激素對血糖濃度的影響實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),激素對血糖濃度的影響 第二組,,實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?學(xué)習(xí)對家兔采血和注射方法，了解血糖濃度測定方法，驗(yàn)證激素對血糖濃度的調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)原理： 對血糖產(chǎn)生影響的激素有很多，其中使血糖濃度降低的激素為胰島素; 使血糖濃度升高的激素有胰高血糖素、腎上腺素、腎上腺皮質(zhì)激素、生長素、甲狀腺素。它們對血糖的調(diào)節(jié)主要是通

2、過對糖代謝各主要途徑的影響來實(shí)現(xiàn)的。 本實(shí)驗(yàn)將家兔作為實(shí)驗(yàn)對象，對其進(jìn)行空腹采血后分別注射各激素，作用一段時間后再分別采血，同時觀察注射激素前后的家兔血糖濃度的變化，以驗(yàn)證激素的調(diào)節(jié)作用。,,萄糖氧化酶（GOD）將葡萄糖氧化為葡萄糖酸和過氧化氫，后者在過氧化物酶（POD）和色素原性氧受體存在下，將過氧化氫分解為水和氧，同時使色素原性氧受體4-氨基安替比林和酚去氫縮合為紅色醌類化合物，其色澤深淺在一定范圍內(nèi)與葡萄糖濃度成正比

3、。其反應(yīng)式如下： 葡萄糖 + O2（GOD）—→ 葡萄糖酸 + H2o2實(shí)驗(yàn)對象： 家兔,,實(shí)驗(yàn)試劑： 胰島素注射液（40單位/ml）、胰高血糖素注射液、腎上腺素注射液（1︰1000）、生理鹽水、肝素抗凝劑（配成2500單位/ml）、凡士林、二甲苯、葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液（5.55mmol/L）、0.1mol/L磷酸鹽緩沖液(pH7.0) 、酶試劑、 酚溶液、酶酚混合試

4、劑、 12mmol/L苯甲酸溶液、100mmol/L葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)貯存液　　實(shí)驗(yàn)器材： 適量規(guī)格注射器、臺式磅秤、兔手術(shù)臺、刀片、干棉球、紗布、試管、試管架、沸水浴,,實(shí)驗(yàn)操作： 1.動物準(zhǔn)備及空腹采血 取試管8支，編號1-8，分別加入肝素抗凝劑0.0l ml。取空腹16小時以上的正常家兔四只，分別編號a、b、c、d，稱體重（一般是2-3kg）并記錄。用耳靜脈采血法：先拔去兔耳緣靜脈處的毛

5、，再用二甲苯擦拭兔耳部靜脈，使其充血，在其周圍抹上凡士林(防止污染、潤滑），用刀片輕輕挑破邊緣耳靜脈，放血入含抗凝劑的試管1～4，約需2-3ml，邊滴邊搖，以防凝固。取血完畢，用干棉球壓迫血管止血,2．注射激素并再采血 皮下注射，觀察兔子情況。經(jīng)各自取血時間后，心臟取血入抗凝管5-8中。采血方法同上。,,,3.測定注射前后的血糖 取8支干燥試管，編號。將收集的8管血液用離心機(jī)離心10分鐘(每分

6、鐘2500轉(zhuǎn))，取上層血漿，分別制成1-8共8管標(biāo)本。用葡萄糖氧化酶法測血糖，混勻，置37℃水浴中，保溫15min，在波長505nm處比色，以空白管調(diào)零，讀取標(biāo)準(zhǔn)管及測定管吸光度。空腹血清葡萄糖為3.89～6.11mmol/L 。取血后立即腹腔或皮下注射25%葡萄糖液10ml，以免家兔發(fā)生胰島素性休克而死亡。 血液葡萄糖mmol/L= 測定管吸光度 ／標(biāo)準(zhǔn)管吸光度 ×5.55,,注意事項(xiàng)： 1.離心

7、機(jī)的使用 ⑴.離心前一定要配平（位置配平和重量配平）。 ⑵.使用時離心機(jī)的蓋子一定要蓋緊，以免發(fā)生意外。 ⑶.要等離心機(jī)完全靜止后才能打開蓋子。 2.血清或血漿應(yīng)在采血后及時與細(xì)胞分離，以避免血清或血漿中葡萄糖被細(xì)胞利用而降低。 3.血糖測定應(yīng)在取血后2h內(nèi)完成，血液放置過久，糖易氧化分解，致使含量降低。,,臨床意義： 1.血糖升高：病理性主要見于糖尿病，其他內(nèi)分泌疾病如

8、腎上腺皮質(zhì)機(jī)能亢進(jìn)，垂體前葉機(jī)能亢進(jìn)等。 2.血糖降低：病理性如胰島細(xì)胞瘤、胰島素分泌過多，過量胰島素治療，腎上腺皮質(zhì)功能減退等。問題討論： 1）實(shí)驗(yàn)對象為什么選擇家兔？取四只的理由是什么？ 2）對家兔取血為什么選擇耳緣靜脈？ 3）加不同的激素之后取血的時間為什么不一樣？ 4）三種激素的作用機(jī)理分別是什么？ 5）除了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的

9、三種激素，還有哪些激素可以有相關(guān)作用？,,實(shí)驗(yàn)分析： 神經(jīng)系統(tǒng)對血糖濃度的調(diào)節(jié)作用主要通過下丘腦和自主神經(jīng)系統(tǒng)對所控制激素的分泌，后者再通過影響血糖來源與去路關(guān)鍵酶的活性來實(shí)現(xiàn)。神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)最終通過細(xì)胞水平的調(diào)節(jié)來達(dá)到目的。 下丘腦一方面通過內(nèi)臟神經(jīng)作用于腎上腺髓質(zhì)，刺激腎上腺素的分泌；另一方面也作用于胰島α-細(xì)胞，使其分泌胰高血糖素；同時還可以直接作用于肝。三方面共同作用的結(jié)果是使肝細(xì)胞的磷酸化酶活化

10、，使糖原分解加速；糖異生關(guān)鍵酶的活性增加，糖異生作用增加，從而使血糖濃度升高。,,下丘腦還可通過興奮迷走神經(jīng)，使胰腺β-細(xì)胞分泌胰島素，同時還可直接作用于肝，使肝細(xì)胞內(nèi)糖原合成酶活化，促進(jìn)肝糖原的合成；此外還抑制糖異生途徑，促進(jìn)糖的氧化和轉(zhuǎn)化，總體上使血糖的去路增加，來源減少，最終達(dá)到使血糖濃度降低的目的。 使血糖濃度降低的激素：胰島素 。使血糖濃度升高的激素 ：胰高血糖素、腎上腺素、腎上腺皮質(zhì)激素、生長素、甲狀腺素

11、。 它們對血糖的調(diào)節(jié)主要是通過對糖代謝各主要途徑的影響來實(shí)現(xiàn)的。 在激素發(fā)揮調(diào)節(jié)血糖濃度的作用中，最重要的是胰島素和胰高血糖素。腎上腺素在應(yīng)激時發(fā)揮作用，而腎上腺皮質(zhì)激素、生長激素、甲狀腺素等都可影響血糖水平，但在生理性調(diào)節(jié)中僅居次要地位。,,胰島素： 使肌肉和脂肪組織細(xì)胞膜對葡萄糖的通透性增加，利于血糖進(jìn)入這些組織進(jìn)行代謝。 誘導(dǎo)葡萄糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的合成，加速細(xì)胞內(nèi)葡萄糖的分解利用。 通過使細(xì)胞

12、內(nèi)cAMP含量減少，激活糖原合成酶和丙酮酸脫氫酶系，抑制磷酸化酶和糖異生關(guān)鍵酶等，使糖原合成增加，糖的氧化利用、糖轉(zhuǎn)變?yōu)橹镜姆磻?yīng)增加，血糖去路增快；使糖原分解和糖異生減少或受抑制，使血糖來源減少，最終使血糖濃度降低,,胰高血糖素 ：主要通過提高靶細(xì)胞內(nèi)cAMP含量達(dá)到調(diào)節(jié)血糖濃度的目的。細(xì)胞內(nèi)的cAMP可激活依賴cAMP的蛋白激酶，后者通過酶蛋白的共價修飾改變細(xì)胞內(nèi)酶的活性，即激活糖原分解和糖異生的關(guān)鍵酶，抑制糖原合成和糖氧化的關(guān)鍵酶

13、，使血糖升高。 腎上腺素: 通過cAMP激活肝中糖原磷酸化酶使糖原分解，還有誘導(dǎo)肝中磷酸烯醇式丙酮酸激酶及果糖二磷酸酶的合成促進(jìn)糖異生作用，使氨基酸轉(zhuǎn)化成葡萄糖，從而使血糖上升。,,實(shí)驗(yàn)討論： 1) 家兔正常體溫39.0(38.5～39.50)℃、皮膚溫度33.5～36℃，心跳頻率258±2.8次/分，動脈血壓110（95～130）mmHg，循環(huán)血量59±2.3ml/Kg體重

14、，呼吸頻率51（38～60）次/分。家兔耳大、血管清晰，便于注射和取血。設(shè)置四只為了在縱向比較的同時也作橫向?qū)Ρ取?2）耳緣靜脈操作簡單、動物不需特別固定和麻醉。 3）因?yàn)椴煌に氐淖饔脵C(jī)理不同，作用效果和時間也就不盡相同，詳情參考各激素作用具體機(jī)理。 4）胰高血糖素 主要通過提高靶細(xì)胞內(nèi)cAMP含量達(dá)到調(diào)節(jié)目的。細(xì)胞內(nèi)的cAMP可激活依賴cAMP的蛋白激酶，后者通過酶

15、蛋白的共價修飾改變細(xì)胞,,酶的活性，即激活糖原分解和糖異生的關(guān)鍵酶，抑制糖原合成和糖氧化的關(guān)鍵酶，使血糖升高。 腎上腺素通過cAMP激活肝中糖原磷酸化酶使糖原分解，還有誘導(dǎo)肝中磷酸烯醇式丙酮酸激酶及果糖二磷酸酶的合成促進(jìn)糖異生作用，使氨基酸轉(zhuǎn)化為葡萄糖，從而使血糖升高。使肌肉和脂肪組織細(xì)胞膜對葡萄糖的通透性增加，利于血糖進(jìn)入這些組織進(jìn)行代謝 誘導(dǎo)葡萄糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的合成、通過使細(xì)胞

16、內(nèi)cAMP含量減少，激活糖原合成酶和丙酮酸脫氫酶系，抑制磷酸化酶和糖異生關(guān)鍵酶等，使糖原合成增加，糖的氧化利用，糖轉(zhuǎn)變?yōu)橹狙堑姆磻?yīng)加快，去路增快；使糖原分解和糖異生減少或受到抑制，使糖原來源減少，最終使血糖濃度降低。,,5）可能還與生長激素、生長抑素及腎上腺皮質(zhì)激素等有關(guān)。 生長素具有升糖作用，能抑制外周組織對葡萄糖的利用，增強(qiáng)脂肪酸的氧化，減少葡萄糖的消化。血糖升高可使其濃度降低。

17、生長抑素: 由胰島B細(xì)胞分泌，主要通過抑制胰島素和胰高血糖素的分泌來發(fā)揮作用。 腎上腺皮質(zhì)激素包括糖皮質(zhì)激素：由腎上腺皮質(zhì)分泌，可促進(jìn)肌肉蛋白質(zhì)分解，抑制蛋白質(zhì)合成；并促進(jìn)蛋白質(zhì)、脂肪在肝臟內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘窃推咸烟恰?抑制肝外組織攝取葡萄糖，從而提高血糖。,,參考文獻(xiàn)： 全國高等學(xué)校教材《生理學(xué)》（第7版） 李燕俊、計(jì)融、李玉偉等，高麗紅參對小鼠抗疲勞作用的研究中國公共衛(wèi)生，2003