生理学实验设计家兔胆结石病理过程的模型

家兔胆结石病理过程的模型及治疗方法【实验目的】通过家兔胆结石病理过程的模拟，了解人胆结石的成因及致病机理，从而了解如何预防和治疗胆结石。【实验原理】正常胆汁中的胆汁酸有游离胆汁酸和结合胆汁酸两大类，以后者为主，游离胆汁酸主要有胆酸，鹅去氧胆酸，去氧胆酸，尚有少量熊去氧胆酸和石胆酸，前两者在肝内由胆固醇转化而来，后三者在肠道下部由肠道细菌将上述两种胆汁酸还原而成。胆汁中胆固醇占3%~6%，不溶于水，其溶解度取决于胆汁中它与胆盐和软磷脂的比例，即胆固醇溶解能力=胆盐+软磷脂/胆固醇，当此比值大于12:1时，胆固醇在胆汁中可保持溶解状态，形成微胶粒，这样的胶粒是稳定的。当胆固醇含量过量或胆盐、软磷脂含量降低，破坏了它们之间的正常比例关系时，则此胆汁就成为胆固醇饱和或过饱和状态的胆汁——致石性胆汁。在这种胆汁中，就可能有胆固醇微晶体析出，在胆囊内可进一步融合集结形成肉眼可见的结石。肝脏排泄的胆红素主要为水溶性的胆色素，即二葡萄糖醛酸苷胆红素。胆汁中β-葡萄糖醛酸苷又能将结合型胆红素水解为非结合型胆红素和葡萄糖醛酸，非结合型胆红素的羟基与胆汁中的Ca2+结合形成不溶于水的胆红素钙，而沉淀形成结石。正常胆汁中胆红素二葡萄糖醛酸苷并不被水解。因此，胆汁理化性状的改变是形成胆固醇胆结石和胆红素胆结石的关键。本实验就是长期少量改变胆汁理化性状来达到实验的目的。鹅去氧胆酸（CDCA）为正常胆汁中游离胆汁酸成分之一，它能降低胆汁中胆固醇的饱和度，从而使胆固醇从结石中溶解，脱落，同时脂类恢复微胶粒状态。胆汁中ADCA的含量增加后，其程度与所用剂量成正比，直到CDCA占胆汁内胆盐量的90%~95%，一般当CDCA占胆汁中胆盐的70%时，胆固醇就处于不饱和状态，从而不能沉淀形成结石。【实验器材与药品】基础食物，致石食物，鹅去氧胆酸和哺乳动物手术器械一套【实验对象】健康家兔【实验步骤和方法】喂食过程：1、选取健康家兔，1.8Kg左右，30只，随机分为三组。一组为实验组，一组为对照组，另一组为给药组。2、对照组家兔喂饲基础食物（常规食物），实验组家兔喂饲基础食物和致石食物，致石食物中含1%洛蛋白，1.5%蔗糖，1%猪油，1%纤维素，0.02%胆酸，0.05%胆固醇。给药组除给基础食物和致石食物外，还在基础食物中加入少量的鹅去氧胆酸。3、3个月后，禁食24小时。手术过程：1、称重，麻醉，固定。2、迅速打开腹腔，沿腹白线剪开肌肉层，暴露出肝脏。3、找到胆囊，用血管钳夹住胆囊管，取出胆管，若有结石，肉眼观察胆管内结石情况，并取出结石。4、用注射器吸出全部胆汁，肝脏以生理盐水充分灌洗。每只家兔抽取2mL心脏血液。【观察和计算项目】1、收集所有动物胆结石，以红外光谱法分析胆石成分，确定结石类型。并计算动物胆结石发生率。若在胆管内肉眼不能观察到，则可考虑用CT观察。2、用改良J—G法测定胆汁里总胆红素，结合胆红素，并计算游离胆红素及其占胆红素的百分比。3、用邻苯二甲醛显色法测定血清总胆固醇含量。4、以动物胆结石发生率，胆汁成分，血清总胆固醇含量，游离胆红素百分比（UCB%）等项指标，比较三组间的差异。（游离胆红素百分比计算公式：UCB%=总胆红素游离胆红素×100%）【预期结果及分析】1、结果：实验组家兔的胆结石发生率比对照组高，且胆石成分中一定含胆红素和胆固醇；给药组家兔的胆结石发生率比实验组低。分析：实验组家兔由于家兔的饲料中含胆固醇和油脂量高使家兔发生胆结石的概率高；而由于鹅去氧胆酸的作用使胆固醇的饱和度降低，使给药组家兔的胆结石发生率比实验组低。2、结果：实验组家兔的胆汁中胆固醇和胆红素的含量比对照组的高；而给药组家兔的胆汁中胆固醇和胆红素的含量明显比实验组少。分析：实验组家兔由于结石是因为胆汁中胆固醇、胆盐、胆红素和软磷脂的平衡遭到破环，胆固醇和胆红素沉淀所致，所以胆汁中它们俩的含量达到饱和，含量肯定比正常胆汁中的要高；而给药组家兔的胆汁由于CDCA能只降低胆固醇的饱和度，所以胆红素的含量不能预估。3、结果：血清中胆固醇含量也是实验组比对照组高；相应的，给药组血清中胆固醇的含量少。分析：实验组家兔由于胆汁中的胆固醇含量达到饱和，过量的胆固醇能进入血循环，所以含量会高；对于给药组来说，由于鹅去氧胆酸能降低胆固醇的饱和度，使胆固醇处于不饱和状态，所以给药组血清中胆固醇的含量也相应减少。4、UCB%结果：实验组比对照组高；而给药组的家兔胆汁中游离胆红素的百分比却无法估计。分析：实验组由于结石病兔的胆汁中β-葡萄糖醛酸苷酶能将结合胆红素水解为非结合胆红素，非结合胆红素能跟Ca2+结合形成不溶于水的胆红素钙。而正常胆汁中胆红素二葡萄糖醛酸苷并不被水解。所以结石病兔的胆汁中非结合胆红素的含量比正常的多，即游离胆红素多，所以百分比也高；而给药组的家兔胆汁中游离胆红素的百分比却无法估计，是因为鹅去氧胆酸只是降低了胆石中胆固醇的饱和度，没有降低胆红素的饱和度，所以无法预估。【实验结论】通过家兔胆结石病理过程的模型可知，长期食用含有大量的脂类和胆固醇的食物，使胆固醇在胆汁中沉积，导致胆结石；而治疗胆结石主要依靠手术取出，若结石在肝内胆管内，不能手术取出，则可服用鹅去氧胆酸使结石变小，排出体外。在疗养阶段，还应注意不能食用含大量胆固醇的食物。【参考资料及参考文献】a）苯二甲醛的显色法：胆固醇及其脂在硫酸作用下与邻苯二甲醛产生紫红色物质，此物质在550nm波长处有最大吸收峰，可用比色法测CD值做胆固醇的定量测定。b）改良J—G法：血清中结合胆红素可直接与重氮试剂反应产生偶氮双吡咯胆红素，非结合胆红素须用加速剂咖啡因二苯甲酸钠破坏其分子内氢键后才能与重氮试剂反应，也产生偶氮双吡咯胆红素，重氮反应时，PH=6.5，反应后加入碱性酒石酸钠使紫色偶氮胆红素转变成蓝色偶氮胆红素在600nm波长比色。c）《生理学》第6版，人民卫生出版社，姚泰主编d）《机能实验学》第2版，科学出版社，高兴亚、汪晖、戚晓红、倪秀雄主编e）《胆道药理学》，安徽科学技术出版社，徐叔云主编