功能學實驗家兔高鉀血癥精編版

1、功能學實驗家兔高鉀血癥實驗報告一實驗目的學習和掌握家兔高鉀血癥模型的復制方法， 觀察和記錄家兔在高鉀血癥時的心電圖變化，了解和實踐高鉀血癥的搶救措施，最后通過實驗加深高鉀血癥對心肌電生理的影響的理解。二實驗動物未知種屬家兔（實驗室提供）一只，體重為2.00 kg。三實驗過程1. 取一只家兔， 稱重并根據體重注射適量烏拉坦進行麻醉（家兔體重2.00 kg，故應注射20ml 20%的烏拉坦進行麻醉） ，然后固定四肢和頭部。2. 氣管插管： 剪除頸部毛發(fā)， 依次切開皮膚和組織暴露氣管，于恰當位置剪出T 形切口，插入氣管插管并固定。3. 頸動脈插管：于氣管旁暴露并分離頸動脈，結扎頸動脈頭端，動脈夾夾住

2、近心端。分離 3-4cm 長度的頸動脈， 穿過一根線用于頸動脈插管固定。 頸動脈下墊著鑷子， 剪開管徑一半，插入頸動脈插管，固定，后接充滿生理鹽水的注射器。4. 于未滴注KCl 之前從頸動脈第一次采血2 ml ，靜置。5. 將心電圖電極依次插入四肢關節(jié)處皮下，連接生物信號處理系統，在 MFLab 上記錄心電圖波形。6. 用生理鹽水將蠕動泵滴速調節(jié)至 1.2 ml/min ，用 4% KCl溶液從耳緣靜脈滴注，觀察并記錄心電圖變化。待出現 P 波低平， QRS波壓低增寬， T 波高尖現象時即停止滴注，第二次采集血液。7. 繼續(xù)以相同滴速滴注 KCl溶液，觀察并記錄心電圖變化。 待出現室撲時立即停

3、止滴注，從耳緣靜脈快速推注 10%葡萄糖酸鈣溶液 10-20 ml ，觀察心電圖并在滴注后第三次采集血液。8. 然后開胸觀察心跳， 于頸動脈推注 20 ml KCl 溶液， 觀察心臟停搏狀態(tài)。 從心室第四次抽取血液。9. 待血液樣本凝固后以 3000 rpm 的轉速離心 10 min ，取血清 100 ul ，混合蒸餾水 9.9 ml稀釋，送火焰光度計測量血清鉀濃度。四實驗器材及注意事項實驗器材：肢體導聯，生物信號處理系統，火焰光度計，10ml 刻度離心管，塑料試管，哺乳動物手術器械一套，塑料三通閥兩個， Y 形氣管插管，動脈夾， 20ml、 10ml 、5ml 注射器，頭皮針三支，輸液裝置一

4、套，心電針型電極注意事項：1. 耳緣靜脈注射烏拉坦麻醉及建立耳緣靜脈通路時，在家兔皮膚處涂抹適量局麻藥，稍后進行頭皮針插入動作，防止家兔在針插入時因疼痛而產生劇烈活動使頭皮針插入受阻。插入位點應盡量選擇耳緣靜脈遠心端， 防止因先前的注射失敗而導致無合適的再次進針位點。2. 心電圖電極插入應嚴格的插入四肢皮下，切勿插入肌肉組織中，測量心電圖時應關1閉附近的電燈，防止肌電和其他外部電場對心電圖測量造成影響，產生誤差。3. 蠕動泵的滴速應嚴格調整好，滴速會影響心電圖的變化時間以及搶救成功率。使用生理鹽水調整時使用的 EP 管之后應進行蒸餾水的清洗，以免對之后血清的測量產生誤差。4. 血液樣本應避免放

5、置過久，若其中的血細胞因放置過久而破裂，細胞內的K 離子溢出會使得之后血清K 離子濃度測量出現較大誤差。五實驗結果1. 家兔在 KCl溶液滴注前后心電圖的變化：1. 在 4% KCl溶液滴注之前，第一次頸動脈插管出現插入后導管脫落，頸動脈大量出血，因動脈夾止血及時，損失的血量大約在20 ml 左右。后觀察心電圖，心電圖出現了較大雜音干擾，但是各波形尚能分辯：P 波高聳， QRS波明顯， T 波較不明顯但能與雜音區(qū)別。R 波幅度最高， P 波幅度約為R 波一半。2. KCl 溶液開始滴注， 30s 內心電圖變化不甚明顯。 30s 過后開始出現 P 波低平增寬，再過 10s QRS波開始出現低平。

6、 約 2min 后 T 波逐漸隆起， 明顯， 幅度增長到 R 波的一半左右。此時停止滴注進行第二次采血。3. 繼續(xù)滴注 KCl 溶液， T 波群繼續(xù)高聳， QRS波群繼續(xù)壓低增寬， QS 波逐漸分辨不清， R 波和 T 波幅度相近，在干擾下能清楚分辯出正弦圖形，此時停止滴注并推注葡萄糖酸鈣，之后第三次取血。4. 推注葡萄糖酸鈣過程中， T 波逐漸低平， 偶爾出現正常相 QRS波。之后正常的 QRS 波增多，但 P 波仍然不是很明顯。推注后 4-5min ，正常心電活動減少，家兔出現室顫波形，胸外心臟按壓效果不是很理想，最后心臟停搏，搶救宣告失敗5.開胸暴露心臟，從頸動脈推注KCl溶液 20ml

7、 后第四次采血。2. 采血樣本血清 K 例子濃度檢測：四管血液經凝固離心后，取血清稀釋后送檢得到結果如下：第一次采血： 25.2 mmol/L第二次采血：5.6 mmol/L第三次采血： 6.9 mmol/L第四次采血：11.1 mmol/L六討論1. 高鉀血癥對家兔心電圖的影響：總體影響為 P 波低平增寬， QRS波群壓低變寬， T 波高聳。隨著 K 離子濃度進一步提高， P 波消失， T 波抬高，形成 M 形心電圖，最后呈正弦圖樣室撲心電圖。高鉀血癥對心肌的影響一般為興奮性先增加后下降，傳導性下降， 收縮性下降， 自律性下降。1.興奮性：在血清鉀濃度迅速輕度升高時，心肌細胞靜息電位 （絕對

8、值） 輕度減小，距離閾電位的距離縮短，閾刺激減小即心肌的興奮性增高。當血清鉀濃度迅速顯著升高時，由于靜息電位過小，與閾電位距離過近，從而使得電壓依賴性的鈉離子通道（快鈉通道）處于備用狀態(tài)的數量明顯減少乃至失活，從而使得興奮性降低。2.傳導性：由于心肌細胞靜息電位絕對值變小，與閾電位接近，0 期鈉通道不易開放，使去極化的速度減慢、幅度變小，因此心肌傳導的速度減慢。嚴重的高鉀血癥時，可因嚴重的傳導阻滯和心肌興奮性消失而發(fā)生心臟驟停。3.收縮性：高鉀血癥時，細胞外液K 離子濃度過高抑制了復極化2 期的鈣離子內流，使心肌細胞內鈣離子濃度降低，因此心肌收縮性減弱。24.自律性：高鉀血癥時，細胞膜對K 離

9、子的通透性增高，復極化4 期 K 離子外流增加而 Na 離子內流相對緩慢，自律細胞如浦肯野細胞的自動去極化減慢，因此引起心肌的自律性降低。2. 血清 K 離子濃度分析正常血鉀濃度在血清中應為3.5-5.5 mmol/L。第一次采血是在未注射KCl 溶液時，檢測結果明顯偏高，分析是因為當時調整滴注速度時，用了采血的EP管接取 KCl 溶液，之后忘記清洗了直接進行了血清稀釋的操作，此為人為的實驗錯誤造成的。另一個原因有可能為第一次采血，從采血完成到進行離心等操作有一段較長的時間間隔，導致血液中血細胞大量的破裂，K 離子溢出，導致血清K 離子濃度檢測結果偏高。第二次采血是在滴注KCl 溶液觀察到T

10、波高聳時進行的。 此時 K 離子濃度略高于正常值。由心電圖可知該K 離子濃度已經影響到了心肌細胞的正常除極化、復極化以及傳導過程。第二次采血血清K 離子濃度測量值較為合理。第三次采血是在觀察到室撲后進行推注葡萄糖酸鈣搶救之后進行的。推注葡萄糖酸鈣對于血鉀濃度影響不大，故于搶救后采血并不會對血鉀濃度造成較大誤差。此時的血鉀濃度已經高于正常值， 屬于血鉀濃度嚴重偏高情況， 已經嚴重的破壞了心肌細胞的正常電生理現象，興奮性、傳導性、收縮性和自律性都嚴重降低，導致出現室撲。若不及時搶救降低血鉀濃度，可出現心臟停搏和多器官不可逆損傷。第四次采血為頸動脈推注 KCl 溶液之后，家兔死亡后進行的。在此濃度下

11、心肌細胞的電生理活動完全抑制，心臟停搏，家兔死亡。第二次、第三次、第四次采血測得的K 離子濃度均在實驗結果可接受范圍之內，且三次的數據梯度性良好， 認為該次實驗結果較為成功。 第一次采血測得數據有較大誤差， 存在人為失誤造成的可能，以后需要我們小組共同的監(jiān)督和進步。3. 葡萄糖酸鈣搶救機制：之前的討論有提到高鉀血癥影響心肌的收縮性。具體來講，高鉀血癥會影響細胞的興奮- 收縮耦聯。故在高鉀血癥時迅速注射葡萄糖酸鈣進行搶救是由于葡萄糖酸鈣能夠置換過多的鉀離子，提高細胞內鈣離子的濃度，進而使得興奮 - 收縮耦聯得到恢復，而使得心臟的收縮性得到增加。同時鈣離子也能夠通過提高閾電位進而降低高鉀對心臟的影響。臨床上搶救高鉀血癥時通常還要注射鈉制劑： 高濃度的 NaHCO3溶液。 HCO3-能中和因高血鉀導致的細胞外液升高的 H+，使鉀離子進入細胞內； Na+在細胞外液增加，從而導致腎遠由小管 Na+濃度上升，進而增加了 Na+、 K+的交換，使大量的鉀離子隨尿排出從而降低血液中的鉀離子濃度。七實驗結論高鉀血癥能影