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机能自主设计实验

题目——肝缺血再灌注损伤的保护作用

班级：08临床甲班

组别：第二大组第3小组

组长：刘学成

组员：魏东雪李金泽李航

张春梅李玲

缺血处理对肝缺血

再灌注损伤的保护作用

【摘要】本实验分成A、B组，分别建立肝缺血再灌注模型，分别从血压、心率、呼吸频率等机体功能方面来观察缺血处理对肝缺血再灌注损伤的保护作用。而A组用动脉夹分别夹住肝静脉、肝门静脉、腹腔动脉和胆总管造成肝全缺血

5min，再松开动脉夹再灌注5min，如此反复三次，进行缺血预处理[1]。然后在夹闭动脉夹20 min后打开动脉夹，再灌注30 min，造成肝缺血再灌注模型，家兔的心率、股动脉内压，呼吸频率可以维持在良好状态。表明缺血预处理对肝缺血再灌注损伤具有保护作用。B组缺血10 min，再灌注15 min，造成肝缺血再灌注模型，家兔的血压、心率、呼吸频率等机体功能不能恢复到正常状态，再使缺血30 min，再灌注45 min。前一次各项指标好于后者。表明随着缺血再灌注的时间的延长，其造成的损伤越大。

【关键词】缺血预处理；肝缺血再灌注；血压；心率；呼吸频率

【实验目的】

掌握对兔子肝脏血管分布了解，熟练操作夹闭血管。掌握气管插管，动脉血压测定，呼吸换流器应用，对机能实验技术全面练习。学习缺血再灌注的影响，分析数据处理数据，运用所学知识联系临床，进行分析比较，为以后临床实践铺路。

【实验原理】

肝脏血液供应非常丰富,肝脏的血容量相当于人体总量的14%。成人肝每分钟血流量有1500-2000ml。肝的血管分入肝血管和出肝血管两组。入肝血管包括肝固有动脉和门静脉，属双重血管供应。出肝血管是肝静脉系。肝动脉是肝的营养血管，肝血供的1/4来自肝动脉进入肝脏后分为各级分支到小叶间动脉，将直接来自心脏的动脉血输入肝脏，主要供给氧气。门静脉是肝的功能血管；肝血供的3/4来自于门静脉，门静脉进入肝脏后分为各级分支到小叶间静脉，把来自消化

道含有营养的血液送至肝脏“加工”。门静脉由脾静脉和肠系膜上静脉汇合而成。门静脉还与腔静脉间存在侧枝吻合，正常情况下，这些吻合枝是不开放的。所以夹住肝静脉、肝门静脉、腹腔动脉和胆总管就有效控制血流的作用。

【实验材料】

（1）实验对象家兔 2只。

（2) 实验器材哺乳动物手术器械2套、动脉夹8个、气管插管2个、兔台2个、体重秤、注射器、天平、BL-420生物系统2套、动脉压力换能器2套、注射器、烧杯2个、心电记录电极2个。

（3) 试剂与药品 20%乌拉坦、1%肝素、阿托品。

【实验步骤】

A组

（1）动物称重，耳缘静脉注射20%乌拉坦（5ml/kg)，麻醉后固定于兔手术台上，剪毛。

（2）进行颈部气管插管。

（3）行股动脉插管术，检测动脉血压。

（4）接通呼吸换能器，判定呼吸频率。

（5）连接心率电极，测量家兔心率变化。

（6）耳缘静脉注射1%肝素（1ml/kg）使全身血液肝素化。

（7）从胸骨剑突下沿上腹正中线行长约6～8cm的切口，打开腹腔，暴露肝脏分别分离肝静脉、肝门静脉、腹腔动脉、胆总管。

（8）用动脉夹分别夹住肝静脉、肝门静脉、腹腔动脉和胆总管造成肝全缺血5min 再松开动脉夹再灌注5min，如此反复三次，进行缺血预处理。观察肝脏颜色变化，计时。然后在夹闭动脉夹20min后打开动脉夹，再灌注30min，造成肝缺血再灌注模型，并每10min记录一下家兔的心率、股动脉内压，呼吸频率。

（9）处死家兔，结扎肺门，取两肺，称重，测肺系数，即肺湿重（g）/体重（kg），与正常值比较。

B组

（1）动物称重，耳缘静脉注射20%乌拉坦（5ml/kg)，麻醉后固定于兔手术台上，剪毛，进行颈部气管插管。

（2）行股动脉插管术，检测动脉血压。

（3）接通呼吸换能器，判定呼吸频率。

（4）连接心率电极，测量家兔心率变化。

（5）耳缘静脉注射1%肝素（1ml/kg）使全身血液肝素化。

（6）从胸骨剑突下沿上腹正中线行长约6～8cm的切口，打开腹腔，暴露肝脏分别分离肝静脉、肝门静脉、腹腔动脉、胆总管。

（7）用动脉夹分别夹住肝静脉、肝门静脉、腹腔动脉和胆总管造成肝全缺血。观察肝脏颜色变化，计时。B组缺血10min，再灌注15min，恢复一段时间后，夹上30min后打开动脉夹，再灌注45min，造成肝缺血再灌注模型，并每10min记录一下家兔的尿滴量、动脉血压、呼吸频率。

（8）处死家兔，结扎肺门，取两肺，称重，测肺系数，即肺湿重（g）/体重（kg），与正常值比较。

【实验结果】

如出现休克症状用阿托品解救。

（1）肺正常系数：白兔4.21±0.50；灰兔4.25±0.62；杂毛兔4.15±0.49。实验时，A组结果有实验意义，表明肝缺血再灌注会造成肺水肿等肺损伤，而B 组结果与实验理论相符，表明缺血再灌注与时间有关。

（2）A、B二组动脉血压、呼吸频率、心率。

表1 A组数据

项目血压（mmHg）呼吸频率（次/min）心率（次/min）正常112 45 298

第一次缺血5 min 88 38 149

再灌注5 min 96 40 240

第二次缺血5 min 86 42 447

再灌注5 min 93 39 347

第三次缺血5 min 85 40 496

再灌注5 min 90 41 290

缺血10 min 76 35 447

缺血20 min 65 29 346

再灌注10 min 71 31 347

再灌注20 min 84 36 447

再灌注30 min 96 42 397

表2 B组数据

项目血压(mmHg) 呼吸频率(次/min) 心率（次/min）正常116 44 294

缺血10 min 76 35 317

再灌注15 min 83 40 264

恢复正常102 42 280

缺血10 min 79 36 347

缺血20 min 61 29 198

缺血30 min 42 21 99

再灌注10 min 31 9 69

再灌注20 min 22 5 69

再灌注30 min 19 7 39

再灌注45 min 13 3 39

（3）结果图

图1 正常状态时结果图

表2 缺血时结果图

表3 再灌醉时结果图

【结果分析】

能量代谢障碍、线粒体功能受损以及细胞ATP不足引起的细胞内钙超载在肝脏IR损伤过程中起重要作用[1]。研究证实，肝脏IPC能使ATP生成增加，提高肝组织的能量负荷，维持线粒体的功能，改善肝组织的能量供应，减轻肝脏IR损伤，促进肝切除术后残肝再生。Kerem等rs]通过大鼠肝切除模型研究显示，通过10／15 min的IPC能够明显增加肝组织中ATP含量和能量负荷，增加行70％肝切除术后肝再生能力。Clavien等临床研究也表明，IPC的保护作用主要与改善肝脏能量代谢，增加肝组织中ATP的含量有关。

肝缺血再灌注时，从分子生物学来看肝脏在缺血和再灌注的过程中激活巨噬细胞，产生大量的细胞因子、活性氧、细胞粘附分子、蛋白水解酶，激活炎症因子的信号转导通路，引起中性粒细胞的积聚，氧自由基的生成增多，这些因子在造成肝脏损伤的同时，也通过体循环到达远隔器官血管床，一方面炎症因子直接损伤损伤远隔器官，另一方面通过炎性介质的激活和爆式反应，导致远隔器官产生大量的损伤介质，造成功能衰竭和形态该改变。而从机体功能方面，夹闭肝静脉、肝门静脉、腹腔动脉和胆总管造成肝全缺血时，血液淤积在下腔静脉内，不能回心，造成血压下降，心率加快，呼吸由于肺损伤而造成肺水肿和痉挛，因此产生呼吸加快。

【参考文献】

[1] 邓斐文，梁志鹏，陈博艺，等．西维来司钠对肝缺血再灌注后肺损伤保护作用的实验研究[J].中华普通外科学，2009，3(5):379-382.

[2] Jia C,WangW,Zhu Y,et al.Sup rahepatic vena cava manipulative bleeding alleviates hepatic ischemia - reperfusion injury in rats [J]. Dig LiverDis,2008,40(4):285-292.

[3]叶伯根，耿小平．肝脏缺血预处理的研究进展[J]．中国普外基础与临床杂志，2008，15(4):303-305.

[4]秦嵩，孙备，许军，等．缺血预处理对大鼠肝脏低温保存损伤的保护作用[J]．中国普外基础与临床杂志，2003，10(4):323.