兔尿生成的影響因素實驗是生理學泌尿系統的經典實驗, 此實驗為生理學實驗教學中的必做內容之一。 尿生成的過程包括: 腎小球的濾過作用、腎小管與集合管的重吸收作用以及分泌作用。
凡是影響這些過程的因素, 都會因影響尿生成從而引起尿量變化。因葡萄糖有滲透性利尿的作用,所以一般常規的實驗條件中都會使用葡萄糖。
家兔的血容量占體重的 8.7%(7%~10%)[1],也 有 文 獻 記 載 為 5.46%[2]。 空 腹 血 糖 濃 度 為(107.7±11.5)mg/100 mL[3]。 在尿生成實驗中 , 常采用輸尿管插管技術,為了便于插管,常使用 3 kg左右的家兔。 按 3 kg 體重計算,家兔的血容量最高為300 mL,血糖含量為(323.1±34.5)mg。按腎糖閾160~180 mg/100 mL 計算,血糖含量超過480~540 mg時開始出現尿糖 , 即 : 給 家兔注入 250 mg以上的葡萄糖即可超出腎糖閾。 在兔尿生成實驗中,一般的用量大多為 20%的葡萄糖 15 mL,即葡萄糖 3 000 mg。 實驗中,給家兔靜脈輸入 3 000 mg葡萄糖,遠遠超過腎糖閾,利尿的實驗效果明顯。
但也有人使用 10%的葡萄糖 15 mL 或者 10%的葡萄糖 5 mL, 即葡萄糖含量分別為 1 500 mg 和500 mg。 為了更加明確實驗中葡萄糖的用量 ,本 實驗使用不同量的葡萄糖, 觀察對尿量生成的效果和血糖濃度的影響。
1、材料與方法.
1.1 主要儀器與試劑 全自動生化分析儀 (KHB卓越 330),BL-420F 生物機能實驗系統(成都泰盟公司),氨基甲酸乙酯(天津市光復精細化工研究所),葡萄糖(天津市北方天醫化學試劑廠)。
1.2 動物與分組 健康成年雄性家兔 18 只 , 體重 3 kg 左右,實驗前禁食 12 h,正常飲水,隨機分成 3 組,即:葡萄糖 500 mg 組(A 組);葡萄糖 750 mg組(B 組);葡萄糖 1 000 mg 組(C 組),每組 6 只。
1.3 實 驗方法 20% 氨 基甲酸乙酯溶液麻醉家兔(1 g/kg,iv),仰臥位固定于兔臺,做輸尿管插管術。 耳緣靜脈輸注生理鹽水(20~30 滴 / min),以維持尿量 6~8 滴/min。 使用 BL-420F 生物機能實驗系統記錄家兔尿滴, 分別在實驗前尿滴穩定時及使用葡萄糖后尿滴最密集的時間點, 記錄家兔尿滴, 并在相同時間點使用抗凝試管采集家兔的靜脈全血 1 mL,離心后使用葡萄氧化酶法分別測定使用葡萄糖前后家兔的靜脈血糖含量。
1.4 統 計 學 處 理 利 用 SPSS10.0 軟 件 處 理 數據,實驗數據以均值標準差表示。 比較用 t 檢驗,P<0.05 為具有顯著差異 。
2、結果
2.1 靜 脈輸入 10% 葡 萄糖 5 mL 對 家兔尿量和血糖的影響 表 1 顯示, 輸入 10%葡萄糖 5 mL,家兔的血糖濃度雖然有所增加(P<0.05),但尿量無明顯變化(P>0.05)。
葡萄糖 5 mL, 即葡萄糖含量分別為 1 500 mg 和500 mg。 為了更加明確實驗中葡萄糖的用量 ,本 實驗使用不同量的葡萄糖, 觀察對尿量生成的效果和血糖濃度的影響。
2.2 靜脈輸入 10%葡萄糖 7.5 mL 對家兔尿量和血糖的影響 表 2 顯示,輸入 10%葡萄糖 7.5 mL,家兔的血糖濃度增高(P<0.05),尿量增加較為明顯(P<0.05)。
2.3 靜 脈輸入 10% 葡 萄糖 10 mL 對 家兔尿量 、血糖及尿糖的影響 表 3 顯示,輸入 10%葡萄糖10 mL, 家兔的血糖濃度明顯增高 (P<0.05), 尿量增加非常明顯(P<0.05)。
3、討論
尿生成實驗的調節實驗中, 目前多數教材采用的葡萄糖用量為 3 000 mg,遠遠超出了兔的腎糖閾,其實驗效果非常明顯。按理論計算給家兔輸入 500 mg 葡萄糖即可出現滲透性利尿。但實驗結果顯示,給家兔輸入 500 mg 葡萄糖,沒有出現利尿現象,考慮是因為葡萄糖進入血液后,有一部分作為營養物質利用,還有一部分轉化儲存起來,使血糖濃度無明顯升高。而給家兔輸注 750 mg 葡萄糖,尿中開始出現尿糖,證明該劑量使家兔的血糖濃度明顯超出腎糖閾,出現滲透性利尿現象。給家兔輸注 1 000 mg 葡萄糖,血糖明顯升高,尿量明顯增多,實驗效果顯著。 本實驗中,給家兔分別靜脈輸注 750 mg 和 1 000 mg 葡萄糖, 都會出現尿量增多現象,且具有統計學意義。但從直觀實驗現象看, 建議學生實驗時使用 1 000 mg 葡萄糖,因為該濃度使家兔尿量增多效果更加明顯。 本實驗旨在證實在家兔尿生成實驗中, 葡萄糖的用量不需要 3 000 mg, 最低使用 750 mg 葡萄糖即可出現明顯的實驗現象,既可以節省實驗耗材,又可避免實驗結果持續時間過長,影響下一步實驗。
主要參考文獻
1 謝 景田 ,趙 靜 ,崔 庚寅 . 生 理學實驗 . 第 3 版 , 北 京 : 高 教出版社,2009:222.
2 田 島嘉雄等 . 實驗動物學各論 . 日 本東京 : 朝倉書店 ,1972.
3 王 開富 ,錢 振坤 ,柳 重威等 .130 只家兔空腹血糖及糖化血紅蛋白正常值的測定.同濟醫科大學學報,1993,22\\(4\\):293.