【病例】

患者，女，36岁。烦渴、多饮、多尿26年，间断发作右腰部疼痛1年入院。患者自10岁时出现烦渴、多饮、多尿，每天尿量达9～10 L，血糖及尿糖正常。近1年出现右腰部疼痛，无血尿及发热。实验室检查：血糖、尿素氮、肌酐等均正常。双侧视力无异常，视野无缺损。抗利尿激素测定两次分别为4.37 ng/L和7.37 ng/L（正常值14 ng/L）。高渗盐水试验阴性。结合禁水试验结果可排除精神性多饮，考虑为垂体性多饮，符合原发性中枢性尿崩症。因患者拒绝行膀胱造瘘治疗，口服双氢克尿噻50 mg，每天3次，症状好转出院。半年后复查B超，肾及输尿管积水明显减轻。

【分析与思考】

1．什么是尿崩症？

2．抗利尿激素的生理作用是什么？

3．尿液的主要成分是什么？

4．尿生成的基本过程是什么?

5．人每天排出多少尿液？什么是少尿？

6．影响尿液生成的因素有哪些？

7．何谓肾小球滤过率？影响肾小球滤过率的因素有哪些？

8．机体循环血量增加对尿生成的影响如何？机制是什么？

9．刺激迷走神经外周端对尿生成的影响如何？机制是什么？

10．静脉快速滴注大量葡糖糖对尿的生成会有什么影响？

11．去甲肾上腺素对尿生成的影响如何？其机制是什么？

12．常见的利尿药物有哪些？代表药物是什么？

13．呋塞米对尿生成的影响如何？机制是什么？

14．垂体后叶素对尿生成的影响如何？机制是什么？

15．如何测定水从摄入到生成尿液排出需要的时间？有哪些指示剂可以使用？

16．如何检测尿中是否含有葡萄糖？

【实验对象】

家兔

【实验器材与药品】

BL-420N生物信号采集处理系统，血压换能器，哺乳类动物手术器械，兔手术台，动脉夹，刺激电极，注射器，膀胱插管，试管，试管架，酒精灯，培养皿，纱布， 20%氨基甲酸乙酯溶液(乌拉坦)，生理盐水，20%葡萄糖，1:10000肾上腺素，1% 呋塞咪，垂体后叶素，0.6%酚红注射液，10%NaOH溶液，班氏试剂

【实验设计】

根据主要问题和给定的实验对象和实验用品，设计实验证实影响尿生成的因素及利尿药对尿量的影响。

【参考实验方案】

【实验步骤】

1．动物准备

    （1）耳缘静脉注射20％氨基甲酸乙酯溶液（5ml/kg）麻醉家兔,卧位固定于兔手术台。

    （2）颈部手术，分离颈外静脉，做颈外静脉插管。分离一侧迷走神经，穿上丝线备用。

 （3）腹部手术：在耻骨联合上方，沿正中线做约3cm的切口，沿腹白线剪开腹壁，将膀胱移出体外。辨认清楚膀胱结构后，选择血管较少部位做一小切口，插入膀胱插管，用粗线结扎固定。注意保持插管与输尿管之间的畅通，避免堵塞。将插管与量筒连接，记录尿量。

（4）在颈部、腹部手术完毕后，均用浸有38℃的生理盐水纱布覆盖创面。

2．连接实验装置

3．实验观察

（1）记录一段时间（20min，以下同）的尿量。

（2）静脉注射垂体后叶素（ADH）2IU，观察尿量的变化。

（3）快速静脉注射生理盐水40ml，观察尿量的变化。

（4）静脉注射1：10000去甲肾上腺素溶液0.3ml，观察尿量的变化。

（5）静脉注射0.1%速尿0.5ml/kg，观察尿量的变化。

（6）静脉注射0.6%酚红溶液0.5ml，用盛有10%NaOH溶液的培养皿盛接尿液。如果尿中有酚红排出，遇NaOH则呈现红色。计算从注射酚红起到排出酚红所需要的时间。

（7）静脉注射1：10万的乙酰胆碱0.2-0.3ml，观察尿量的变化。

（8）静脉注射50％葡萄糖溶液5ml，观察血压和尿量的变化。在注射前后各取尿液数滴，分别用班氏试剂做尿糖定性试验，注意液体的颜色变化。尿糖定性试验方法：试管内加入1 ml班氏试剂，加入尿标本数滴，在酒精灯上加热煮沸。加热时一定要注意振荡试管，防止溶液煮沸时溢出试管。冷却后观察尿液和沉淀的颜色，如溶液的颜色由绿色转至黄色或砖红色，表示尿糖实验阳性。

（9）用丝线结扎右侧迷走神经后，剪断，以中等强度的电压反复刺激其外周端（刺激参数：细电压，连续单刺激，非程控；延时：5mS，幅度：5V，波宽：1mS，频率：25Hz），使血压下降并维持在6.65kPa(50mmHg)左右约20～30s，观察尿量有何变化。

【实验结果】

1．将各项实验所见的血压和尿量变化，逐一记录。

2．统计各组的实验结果，比较各种处理前后血压和尿量变化，分析其原因。

【注意事项】

1．手术操作应轻柔，避免过多的损伤刺激，避免造成操作性尿闭。

2．在前一项实验产生的效应基本消失后，再做下一步实验。

 #科学与人文#

胰岛素的发现 

   著名医学期刊《新英格兰医学杂志》公布的最新的调查结果显示，糖尿病在中国的发病率达到9.7%。现今，在全世界有超过3亿糖尿病患者。糖尿病是一种古老的疾病。公元前1550年，古埃及人书写在纸莎草上的文献上面，记载着一种多饮多尿的疾病。这是考古学上可追溯的最早关于糖尿病的文字记录。大约3000多年的时间里，世界各地的人们都在试图用他们各自的语言描述糖尿病。

   古代中医把糖尿病称为“消渴病”，因为病人有多食多饮多尿和体重消减的症状，仿佛是饥渴所致。公元前400年，中国的《黄帝内经》中就有“消渴”病的记载。

   糖尿病人的尿液里可以检测出葡萄糖，这意味着病人血液中的葡萄糖没有被有效地分解，以提供身体所需要的 养分和能量。由于血液中的葡萄糖不能有效地分解，一方面肌体无法得到充足的养料和能量，体重下降，病人身体日益虚弱。另一方面体内的脏器和组织受到高血糖的腐蚀和侵害，逐渐丧失功能。糖代谢的紊乱又进一步引起蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱综合征。因为免疫功能减弱，糖尿病人容易患感冒、肺炎、肺结核等各种感染疾病，而且不易治愈。一旦患上“糖尿病”，可能发生的并发症遍及全身。在这些并发症中，出现率最高的是视网膜病变、肾病和神经障碍，这就是“糖尿病”的“三大特征并发症”。
糖尿病人血液中的葡萄糖为什么不能正常代谢，继而引发遍及全身的并发症呢？1889年德国科学家明可夫斯基与梅林进行动物实验，他们切除了狗的胰腺，以观察胰腺是否是生存所必需的，却意外地发现这些狗出现了糖尿病。由此推论，糖尿病的病因与胰腺有关。

    随着科学的进步，科学家们不断推进对糖尿病的研究，而每一个小小的进步都为后来者的研究奠定了基础。尽管如此，直到20世纪初，糖尿病的治疗还是没有突破性的进展。在1914年关于糖尿病的文献上有这样的描述：“医院里满是糖尿病人，许多是儿童，他们会慢慢死去。当时的疗法就是将他们送进医院，注射一些生理盐水。”直到1921年，医生们还在用饥饿疗法来延长糖尿病人的生命。一旦患上糖尿病，这个病人的生存期也就是一两年。病人的血糖很高，严重的口渴，然后就是酮症酸中毒、昏迷，严重的营养不良，消瘦，很快病人就会出现脱水，直至死亡。　

   真正揭开血糖代谢之谜，寻找到有效治疗糖尿病方法的是加拿大的外科医生弗雷德里克·班廷。班廷克服了技术难关，首次成功地提取了胰岛素，被称为“胰岛素之父”。他和另一名科学家麦克劳德在1923年获得了诺贝尔生理学或医学奖。
   1920年10月，加拿大安大略省的医学院里，外科医生班廷正在准备给学生讲授一堂关于糖代谢的课。他知道这是一个与胰腺有关的问题，他翻了好几本教科书，对胰腺这个器官的生理讲得太少了。有许多问题，如果学生问起来，他无法回答。胰腺为什么跟糖尿病的发生有关？在教科书上找不到答案。

   班廷开始在各种医学刊物中寻求答案，他很快欣喜地发现了一篇相关的论文。这篇论文让班廷确信胰脏中一定含有能控制血糖的物质，而这种物质极有可能会存在于胰岛之中。他立即产生了一个想法：从几只实验用狗的胰脏里分离出细胞，产生胰岛素进行纯化，然后用这些纯化的胰岛素来调节病人的血糖。

  为了实现这个大胆的构想，班廷来到了加拿大多伦多大学，找到著名的生理学家麦克劳德，希望得到他的指导和帮助。麦克劳德答应替班廷找两个大四的学生来帮忙。这两个学生一个叫贝斯特，另一个叫瑙波尔，因为经费等问题，两个学生只能轮流工作。

   1921年5月，班廷和贝斯特在多伦多大学的麦克劳德实验室开始了实验。两个月过去了，进展甚微。实施手术的19只狗中，因感染死了14只。这样的感染在抗生素发现之前，几乎无法避免。班廷没有薪水，一切实验费用都需要自己支付。实验室条件很差，闷热潮湿。班廷昼夜工作，废寝忘食，在物质和精神的双重压力下，几乎喘不过气来。

   到了8月，实验终于初见成效。他们在10只糖尿病狗身上，共注射了75次提取液，收到了降低血糖和尿糖的效果。其中有两只狗，一只活了20天，另一只活到了70天。在维持注射时，糖尿病狗能像正常狗一样生活；当停止注射时，糖尿病症状就很快出现。如此反复试验多次，提取液的治疗效果显而易见了，这使班廷和贝斯特兴奋不已。

   自从班廷从狗的胰腺中成功地提取出胰岛素并用于治疗糖尿病，全球范围内，很多的医疗研究机构都在为改进胰岛素而努力。

   1978年，美国的科学家们找到了利用基因重组生产出了和人胰岛素的序列完全相同的胰岛素产品，简称人胰岛素。几年后，欧洲的科学家也制造出同样的产品，因为与人的胰岛素相同，减少了患者的不良反应，人们再也不用依靠动物胰脏，而是能生产出纯净的人胰岛素了。

   DNA技术带来了一系列新的突破。长效、速效的剂型相继出现了。家用血糖测量仪也有了改进，针头变得更细。还有新型的一次性针筒，胰岛素笔、胰岛素泵等。 胰岛素泵形状、大小如同BP机。它模拟人体健康胰腺分泌胰岛素的生理模式，通过一条与人体相连的软管向体内持续输注胰岛素，俗称“人工胰腺”。这种装置能够按照人体需要的剂量将胰岛素持续地推注到患者的皮下，保持全天血糖稳定，以达到控制糖尿病的目的。