实验二十三酸碱平衡紊乱
【病例】
病例一：患者，男，45岁，糖尿病史10年，近期因昏迷入院，体检血压12/5.3kPa（90/40mmHg），脉搏101次/min，呼吸28次/min。血常规检验结果：红细胞平均体积（MCV）75fL、红细胞压积（HCT）0.65L/L，其他未见异常。生化检验：血糖10.1mmol/L、β-羟丁酸1.0mmol/L、尿素8.0mmol/L、K+ 5.0mmol/L、Na+ 160mmol/L、Cl- 104mmol/L；pH7.136、PCO2 4.06kPa、PO2 9.91kPa、BE - 18.0mmol/L、HCO3 - 9.9mmol/L、AG35mmol/L；尿：酮体（＋＋＋），糖（＋＋＋），呈酸性；脑脊液常规检查未见异常。根据检验结果报告及有关临床症状体征诊断为糖尿病昏迷。
病例二：男性，56岁，因小肠克隆病入院。后于硬膜外麻醉作肠切除术。术中病人极度紧张、呼吸加深加快，出现手足轻度发麻现象。血液有关项目检验结果是：pH7.52、PCO24.0kPa、PO27.6kPa、BE-1.2mmol/L、HCO3-23.3mmol/L，K+4.5mmol/L、Na+134mmol/L、Cl-96mmol/L、AG19.3mmol/L，尿素及肾的肌酐清除率均在正常范围。
【分析与思考】
1．什么是酸碱平衡？什么是酸？什么是碱？体液中酸碱物质的来源有哪些？
2．血液缓冲系统包括哪些？
3．肾在酸碱平衡中的调节作用包括哪些？
4．机体是如何对酸碱进行调节的？
5．什么是代偿性酸（碱）中毒？什么是失代偿性酸（碱）中毒？
6．临床上是如何根据动脉血CO2分压判断酸（碱）中毒的？
7．临床上常用的酸碱平衡检测指标有哪些？
8．什么是阴离子间隙？
9．代谢性酸中毒的定义是什么？其原因和机制是什么？
10．呼吸性酸中毒的定义是什么？其原因和机制是什么？
11．代谢性碱中毒的定义是什么？其原因和机制是什么？
12．呼吸性碱中毒的定义是什么？其原因和机制是什么？
13．病例一中病人属于哪种类型的酸碱平衡紊乱？影响酸碱平衡的物质是什么？
14．病例二病人属于哪种类型的酸碱平衡紊乱？为什么会出现该类型的酸碱平衡紊乱？
15．根据实验室已有的条件，怎样复制各个酸碱平衡紊乱动物模型？
16．在实验中应该注意哪些事项？
【实验对象】
家兔
【实验用品】
RM-6240B生物信号采集处理系统，血气分析仪，手术器械，兔手术台，动脉夹，气管插管，动脉插管，静脉插管，三通管，压力换能器，简易人工呼吸器（50ml注射器），台秤，注射器（2ml 、5ml、10ml），缝合线，20%乌拉坦，0.7%肝素，生理盐水，0.1mol/L HCl，5%NaHCO3等。
【实验设计】
根据主要问题和给定的实验对象和实验用品，设计一个动物实验复制各类酸碱平衡紊乱模型并进行关键指标的检测。
【参考实验方案】
【实验步骤】
1．麻醉与固定
①称重 取健康家兔一只，用台秤称量体重。
②麻醉 用注射器抽取20%乌拉坦溶液，按5ml/kg体重经耳缘静脉缓慢推注。
③固定 待家兔角膜反射及四肢肌张力消失后，将其仰卧位固定于手术台上。
2．手术操作
①颈部皮肤切开 用弯剪刀贴紧家兔颈部皮肤将被毛剪掉，上至甲状软骨，下至锁
骨，做颈部正中切口，长度约5～175px。
②颈外静脉插管 建立给药通道，分离一侧颈外静脉，远心端拴线结扎，近心端剪口，做颈外静脉插管，建立颈外静脉通道，并连接静脉输液装置。低速输入生理盐水以保持输液通道通畅。
③气管插管 用止血钳钝性剥离颈部皮下组织和肌肉，暴露出气管，在气管下方穿一根手术线备用。在气管中段于两软骨环之间，剪开气管软骨环一半，再向头侧作一小纵行切口，呈“⊥”形。将气管插管插入气管内，用手术线扎紧，再将手术线固定于“Y”形气管插管分叉处，以防脱落。将插管连接压力传感器，用于描记呼吸。
④颈总动脉插管 监测血压。先经颈外静脉注入0.7%肝素溶液2ml/kg，动物全身肝素化。翻开气管两侧的肌肉层，就可以看到颈总动脉，它被包在颈总动脉鞘里，鞘膜内包含颈总动脉、迷走神经（最粗）、交感神经（较细）和减压神经（最细）。颈总动脉的特点是搏动明显、粉红色、壁韧，很容易分辨。用眼科镊剥开鞘膜，避开神经，分离出长约3～4cm颈总动脉，穿两根手术线备用。将颈总动脉远心端结扎，近心端用动脉夹夹住，中间长度应大于3 cm。用眼科剪在靠近远心端结扎线处向心方向作 “V”形切口，剪开动脉壁周径1/2左右。将充满肝素的动脉插管以其尖端斜面与动脉壁平行向心方向插入动脉内，用手术线扎紧并固定以防滑脱。结扎线固定后，打开动脉夹使之与压力传感器相连，用于描记血压。
⑤股动脉插管 放血，测定血气指标。剪去股部被毛，用手触摸股动脉搏动。沿股动脉走行方向在皮肤上作长度为3～5cm的切口，用止血钳分离皮下组织及筋膜，暴露出股三角区，即可看到股静脉、股动脉和股神经。小心分离出股动脉（长度约为3cm），结扎股动脉远心端，用动脉夹夹住股动脉近心端，并在动脉夹远侧血管下备结扎线，在近结扎处用眼科剪剪一小口插入动脉插管，并用结扎线固定之。此血管经三通用于采血做血气分析。
3．连接实验装置 气管插管、颈总动脉插管分别通过压力换能器与生物信号采集处理系统连接。
4．实验项目
①观察各项正常指标 记录一段正常的血压及呼吸，计数正常的呼吸频率，取血进行血气分析（ 打开股动脉的动脉夹，缓慢打开三通开关，弃去最先流出的3、4滴血液后，立即用肝素化的1ml注射器从股动脉取血0.3～0.5ml，迅速插上带有软木塞的针头，进行血气分析，记录正常值）。
②呼吸性酸中毒 将兔气管插管的通气管用止血钳夹闭（开始时作不完全夹闭）1.5～
2min，观察其呼吸、血压的变化，立即取血测定血气指标变化。打开止血钳，使动物呼吸恢复正常。
③呼吸性碱中毒 将气管插管上的乳胶管与人工呼吸器（50ml注射器）相连，进行人工被动过度通气3-5min，观察其呼吸、血压的变化，立即取血测定血气指标变化。停止人工过度通气，使动物呼吸恢复正常。
④代谢性酸中毒 从颈外静脉缓慢注入0.1mol/L HCl 10ml/kg体重，观察呼吸、血压变化。10min后取血测定血气指标变化。按1.5ml/kg体重注入5%NaHCO3,以纠正代谢性酸中毒，10min后，再次采血做血气分析，观察血气指标等是否恢复正常水平。
⑤代谢性碱中毒 从颈外静脉缓慢注入5%NaHCO35ml/kg体重，观察其血压、呼吸的变化。10min后，采血做血气分析。
【实验结果】
| 酸碱平衡紊乱结果记录 | 正常 对照 | 代谢性酸中毒 | 代谢性碱中毒 | 呼吸性酸中毒 | 呼吸性碱中毒 | ||||
| 实验前 | 实验后 | 实验前 | 实验后 | 实验前 | 实验后 | 实验前 | 实验后 | ||
| 呼吸（次/min） | |||||||||
| BP(mmHg) | |||||||||
| pH | |||||||||
| BE | |||||||||
| AB | |||||||||
| SB | |||||||||
| BB | |||||||||
| PaO2 | |||||||||
| PaCO2 | |||||||||
【注意事项】
1．注射乌拉坦、HCl、NaHCO3时要缓慢，以防兔死亡。
2．复制急性呼吸性酸中毒时，动物窒息时间不要过长，以免造成死亡。
3．做血气分析时，采血要严格按照要求进行，血中不能有气泡。严格封闭标本。取血后立即将针头插上小橡皮块以隔绝空气，并且用手搓动针管，使血液与肝素充分混匀，以免发生凝血。
4．要严格控制实验条件，每次采血时，注射器中肝素的量、所用针头型号、采血标本量均应一致。
