1、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4.1.2 观察影响尿生成的各种因素，并分析其不同的作用机制。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
2、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)
3、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 0.30.5ml。4) 取尿液 2 滴，用尿糖试纸测定尿糖；股静脉注射 3820 葡萄糖溶液 5ml10ml。5) 股静脉注射垂体后叶素 35 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 4050mmHg，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
4、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，
5、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 0.30.5ml。图 4.3 股静脉注射 1:10000 (g/ml) 去甲肾上腺素 0.30.5ml 后血压尿量变化。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 3820葡萄糖溶液 5ml10ml。图 4
6、.4 股静脉注射 3820葡萄糖溶液 5ml10ml 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 35 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 35 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。葡萄糖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
7、维持在低水平 4050mmHg ，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。速尿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 讨论生理盐水 上升 增加静脉快速注入大量生理盐水，则导致血
8、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。去甲肾上腺素 上升 减少去甲肾上腺素能激动血管的 1 受体，使血管收缩，增高脉压。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 上升 增加 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 上升 减少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的重吸收
9、，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 下降 增加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。刺激迷走神经外周端 略为降低 减少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胞膜，从而导致心率降低，血压下降。血压下降后会影响肾小球滤过率，减小尿量。股动脉放血 下降 下降 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压降低，尿的生成减少。静脉回输理应上升，但回输失败
10、理应增加，但回输失败静脉回输以后能使得循环血量以及肾脏关注回复正常，理应能使得血压回升，尿量增加，但不幸我们回输失败，没有观察到该现象。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。试剂 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 静脉回输血压 上升 上升 上升 上升 下降 略为降低 下降 理应上升，但回输失败尿量 增加 减少 增加 减少 增加 减少 下降 理应增加，但回输失败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
11、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
