生理实验--尿生成的调节
实验三:
尿生成的调节
实验日期:2011年11月4日
4.1实验目的
4.1.1掌握动物尿液引流技术及记滴
方法
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4.1.2观察影响尿生成的各种因素,并
分析
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其不同的作用机制。
4.2实验原理
肾脏的主要功能是生成尿。尿的生成包括三个过程:肾小球的滤过、肾小管与集合管的重吸收、肾小管与集合管的分泌和排泄。凡影响以上过程的因素(特别是滤过和重吸收)均可引起尿量的改变。 4.3实验材料
动物:兔
器材:BL-420 生理机能实验系统、 50ml量筒、手术器械一套、兔手术台、动脉插管、输尿管、动脉夹、玻璃分针、注射器(1ml、5ml、20ml)、静脉输液器一套、压力换能器、记滴器、恒温水浴锅、纱布。
试剂:生理盐水、1,肝素、20,的氨基甲酸乙酯、50,葡萄糖、垂体后叶素、呋喃苯胺酸(速尿)、1/10 000去甲肾上腺素。
4.4实验方法
4.4.1麻醉
用20,的氨基甲酸乙酯耳缘静脉注射:1g/1kg体重。
4.4.2手术准备
颈部手术:分离气管和左颈总动脉及右侧迷走神经。
腹部手术:分离输尿管。
股部手术:分离一侧股动脉及另一侧股静脉。
4.4.3 插管操作
插入输尿管导管, 连接记滴装置,2通道记录。
插入颈总动脉插管, 1通道记录血压。
做股动脉、股静脉插管。
4.4.4 实验观察项目
依次进行下列实验项目,注意:每项实验前都要记录血压和尿量作为对照。 1) 记录正常的血压和尿量 。
2) 股静脉注入38?生理盐水20ml,观察血压和尿量有何变化。
3) 股静脉注射1:10000 (g/ml) 去甲肾上腺素0.3,0.5ml。
4) 取尿液2滴,用尿糖试纸测定尿糖;股静脉注射38?20,葡萄糖溶液 5ml,10ml。 5) 股静脉注射垂体后叶素3,5国际单位,观察尿量有何变化。
6) 股静脉注射呋喃苯胺酸(速尿)5mg/kg体重,观察尿量有何变化。
7) 电刺激迷走神经外周端,使血压维持在低水平40,50mmHg,观察尿量的变化。(中等强度间
断脉冲电刺激)
8) 股动脉放血使血压降为50mmHg以下,观察尿量的变化。
9) 股静脉迅速回输血液或补充生理盐水,使血压上升,观察尿量的变化。
注意事项:
1) 实验前给家兔喂食足量的青菜或水,否则应在手术时给予静脉补液。 2) 每一项处理因素前,要求完整对照。等前一项影响因素基本消失、血压和尿量
基本恢复后再实施下一步新的项目操作。实验项目顺序可根据实验情况做调整。 3) 保护耳缘静脉。静脉注射尽量从耳缘静脉远心端开始,逐步向近心端移行。亦
可保留耳缘静脉输液用的头皮针,方便静脉给药。
4) 输尿管插管防止出血及插入夹层。
4.5实验结果
4.5.1正常状态下血压和尿量
图3.1 正常状态下的血压和尿量
4.5.2股静脉注入38?生理盐水20ml,观察血压和尿量有何变化。
图4.2股静脉注入38?生理盐水20ml
注射生理盐水过后,家兔的血压立即上升,在生理盐水停止注射后迅速调整至正常水平。尿量也发生了显著的变化,注射生理盐水一段时间后尿量达到顶峰,停止注射后尿量降低,但保持较高的排尿速率。
4.5.3股静脉注射1:10000 (g/ml) 去甲肾上腺素0.3,0.5ml。
因为尿量过低,为了避免影响对尿量变化的观察,我们先注射了一定量的葡萄糖,当尿量相对稳定时注射去甲肾上腺素,可以发现尿量显著降低,而血压先上升再下降。 4.5.4 取尿液2滴,用尿糖试纸测定尿糖;股静脉注射38?20,葡萄糖溶液 5ml,10ml。
图4.4股静脉注射38?20,葡萄糖溶液 5ml,10ml后,血压与尿量的变化
股静脉注射葡萄糖后,血压以及尿量都发生了显著的升高,而试纸检测呈阳性。 4.5.5 股静脉注射垂体后叶素3,5国际单位,观察尿量有何变化。
图4.5股静脉注射垂体后叶素3,5国际单位后血压尿量变化
股静脉注射垂体后叶素后,血压发生了显著的升高,而尿量却显著降低。
4.5.6 股静脉注射呋喃苯胺酸(速尿)5mg/kg体重,观察尿量有何变化。
图4.6股静脉注射呋喃苯胺酸(速尿)5mg/kg体重后血压尿量的变化。
如图所示,股静脉注射速尿后,血压发生显著降低,而尿量显著升高。
4.5.7电刺激迷走神经外周端,使血压维持在低水平40,50mmHg,观察尿量的变化。(中等强度间断脉冲电刺激)
图4.7电刺激迷走神经外周端后血压尿量变化
电刺激迷走神经以后,血压没有发生显著的变化,而尿量降低,因为原本尿量已经很少,点刺激后几乎观察不到排尿反应。
4.5.8股动脉放血使血压降为50mmHg以下,观察尿量的变化。
图4.8 股动脉放血后血压和尿量的变化
股动脉放血后尿量和血压都急剧下降,不过尿量本来就呈降低的趋势,所以不能由此得出结论,只能肯定血压发生了下降。
放血后静脉回输失败,而本来血压已经过低,过后兔子死亡。
4.6实验讨论
试剂 血压 尿量 讨论
静脉快速注入大量生理盐水,则导致血浆蛋白被稀释,虽然晶
体渗透压不变,但是胶体渗透压下降,故总渗透压下降。渗透生理盐水 上升 增加 压下降后肾小球血流量增加,有效滤过压增加,尿液生成增加,
而对水的重吸收减小,故尿量增加。又因为循环血量增加,所
以血压上升。
去甲肾上腺去甲肾上腺素能激动血管的α1受体,使血管收缩,增高脉压。上升 减少 素 然而肾灌注下降导致肾小球有效率过滤降低,尿量减小。
葡萄糖一次性过多注入会导致超滤液中葡萄糖超过肾糖阈,故葡萄糖 上升 增加
小管液中出现葡萄糖而渗透压上升,妨碍了水的重吸收,故尿
量增加。而血浆渗透压的上升以及循环血量的增加,导致血压
上升。
垂体后叶素又名抗利尿激素,可以提高远曲小管和集合管对水垂体后叶素 上升 减少 的重吸收,从而减少尿量。而且抗利尿激素还能引起小动脉的
收缩,从而提高外周阻力,升高血压。
速尿可以抑制髓袢升支粗段对NaCl的重吸收,而导致腔内
NaCl的浓度增加,髓质间液中NaCl减少。渗透压差降低后水速尿 下降 增加 的重吸收受阻,故尿量增加。速尿同时是临床上可以急性降低
血压的药物,试验中证实了其降压效果。
电刺激迷走神经外周端,神经末梢释放乙酰胆碱作用于心肌细刺激迷走神略为降低 减少 胞膜,从而导致心率降低,血压下降。血压下降后会影响肾小经外周端 球滤过率,减小尿量。
循环血量减小,所以血压下降。血压下降导致肾小球有效滤过股动脉放血 下降 下降 压降低,尿的生成减少。
理应上理应增加,静脉回输以后能使得循环血量以及肾脏关注回复正常,理应能静脉回输 升,但回但回输失使得血压回升,尿量增加,但不幸我们回输失败,没有观察到
输失败 败 该现象。
4.7实验结论
生理盐水,去甲肾上腺素,葡萄糖,垂体后叶素,速尿,刺激迷走神经外周端,股动脉放血,静脉回输这些对血压以及尿量的影响如下。
刺激迷走神股动脉放试剂 生理盐水 去甲肾上腺素 葡萄糖 垂体后叶素 速尿 静脉回输 经外周端 血
理应上升,但血压 上升 上升 上升 上升 下降 略为降低 下降 回输失败
理应增加,但尿量 增加 减少 增加 减少 增加 减少 下降 回输失败
4.8思考题
1) 电刺激迷走神经观察尿量变化时,应注意什么,
首先应刺激外周端,电刺激中枢端可能导致呼吸运动暂停,而电刺激迷走神经外周端时可能导致血压降低,为了避免血压降低至危险值,应保持对血压的观察。刺激也不能过于强烈。
2) 静脉注射1/10000去甲肾上腺素后,有时尿量变化不大,是何原因,
去甲肾上腺素一方面可以提升心脏的收缩压,从而升高血压,另一方面,当剂量较大时,会导致舒张压也升高而降低血压,两方面的作用最后可能导致尿量变化不大。 3) 全身动脉血压升高,尿量是否一定增加;血压降低,尿量是否一定减少,为什
么,
不一定,因为动脉血压升高时可能入球小动脉收缩,肾灌注反而减小,而动脉血压降低时,肾灌注也可能增加,加之重吸收的改变也可能影响尿量,比如垂体后叶素使得血压升高的同时却降低了尿量。所以其对尿量的影响并不绝对。
4) 在本实验中,哪些因素影响肾小球滤过,哪些因素影响肾小管和集合管的重吸
收和分泌,
本实验中,所有刺激因素均影响了动脉的血压,所以对肾小球的滤过皆有作用,而其中生理盐水、葡萄糖、垂体后叶素、速尿影响了肾小管和集合管的重吸收和分泌。
4.9参考文献
[1]姚泰主编,《生理学》,人民卫生出版社,2010年8月第2版第6次印刷