开放血侧颈总动脉的动脉夹,弃去最先流出的2、3滴血液后,然后立即将插管口直接对准电极板芯片的注血口,注入全血到标准刻度,盖上小盖,插入i-STAT血气分析仪,进行血气分析。

【失血性休克实验的操作与观察步骤】

1.完成以上步骤后,放开血压换能器侧的颈总动脉夹,观察血压曲线,应当有适当的收缩压和舒张压的差幅波动,如果不明显,应检查导管的畅通性,考察导管有无曲折或导管内有无气泡等情况。

记录一段正常的血压及呼吸,计数正常的呼吸频率。

2.用4倍物镜,观察屏幕上所显示的微循环的状态,选取有微动脉或微静脉存在部位,并有毛细血管网或直接通路开放的区域,用文字笔记来记录微循环血液的流态,红细胞聚集状态,以及选择有代表性的1~3条血管,用文字笔记来描记该血管中血液流速情况。

3.待完成以上操作时,在键盘上输入标志符“N0”,记录正常状况的指标数据,经过适当时间记录后,再键人标志符“N1”,表示正常状况记录结束,停止记录。

4.若此时血压较低,血流欠佳,可经耳缘静脉快速注射25%葡萄糖溶液10~20ml左右使扩容(或经动脉缓慢推注),然后更改相应标志符“M0”、“M1”等,重复“失血性休克实验的操作与观察步骤”的“3”操作,并稳定观察数分钟。

5.放血引起失血性休克

(1)第1次放血

① 设置标志符“A1”后,由颈动脉缓慢放血(<2ml/min),观察平均血压降至原水平的2/3时,停止放血,记录失血量和失血时间,作标志符“A2”。然后,再稳定观察3 min,记录体征和各种指标的变化,观察微循环的血流变化,以及机体是否出现代偿性变化。

② 代偿变化观察结束后,作标志符“A3”,将放出并存放于50ml注射器中的血液,经颈动脉缓慢回输,结束后作标志符“A4”,观察记录以上各项指标,必要时,可重复“失血性休克实验的操作与观察步骤”的“4”操作,标志符以“M”序列命名。

(2)第2次放血

作标志符“B1”,由颈动脉快速放血,当平均血压降至原水平的2/3时,停止放血,记录失血量和失血时间,作标志符“B2”,然后稳定观察3min,记录各项指标和微循环变化,再重复操作上述“5.放血引起失血性休克”/(1)/②的工作,作标志符“B3”和“B4”。

(3)第3次放血

作标志符“C1”,由颈动脉快速放血,当收缩压降至原水平的1/3时,停止放血,记录失血量和失血时间,作标志符“C2”,然后稳定观察3min,记录各项指标和微循环变化,再重复操作上述“5.放血引起失血性休克”/(1)/②的工作,作标志符“C3”和“C4”。

第二次血气分析 在第4次放血前,打开放血侧颈总动脉的动脉夹,弃去最先流出的2、3滴血液后,然后立即将插管口直接对准电极板芯片的注血口,注入全血到标准刻度,盖上小盖,插入i-STAT血气分析仪,进行血气分析。
(4)第4次放血

作标志符“D1”后,再次由颈动脉快速放血,使收缩压降至2.6~0kPa时,记录失血量和失血时间,以及各项指标变化,作标志符“D2”。

失血性休克实验中放血与回输血液的步骤和电脑上标志符的设定
操作步骤 标 志 符

放血前(作为正常对照)

N0 ~ N1

 

放血开始 放血结束 维持3分钟后,开始回输血 回输血
结束
第1次放血、回输血 A1 A2 A3 A4
第2次放血、回输血 B1 B2 B3 B4
第3次放血、回输血 C1 C2 C3 C4
第4次放血 D1 D2 D3 D4

注意:

① 多次放血与回输血液,所用50ml注射器体与柄两层玻璃间的少量血液粘性增高,可出现无法抽吸的情况,所以,注射器使用两次后,应在回输血液后在阻断连接的导管的情况下。取下注射器,自来水清洗后再用生理盐水与少量稀肝素液清洗,再次安装使用。

② 后两次放血时,可能出现血压降低程度不明显,可能与血压换能器相连接的导管前端(在动脉内)出现血栓形成与堵塞导管有关。如果从手术开始后的各项操作都能在较短时间内顺利完成,可无此种情况发生,如果各项工作的时间延长过于明显,常出现上述情况。如果出现,可请实验室技术人员协助检查血压换能器的工作情况。

【注意事项】

1.颈总动脉位于气管食道沟内,结扎时应避开伴行的迷走神经。

2.暂时性阻断血流应使用动脉夹,忌用血管钳夹持血管。

3.血压换能器应处于家兔心脏同一水平。

4.各管道系统内应避免气泡存在。

5.生物信号处理仪上的各种旋钮、开关,切忌随意扳动;微机上显示的各种参数,亦忌随意切换更改。

6.勿将水滴、血滴溅污仪器,若有溅污者,须及时有效地清除。

7.实验过程中的记录,为连续的,若遇到图象变动使测速失误,或调速失误时,及时作好标志符和文字记录后,中断记录,待调整完毕后,重新标志,继续连续记录。

8.及时补充、更换微循环观察水槽里的生理盐水,注意水温。

【数据分析】

1.按照以上操作中所记录的标志符,从头开始,展开横轴,在每两个标志符间,选取一组或多组连续的记录号,为区段;对已入选的区段做标记;屏幕右方所纵列的数据为该区段各指标的均数值。

2.标记的区段,应当包括正常状况(造病前),各种造病中、造病后,以及代偿与治疗的变化过程的全部数值。

3.然后,按打印键,在打印机上获得结果,即实验观察过程中全部记录数值变化的曲线图,和所标记的各区段均数值。

【思考题】

1.失血是否引起了休克的发生?

2.实验观察的各项指标与休克时主要功能代谢变化的关系?

3.失血性休克的发生及其严重程度与失血速度、失血量的相互关系?

4.了解失血后的代偿情况和回输血反应,对临床治疗休克病人有什么指导意义?

【实验结果记录】

失血性休克实验指标的测定记录表
  血量(ml) 血压(mmHg) 呼吸(次/min) 微循环 心电图
放 血 前          
第1次 放血          
维持          
回输血          
放 血 前          
第2次 放血          
维持          
回输血          
放 血 前          
第3次 放血          
维持          
回输血          
放 血 前          
第4次 放血          
维持          
回输血          

失血性休克实验血气指标的测定记录表
检测项目 放血前 第三次放血后
pH    
BE    
SB    
PaO2    
PaCO2    
K+    
Na+    
Cl-    

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