胰岛素所致的低血糖休克及药物和激素对血糖的影响

兰州大学医学机能学实验

胰岛素所致的低血糖休克及药物和

激素对血糖的影响

实

验

计

划

书

设计人：符 丹 杨晓燕 陈 丹 王 丰 第一临床医学院2010级医学检验一班

2013年3月4日 星期一

一、实验名称：

胰岛素所致的低血糖休克及药物和激素对血糖的影响

二、实验目的：

学习监测血糖的方法，同时观察胰岛素及药物和激素对血糖的影响，从而加 深理解药物和激素影响血糖水平的机制。

三、实验背景

糖尿病（diabetesmellitus,DM）是以慢性高血糖为特征的常见病、多发病, 糖尿病的基本病理生理机制为胰岛素分泌绝对或相对不足和胰高血糖素活性增高所引起的代谢紊乱,一方面, 体内葡萄糖生成增加, 血糖来源增多; 另一方面, 葡萄糖的氧化利用减少, 当血糖升高值超过肾小管对糖原的吸收能力时, 便出现尿糖, 故称糖尿病。临床上分为胰岛素依赖型( 1 型) 和非胰岛素依赖型(2 型) 两种,而后者高达90 %。糖尿病可引起酮血症,导致昏迷、冠心病、脑中风和胃动脉硬化、肾衰竭、肢体外周动脉闭塞以及视网膜出血、水肿、血栓等,最终导致失明。有报道,我国糖尿病患者在9千2百万以上,可发生在不同的年龄组。另据调查,在生活水平越高的地区,其发病率越高。随着国民经济的发展,糖尿病更不容忽视。临床上1 型糖尿病多用胰岛素进行治疗, 对于2 型糖尿病的治疗药物则主要有磺酰脲类、双胍类降血糖药和α- 葡萄糖苷酶抑制剂。但随着对糖尿病发病机制认识的不断深入, 对糖尿病的治疗途径由以往单一增加胰岛素的降血糖作用发展到控制葡萄糖代谢, 增强胰岛素受体敏感性, 抑制胰岛素抵抗及蛋白质非酶性糖基化, 减少脂肪酸氧化代谢等方面。近年来, 随着对2 型糖尿病发病机制的深入研究, 发现了多个药物治疗的新靶点, 从而合成了一系列新活性化合物。

糖尿病目前虽还没有根治方法，但绝不是不治之症。糖尿病完全是一种可防可治的疾病。传统对糖尿病的综合治疗有“五驾马车”的说法，即——糖尿病知识教育、饮食治疗、运动治疗、自我监测血糖、药物治疗。治疗上除了使用传统的药物治疗，还应结合多种手段综合治疗。同时加大药物的研发，并充分发挥我国中医中药优势。

口服降糖药近年来有了迅速的发展，除原来的磺酰脲类(sulfonylurea)及双胍类(biguanide)外，已有第3类α—葡萄苷酶抑制剂(α-glucosidase inhibitor)，供临床应用，第4类胰岛素增敏剂(insulin sensitizer) (噻唑烷二酮类)；第5类胰升糖素抑制剂(insulin antagonist inhibitor)。第6类糖异生作用抑制剂(gluconeogenesis inhibitor)则尚在实验和小剂量临床试用阶段。磺酰脲类降糖药可引起低血糖反应，而双胍类和α—葡萄苷酶抑制剂则不引起低血糖反应，被称为抗高血糖药物。

四、实验原理：

参与血糖浓度调节的激素有两类：一类是降低血糖的激素，只有胰岛素一种；一类是升高血糖的激素，这类激素包括：肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素、生长激素等。

1、胰岛素：是主要的降血糖激素，是由胰岛B细胞所产生，其主要作用有：

A)促进葡萄糖转运：葡萄糖经细胞膜异化扩散进入细胞内需细胞膜上的葡萄糖运载体（GLUT4）蛋白，胰岛素可使GLUT4从细胞内转位到细胞膜上，加速葡萄糖向细胞内转运。

B)调节糖代谢：可加速葡萄糖酵解和氧化，促进糖原合成并抑制糖原分解和糖异生，从而促进糖的利用而减少糖的生成。

C)抑制脂肪和蛋白质分解代谢而促进其合成代谢：可抑制脂肪酶的活性，促进脂肪合成并抑制其分解，减少游离脂肪酸和酮体的生成，减轻脂肪酸对葡萄糖氧化的抑制；可促进氨基酸进入细胞并促进蛋白质合成，从而减少糖异生的原料，使糖异生减少。

高血糖、高氨基酸、胰泌素、胰升糖素和迷走神经兴奋等都可促进胰岛素的释放。

2.肾上腺素：

肾上腺素有升高血糖的作用，激动α-2受体，抑制胰岛素分泌；激动β-2受体，促进胰高血糖素分泌。

3.甲状腺激素：

TH能加速肠粘膜吸收葡萄糖，增加外周组织利用糖以及糖原合成与分解，提高糖代谢速率。TH还能增强肝糖异生，也能增强肾上腺素、胰高血糖素、皮质醇和生长激素的生糖作用；TH水平升高能对抗胰岛素，使血糖升高。

4.胰高血糖素：

胰高血糖素与肝细胞膜上的相应受体结合后，激活肝细胞内的磷酸化酶、脂肪酶和与糖异生有关的酶系，加速糖原分解、脂肪分解和糖异生。

5.糖皮质激素：

促进糖原异生，能增加肝及肌肉组织中蛋白质分解产生的氨基酸及其中间代谢产物合成糖原；减慢葡萄糖分解为CO2的氧化过程，从而有利于中间代谢产物在外周组织再合成葡萄糖，增加血糖来源；减少机体细胞摄取葡萄糖。

6.生长激素：

生理剂量的生长激素能促进胰岛素的分泌，具有降低血糖的作用，而过量的生长激素则抑制糖的利用，具有升高血糖的作用。

血糖仪的原理是通过测量血液中的葡萄糖与试纸中的葡萄糖脱氢酶反应产生的电流量测量血糖。

五、实验对象：

小鼠

六、药品与器材

生理盐水，胰岛素针剂，20%葡萄糖溶液，1:10000 肾上腺素溶液，胰高血糖素针剂，糖皮质激素针剂，甲状腺素针剂，生长素针剂，血糖检测仪，小鼠手术器械，纱布，注射针头，注射器，鼠笼，小鼠固定器、苦味酸。

七、实验方法：

1、选取80只体重在18-22g之间的健康雄性小鼠作为实验对象；实验前小鼠禁食6小时，不禁水，以避免食物引起血糖波动导致实验结果不准确。

2、分组：随机取小鼠16只做胰岛素所致低血糖休克的实验，另取64只小鼠做药物和激素对血糖影响的实验。

一、胰岛素所致低血糖休克的实验

1. 实验前小鼠禁食6~12小时，不禁水，以避免食物引起血糖波动导致实验结果不准确。

2. 分组编号：取大小均匀（约20g）的小鼠16只，称重，随机分为A、B、C、D 4组，每组4只，用苦味酸标号1~8。

A组为空白对照组；B组为低剂量组；C组为中剂量组；D组为高剂量组。

3. 尾部取血（实验所有取血均用此法）1~2滴用血糖检测仪检测各组小鼠给药前血糖并记录。

4. 给药：

A组（空白对照组）：生理盐水溶液0.1ml/10g皮下注射（sc），观察其是否出现精神不安、抽搐症状并检测记录其血糖；15min后腹腔注射（ip）20%葡萄糖溶液0.1ml/10g。

B组（低剂量组）：胰岛素0.25U/kg按0.1ml/10g(0.025U/ml)皮下注射（sc），观察其是否出现精神不安、抽搐症状并检测记录其血糖。15min后腹腔注射（ip）20%葡萄糖溶液0.1ml/10g。 C组（中剂量组）：胰岛素1U/kg按0.1ml/10g(0.1U/ml)皮下注射（sc），观察其是否出现精神不安、抽搐症状并检测记录其血糖。15min后腹腔注射（ip）20%葡萄糖溶液0.1ml/10g。 D组（高剂量组）：胰岛素4U/kg按0.1ml/10g(0.4U/ml)皮下注射（sc），观察其是否出现精神不安、抽搐症状并检测记录其血糖。15min后腹腔注射（ip）20%葡萄糖溶液0.1ml/10g。

5. 分析实验数据，讨论实验结果。

4. 二、药物和激素对血糖影响的实验

（1）取剩下的小鼠64只，称重，随机分为8组。每组 8 只，用苦味酸分别标记编号。第一组为对照组，其余组为实验组。给药前采血测一次血糖。

（2）对各组小鼠给予不同药物或激素。具体给药方法如下：

一组：生理盐水0.1ml/10g（0.1U/ml）腹腔注射；

二组：胰岛素 1U/kg，按 0.1ml/10g（0.1U/ml）腹腔注射；

三组：1:10000肾上腺素溶液 0.1ml/10g 腹腔注射；

四组：0.1mg/ml的胰高血糖素溶液 0.1ml/10g 腹腔注射；

五组：5mg/ml的糖皮质激素0.1ml/10g 腹腔注射；

六组：40mg/ml的甲状腺素0.1ml/10g 腹腔注射；

七组：低剂量（0.05U/ml）的生长激素 0.1ml/10g 腹腔注射；

八组：高剂量（0.1 U/ml）的生长激素0.1ml/10g腹腔注射；

（3）血糖测定：各组腹腔注射完药物后分别在 5 分钟、10 分钟、30 分钟、45分钟从小鼠尾部采血一滴，滴在血糖检测试纸上进行血糖浓度测定。

【数据处理】

绘制曲线图：观察注射不同药物和激素的小鼠血糖浓度随着时间的变化。

八、注意事项：

1.注意胰岛素的用量。严密观察低血糖反应、痉挛出现时间及表现形式。痉挛多表现为前后肢僵直性抽搐，同时伴有躯体旋转运动。

2.如发生低血糖反应，应立即注射20%葡萄糖溶液或肾上腺素溶液进行解救，再观察其变化。

3.注射的部位要相同，且进针要准确。

4.腹腔给药，因不同药物和激素起作用的时间不同，故采血时间一定要准确（按上表所示）。以便于观察不同激素和药物升降血糖的幅度以及吸收入血和代谢的快慢。

5.采血时只要从小鼠尾部采一滴即可，但要注意血滴必须完全覆盖测试区。同时应先用45~50摄氏度温水浸泡小鼠尾部。

九、实验结果预测

（一）、实验空白组不出现低血糖休克；低胰岛素剂量组不出现低血糖休克；中剂量组可能出现低血糖休克；高剂量组出现低血糖休克。

（二）、一组空白组无明显变化；

二组注射胰岛素，血糖降低；

三组注射肾上腺素，血糖升高；

四组注射胰高血糖素，血糖升高；

五组注射糖皮质激素，血糖升高；

六组注射甲状腺素，血糖升高；

七组注射低剂量生长激素，血糖降低；

八组注射高剂量生长激素，血糖升高。