高血钾机能实验.docx

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高血钾机能实验

机

能

实

验

学

实

验

报

告

课题名称：

家兔高血钾实验

院（系）：

韶关学院医学院

专业班级：

2011级临床医学本科班

学生姓名：

符宏展

学号：

112

指导教师：

梁俊辉

二○一三年四月二十五日

机能实验报告

实验目录：

1实验目的

2实验装置和器材

3实验药物

4实验动物

5实验原理

6动物实验准备

7动物手术

8实验步骤

9实验注意事项

10实验结果

实验数据及波型

11实验结果讨论

导致高血钾的原因

高钾血症的影响

取血过程对血钾浓度的影响

结果讨论

12实验结论

13实验总结

影响实验结果因素

实验报告

实验次序：

五实验项目：

家兔高血钾实验

班级：

11临本姓名：

符宏展学号：

112

实验类型（打√）：

（基础□综合□设计□）

1、实验预习

实验预习报告内容原则上应包含实验目的、实验原理、实验主要仪器、试剂及实验步骤。

实验目的：

掌握：

1高钾血症的概念及其对心肌电生理影响的病理生理机制。

2.高钾血症时心电图的变化特征。

3.家兔实验的基本方法和技术（动脉插管取血、动物心电图描记等）。

4家兔高钾血症模型的复制方法。

熟悉：

1.钾离子的生理意义。

2.高钾血症产生的原因、机制和抢救措施。

实验装置和器材:

RM6240生物信号采集与处理系统、引导电极、抗凝试管、肝素

实验药物:

3%戊巴比妥钠、GI液、4%KCl、10%KCl、4%碳酸氢钠溶液、葡萄糖酸钙

实验动物：

家兔

实验原理：

钾离子是人体内重要的电解质之一，通常以血钾浓度的高低分为低钾血症和高钾血症。

高钾血症对机体的危害主要表现在心脏。

轻度高钾血症兴奋性和传导性均增高，急性重度高钾血症可导致严重传导阻滞和兴奋性消失而导致心脏停止，同时自律性和收缩性均下降。

高钾血症时的心电图表现为：

①T波高尖；②P波和QRS波振幅降低，间期增宽，S波加深。

严重高血钾时可出现正弦波，此时，心室停搏或室颤已迫在眉睫；③多种类型的心律失常心电图。

高血钾的抢救：

①注射Na+，Ca2+溶液；②注射GI液等。

动物实验准备：

麻醉、仰卧位固定家兔，耳缘静脉留置针头，保持静脉通路通畅。

动物手术：

颈总动脉插管，取血2mL测定家兔血钾。

实验步骤：

1.动物手术：

麻醉、仰卧位固定家兔。

颈总动脉插管，取血2mL测定家兔正常血钾。

耳缘静脉留置针头，保持静脉通路通畅。

1.安装实验装置：

心电描记：

剪去右前肢、右后肢、左后肢的小块皮肤，暴露皮下组织。

将心电图电极夹住皮下组织（右前肢：

红色；右后肢：

黑色；左后肢：

绿色）。

⑴观察、记录正常心电图。

⑵缓慢静推4%KCl，密切观察心电图变化及家兔的活动状态，当家兔出现P波低平增宽，QRS波群低压变宽和T波高尖时，取血2mL测定血钾。

⑶维持原速推注4%KCl,当心电图出现心室颤动后立即停止注射,同时由耳缘静脉滴注GI液、缓慢推注葡萄糖酸钙、4%碳酸氢钠溶液。

同时观察、记录心电图。

待心室颤动波消失，心电图基本恢复正常时，取血2mL测定救治后的血钾。

⑷最后注入致死剂量的10%KCl，同时观察心电图波形的改变,待出现室颤时，迅速打开胸腔观察心室纤颤及心脏停搏情况。

实验注意事项：

1.血液标本切忌溶血：

取血过程动作应轻，减少红细胞的破坏，否则红细胞内的高钾逸出会影响血钾测定值。

2.耳缘静脉推注KCl溶液，注意推入速度，注入速度不宜太快，也不宜太慢。

3.抢救要迅速准确，若10秒内无法输入抢救药物，则救治效果不好。

4.推注10%CaCl2时，速度宜慢，否则极易造成高血钙引起动物骤死。

二、实验操作原始（数据）记录及实验结果的分析

实验时间：

2013年5月8日（星期三下午16：

00~19：

00）

实验同组人：

马腱明符宏展朱佛妹叶超群黄小花张鹏黄锦霞

如果实验有数据表格，学生在实验预习时应画好实验数据表格，供实验填写数据。

实验结果：

实验数据及波型（家兔血钾正常范围：

3.0~5.1mmol/L）

实验一：

高血钾（B组第六组：

葡萄糖酸钙）

正常：

血钾浓度：

3.12mmol/L

注射4%KCl溶液：

血钾浓度：

6.59mmol/L

注射葡萄糖酸钙溶液：

血钾浓度：

5.91mmol/L

注射注射10%KCl溶液：

心颤

死亡：

实验二：

高血钾（B组第一组：

碳酸氢钠溶液）

正常：

血钾浓度：

3.58mmol/L

注射4%KCl溶液：

血钾浓度：

4.53mmol/L

注射碳酸氢钠溶液后恢复正常：

血钾浓度：

5.53mmol/L

死亡：

实验三：

高血钾（A组第二组：

GI液（葡萄糖溶液+胰岛素））

正常：

血钾浓度：

3.77mmol/L

注射4%KCl溶液：

血钾浓度：

3.98mmol/L

注射GI液（葡萄糖溶液+胰岛素）：

血钾浓度：

5.09mmol/L

注射10%KCl溶液：

心颤

死亡：

实验结果讨论：

导致高血钾的原因

实验中静脉过多过快注射KCl溶液，超过家兔机体的代偿能力，从而导致血液中的钾离子浓度升高超出正常范围（〉5.1mmol/L），导致出现高血钾症。

肾脏是最主要排钾器官，排钾障碍为远曲小管排泌受阻。

高钾血症时细胞外钾离子进入细胞内增多，由于是通过K+－H+交换进入细胞内，因此细胞内的H+移至细胞外，从而细胞外的H+浓度升高，导致代谢性酸中毒，由于细胞内的H+浓度降低，肾脏远曲小管上皮排泌H+减少，肾脏排钾障碍，进一步加重高血钾对机体的损伤。

高钾血症的影响

对神经肌肉的影响：

急性轻度高钾血症，由于细胞内外钾浓度差减小，静息电位负值变小与阈电位距离接近兴奋性升高。

主要表现为感觉异常、肌肉痛疼、肌束震颤等症状。

急性重度高钾血症，随着细胞外钾离子浓度急剧升高，细胞内、外钾浓度差更小，静息期细胞内钾离子外流更少，静息电位接近阈电位，细胞膜快钠离子通道失活，神经肌肉兴奋性降低甚至消失，出现四肢软弱无力，甚至发生弛缓性麻痹。

对心脏的影响：

①对心肌生理特性的影响：

心肌兴奋性先升高后下降，急性轻度高钾血症心肌兴奋性增高，急性重度高钾血症兴奋性降低，即先增高后降低。

心肌自律性下降，高钾血症心肌细胞膜对钾的通透性增强，舒张期时复极4相心肌细胞内钾外流增加，心肌细胞外钠内流相对减少，从而自律细胞自动去极化速度减慢，自律性降低。

心肌传导性下降，静息膜电位的绝对值减少，心肌细胞膜电位0相去极化的速度降低，传导速度降低。

心肌收缩性下降，高血钾时心肌细胞膜电位复极2相钙内流减少，从而导致心肌细胞内钙离子减少，导致兴奋-收缩偶联减弱，心肌收缩力降低。

心肌自律性降低，细胞外液钾离子浓度过高时可出现窦性心动过缓、窦性停博、传导性降低等症状，出现各种类型的传导阻滞以及因传导性、兴奋性降低出现心脏停博。

②对心电图的影响：

心电图显示P波压低、R波低、QRS综合波增宽、T波狭窄、高耸、Q-T间期缩短等现象③对酸碱平衡的影响：

高钾血症时细胞外钾离子进入细胞内增多，由于是通过K+－H+交换进入细胞内，因此细胞内的H+移至细胞外，从而细胞外的H+浓度升高，导致代谢性酸中毒。

由于细胞内的H+浓度降低，肾脏远曲小管上皮排泌H+减少，肾脏排酸保碱障碍，从而细胞外液的H+进一步增高，进一步加重高血钾对机体的损害。

取血过程对血钾浓度的影响

1.取血后，取血的试管过度或长时间振荡，导致试管中的血液发生溶血现象，从而导致红细胞内的钾离子因红细胞破裂而溶入血浆，导致测量出的血钾浓度偏高。

2.取血操作不正确，取血时不把插管内血液及肝素和颈总动脉不参与血液循环部分血液放掉就开始取血，可能导致试管内血液不凝固，测量结果偏小；当颈总动脉不参与血液循环部分血液是正常时的血液，而取的是高血钾症时的血液，测量出的结果偏小；当颈总动脉不参与血液循环部分血液是高血钾时的血液，而取的是抗高血钾恢复正常时的血液，测量出的结果偏高。

3.取血时间不准确，当要取高血钾症的血液时，实验中是从耳缘静脉注射KCl溶液，复制高血钾动物模型，当家兔表现高血钾症时，停止注射KCl溶液，取血时动作缓慢，取血时间过长，由于家兔机体本身有代偿能力，当取血时间过长时，机体可能通过代偿便血钾浓度恢复到正常的范围，从而导致取出来的血液中钾离子浓度较低，测量出的结果偏小。

4.不能准确地判断高血钾，当心电图的P波、QRS波、T波稍微变化时，误判为高血钾，取血测量时，血钾浓度处于正常范围；当高血钾注射抢救药物后，心电图稍微恢复，还没完全恢复到正常范围时，就取血测量，测量出的结果偏高。

结果讨论

实验一：

静脉注射葡萄糖钙溶液抢救机理：

可能是Ca2+离子的作用，Ca2+离子对K+有拮抗作用，减少K+对心肌的毒性作用，而不能使血钾降低。

注射4%KCl溶液前，家兔血钾浓度处于正常范围。

当静脉连续注射4%KCl溶液，家兔血液中的钾离子浓度升高，一段时间后，家兔血钾浓度高于正常范围，出现高血钾症状，心电图显示P波压低、R波低、QRS综合波增宽、T波狭窄、高耸、Q-T间期缩短等现象。

静脉注射葡萄糖钙溶液后，血液中的钙离子浓度升高，钙离子与钾离子相互竞争细胞膜上的离子转载受体或离子通道进入细胞内，细胞内的钙离子相对增多，细胞膜阈电位抬高，恢复细胞的兴奋性和神经结构的传导性，恢复兴奋-收缩偶联，增强心肌收缩力。

注射10%KCl溶液时，家兔心脏出现心颤，心电图显示正弦波，过一段时间后，心跳停止（死亡）。

实验二：

NaHCO3溶液抢救的药机理：

可能是Na+离子的作用，也可能是HCO3-离子的作用。

HCO3-能中和因高血钾导致的细胞外液升高的H+，造成细胞外液暂时性药物性碱中毒，使钾进入细胞内；

Na+在细胞外液增加，Na+对抗K+对心脏的的抑制作用，可提高肾远端小管中Na+浓度，增加Na+-K+交换，使钾随尿排出，增加尿钾排出量；Na+升高血浆渗透压、扩容，起到稀释性降低血钾作用。

注射4%KCl溶液前，家兔血钾浓度处于正常范围。

当静脉连续注射4%KCl溶液，家兔血液中的钾离子浓度升高，一段时间后，出现高血钾症状，心电图显示P波压低、R波低、QRS综合波增宽、T波狭窄、高耸、Q-T间期缩短等现象，但取血测量血钾浓度时还是处于正常范围，原因可能是如下。

取血时不把插管内血液及肝素和颈总动脉不参与血液循环部分血液放掉就开始取血，可能导致试管内血液不凝固，测量结果偏小；

当颈总动脉不参与血液循环部分血液是正常时的血液，而取的是高血钾症时的血液，测量出的结果偏小；

不能准确地判断高血钾，当心电图的P波、QRS波、T波稍微变化时，误判为高血钾，取血测量时，血钾浓度处于正常范围。

注射抢救药物碳酸氢钠后，心电图稍微稳定时取血，测量出血钾浓度超出正常范围，原因可能是如下。

取血时不把颈总动脉不参与血液循环部分血液放掉就开始取血，当颈总动脉不参与血液循环部分血液是高血钾时的血液，而取的是抗高血钾恢复正常时的血液，测量出的结果偏高；

当高血钾注射抢救药物后，心电图稍微恢复，还没完全恢复到正常范围时，就取血测量，测量出的结果偏高；

取血的试管过度或长时间振荡，导致试管中的血液发生溶血现象，从而导致红细胞内的钾离子因红细胞破裂而溶入血浆，导致测量出的血钾浓度偏高。

注射10%KCl溶液后，可能由人为干扰，心电图不出现正弦波形，心跳紊乱，过一段时间后，心跳停止（死亡）。

实验三：

GI液（葡萄糖溶液+胰岛素）抢救的用药机理有：

胰岛素能增强Na+-K+-ATP酶的功能，使细胞外K+重新进入细胞内，从而降低细胞外液的钾离子浓度；

胰岛素促进葡萄糖进入肝细胞合成糖原的同时，也促进细胞外的钾离子导入肝细胞内辅助葡萄糖合成糖原，从而降低细胞外钾离子浓度；

注射高渗溶液能使细胞外液钾离子相对下降，从而便血清钾离子浓度下降。

注射4%KCl溶液前，家兔血钾浓度处于正常范围。

当静脉连续注射4%KCl溶液，家兔血液中的钾离子浓度升高，一段时间后，家兔出现高血钾症状，心电图显示P波压低、R波低、QRS综合波增宽、T波狭窄、高耸、Q-T间期缩短等现象，但家兔血钾浓度处于正常范围，原因可能是如下。

取血时不把插管内血液及肝素和颈总动脉不参与血液循环部分血液放掉就开始取血，可能导致试管内血液不凝固，测量结果偏小；

当颈总动脉不参与血液循环部分血液是正常时的血液，而取的是高血钾症时的血液，测量出的结果偏小；

不能准确地判断高血钾，当心电图的P波、QRS波、T波稍微变化时，误判为高血钾，取血测量时，血钾浓度处于正常范围。

注射GI液（葡萄糖溶液+胰岛素）抢救后，心电图基本恢复到正常状态，取血测量时血钾浓度处于正常范围，但是比高血钾时血钾浓度高，其原因可能是如下。

取血时不把颈总动脉不参与血液循环部分血液放掉就开始取血，当颈总动脉不参与血液循环部分血液是高血钾时的血液，而取的是抗高血钾恢复正常时的血液，测量出的结果偏高；

取血的试管过度或长时间振荡，导致试管中的血液发生溶血现象，从而导致红细胞内的钾离子因红细胞破裂而溶入血浆，导致测量出的血钾浓度偏高；

当高血钾注射抢救药物后，心电图稍微恢复，还没完全恢复到正常范围时，就取血测量，测量出的结果偏高。

注射10%KCl溶液后，心脏出现心颤现象，心电图为不规律正弦波，过一段时间后，心跳停止（死亡）。

实验结论：

1.静脉补钾过多可造成家兔高钾血症；

2.葡萄糖酸钙可拮抗高K＋毒性；

3.碳酸氢钠可拮抗高K＋毒性；

4.GI液（葡萄糖溶液+胰岛素）可拮抗高K＋毒性；

5.高血钾心电图表现为P波低平甚至消失，QRS波增宽幅度减小，ST段抬高、

延长，T波高尖。

6.高血钾严重时可出现心颤甚至心跳停止（死亡）。

实验总结：

影响实验结果因素

1.家兔的机体生理状态情况；

2.实验过程中的人为因素：

家兔麻醉深度、手术创伤情况、注射药物的速度及剂量、抢救是否急时、注射抢救药物剂量、人身上生物电对心电图的影响、是否能准确判断高血钾、取血操作是否正确、取血是否急时、测量血钾浓度是否有人为误差。

3.仪器误差：

心电图显示是否精准、测量血钾浓度时是否有仪器误差。