兔代谢性酸中毒发病机理分析
2013-01-25王海鹏
王海鹏
(黑龙江省铁路兽医卫生处,哈尔滨 150000)
兔代谢性酸中毒发病机理分析
王海鹏
(黑龙江省铁路兽医卫生处,哈尔滨 150000)
机体的内环境必须具备有适宜的酸碱度,才能保证动物机体的正常生命活动。动物体在正常代谢过程中,不断生成酸性产物和碱性产物,同时也有一定量的酸性或碱性物质伴随饲草、饲料进入体内。但通过缓冲系统的作用、肺脏和肾脏的调节以及细胞内外离子交换,使体液的pH值始终稳定在—个狭窄的正常值围内(7.35~7.45)。机体维持内环境pH值恒定的过程称为酸碱平衡。当体液酸碱度超过一定范围时,会引起代谢紊乱,甚至会导致动物死亡。在某些情况下,由于机体内固定酸生成过多或NaHCO3大量丧失,引起血浆中碱储减少时称为代谢性酸中毒。是临床酸碱平衡失调最常见的一种病症,为摸清动物代谢性酸中毒的发病原因及机理,特做了本次动物试验。
1 实验材料
1.1 实验动物
家兔。
1.2 实验器材
家兔手术台、哺乳动物手术器械、压力换能器、动脉和静脉插管、血气分析仪、1 ml和10 ml注射器及针头、小软木塞。
1.3 药品
20%乌拉坦、0.2%肝素生理盐水、12%磷酸二氢钠或0.5 mol/L盐酸、5%碳酸氢钠、0.1%肾上腺素。
2 方法与步骤
2.1 动物麻醉与手术
①称重麻醉,称重后向腹腔内缓慢注射20%乌拉坦5 ml/kg体重,麻醉后仰卧固定在手术台上。②颈部剪毛,沿颈正中线切开皮肤6 cm,分离左侧颈总动脉和右颈外静脉,各置2根结扎线。之后,首先结扎左颈总动脉远心端,用血管夹夹住近心端,用眼科剪剪开动脉,插入充满肝素的动脉导管并结扎固定,连接压力换能器测定动脉压。再用血管夹夹住左侧颈外静脉近心端,待静脉充盈后,结扎远心端,剪开静脉,插人充满肝素的静脉导管,结扎固定待输液给药用。③气管插管与呼吸描记,分离气管,在第3或4软骨环处做“丁”字形切开,迅速插入气管套并结扎固定,连接张力换能器描记呼吸。④股三角区剪毛;纵向切开皮肤,分离一侧股动脉采血用。⑤用肝素湿润过的1ml注射器从股动脉内抽取0.5~1 ml血(勿抽入气泡),立即插入小软木塞以隔绝交气。用手搓动,进行实验前的各指标测定。
2.2 实验性代谢性酸中毒
①自耳静脉注入1%磷酸二氢钠5 ml/kg体重或0.5 mol/L盐酸3 ml/kg体重,描记呼吸和血压。②输完后10 min,由股动脉取血0.5~l ml,测定血气和酸碱参数。
2.3 校正代谢性酸中毒
根据注入酸后测得的BE值,按下列公式计算补碱的量,进行治疗。需补充5%碳酸氢钠的量(ml)=剩余碱绝对值X体重千克数~0.3/0.6。按需要量注入5%碳酸氢钠后10 min,取血测定血气指标,观察是否恢复正常。
2.4 观察指标
呼吸频率、节律和深度、动脉血压、脉压差、心率和血气指标、体液pH值、动脉血氧分压、CO2分比、标准碳酸氢盐、实际碳酸氢盐、剩余碱、缓冲碱等。
3 实验结果
将实验前后的各项指标进行比较,分析动物酸中毒时呼吸、心率、血压及各项血气指标的变化情况,从而了解动物酸中毒的发生机制、各项病理变化及治疗方法。注意事项:实验前动物不能过分饥饿和剧烈活动,否则会导致酸中毒。
3.1 病因及发病机理分析
(1)体内固定酸增多:①酸性物质生成过多。在许多疾病或病理过程中,由于缺氧、发热、血液循环障碍、病原微生物及毒素的作用或饥饿引起物质代谢紊乱,导致糖、脂肪、蛋白质分解代谢加强,使体内乳酸、丙酮酸、酮体、氨基酸等酸性物质产生增多并大量蓄积于体内,从而导致血浆pH值下降。②酸性物质摄入过多。在临床治疗中给动物服用大量氯化铵、稀盐酸、水杨酸等药物;或当反刍动物前胃阻塞、胃内容物异常发酵生成大量短链脂肪酸时,因胃壁细胞损伤可通过胃壁血管弥散进入血液。这些因素均可引起酸性物质摄人过多。③酸性物质排出障碍。肾脏排酸减少,肾功能不全时,常易发生酸性物质的排出障碍。
(2)碱性物质丧失过多:由于血液中碱储丢失过多引起,常见于急性肠炎和肠阻塞等疾病。此时,内于肠液分泌加强,吸收障碍,使大量碱性物质丧失过多,酸性物质相对地增多。①碱性肠液丢失。剧烈腹泻、肠扭转、肠梗阻等疾病时,大量碱性肠液排出体外或蓄积在肠腔内,造成血浆内碱性物质丧失过多,酸性物质相对地增加。②HCO3-随尿丢失。近曲小管上皮细胞刷状缘上的碳酸酐酶活性受到抑制时(其抑制剂为乙酰唑胺),可使肾小管内HCO3-+H+→H2CO3→ CO2+H2O反应受阻,引HCO3-起随尿排出增多。③HCO3-随血浆丢失。大面积烧伤,血浆内大量NaHCO3由烧伤创面渗出流失,引起代谢性酸中毒。
(3)组织细胞的代偿调节:代谢性酸中毒时,细胞外液中过多的H+通过细脑膜进入细胞内,其中,主要是红细胞。H+被细胞内缓冲体系中的磷酸盐、血红蛋白等所中和。经过上述代偿调节,可使血浆NaHCO3含量上升,或H2CO3含量下降,如果能使NaHCO3/H2CO3比值恢复20∶1,血浆pH值维持在正常范围内(多偏于正常值的下限),称为代偿性代谢性酸中毒。如果体内固定酸不断增加,碱储被不断消耗,经过代偿后NaHCO3/H2CO3比值仍小于20∶1,pH值低于正常,称为失代偿性代谢性酸中毒。
3.2 对机体的影响
在失代偿性酸中毒时,血液中增高的氢离子浓度对机体各系统特别是循环系统影响较大。酸中毒不仅能使心肌收缩减弱,心肌弛缓,心输出量减少;而且降低心肌发生心室颤动的值,导致心脏传导阻滞和心室颤动。H+还可降低外周血管对儿茶酚胺的反应性,使其扩张而血压下降;促进肺血管和支气管收缩,引起明显的代谢紊乱;中枢神经系统可因此而发生高度抑制,继之昏迷,最后多因呼吸中枢和血管运动中枢麻痹而死亡。
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