《實驗動物科學(xué)》 三、心血管系統(tǒng)藥理實驗中的選擇與應(yīng)用

（一）血壓測量

插管直接測壓法：在研究中經(jīng)常應(yīng)用動物急性血壓試驗來分析藥物等對循環(huán)系統(tǒng)的影響，常用的動物有狗、貓、家兔和大白鼠。猴、羊、豚鼠、小鼠、雞、鳥和蛙的血壓值和急性測壓法雖有報告，但極少用于藥物對血液循環(huán)影響的常規(guī)研究。各種動物的血壓值可參看表10-31。

表10-31　各種動物的血壓值

動物種類動物數(shù)與性別麻醉情況血壓（mmHg）收　縮　壓舒　張　壓猴14不麻醉
-159（137～188）
124～175127（112～152）
105～138馬173♂
43♀
青年5♂
3♀不麻醉
″
″
-98（90～144）
90（86～98）
80
80～9064（46～86）
59（43～84）
50
50～65牛-
青年4
-不麻醉
-
-134（124～166）
157（133～177）
13488（80～120）
88山　羊-
-不麻醉
-120（112～126）
80～12084（76～90）
42-84綿　羊13
-局麻114（90～140）
11468豬-
-不麻醉
-169（144～185）
170108（98～120）
110狗13
22
67♂
80♀
-不麻醉
戊巴比妥鈉
巴比妥鈉
″
-112（95～136）　56（43～66）
149（108～189）　100（75～122）
134（85～190）
125（60～170）
80～180　45～100貓5
191♂
208♀
-巴比妥或乙醚
戴愛爾或氨基
甲酸乙酯
″
-120　75
129（67～216）
121（62～200）
120～155　75～100兔32
-不麻醉
-110（95～130）
70～15080（60～90）
60～90豚　鼠8
-乙醚、戊巴比妥
-110（28～140）　47（16～90）
81～90田　鼠--90～170大　鼠124
100
-戊巴比妥鈉
不麻醉
-129（88～184）
98（82～120）
60～15091（58～145）
-
60～110小　鼠9
青年19
-氨基甲酸乙酯
或乙醚
不麻醉
-113（95～125）
117（95～138）
90～16081（67～90）
-
70～110金地鼠-戊巴比妥納120～170雞-88～170鴨--88～170鵝--88～170鴿--135鯉　魚--43蛙--20～6020～40蟾　蜍48

大白鼠血壓除對個別藥物（如毒扁豆堿）反應(yīng)異常外，對絕大多數(shù)的升壓和降壓物質(zhì)的反應(yīng)都和人或大動物（如狗、貓）是一致的，并且反應(yīng)十分靈敏，目前它是檢定體液或組織中去甲腎上腺素等升壓物質(zhì)含量的常用動物之一。大白鼠來源容易解決，較經(jīng)濟(jì)、用藥量少、所占工作面小。缺點是動物小，操作較因難，血管較細(xì)小，易發(fā)生血液凝固，故須預(yù)先注射肝素抗凝。用狗作實驗優(yōu)點很多，如血壓恒定，較大白鼠、家兔等小動物更接近人體，對藥物反應(yīng)靈敏并與人基本一致；血管和神經(jīng)較粗，管壁彈性強，便于手術(shù)操作和適用于分析藥物對循環(huán)系統(tǒng)的作用機制；心搏力量強，能描繪出完好的血壓曲線；用作藥物篩選時，可反復(fù)應(yīng)用。缺點是來源較困難，人體貴，不適用于需要動物數(shù)量較多的實驗。貓用于血壓試驗時除有與狗相同的優(yōu)缺點外，特別值得指出的是更適用于藥物對循環(huán)系統(tǒng)作用機制的分析，因為貓不僅有瞬膜，便于分析藥物對交感神經(jīng)節(jié)和節(jié)后部分的影響，而且易于制備脊髓貓以排除脊髓以上的中樞神經(jīng)系統(tǒng)對血壓的影響。此外，貓體重較狗輕（實驗可用1.8～2.5kg體重的貓），用藥量較省。家兔來源容易，性情溫和，故亦常用血壓試驗。但并不理想，因為家兔為草食動物，個體間血壓差異大，對藥物反應(yīng)不及上述各種動物恒定和靈敏，較脆弱，尤其是長毛大耳家兔易死亡，故它不適用于血壓試驗，血管較小和心搏力量較弱，插管內(nèi)易發(fā)生血凝塊。而且約有20～30%的家兔在頸動脈上向甲狀腺分出的一根小動脈，碰到這一情況，宜將此分枝反線結(jié)扎剪斷，否則在其上方插入動脈插管后，當(dāng)檢壓計加壓或開放動脈夾時，較大量的枸櫞酸鈉可經(jīng)過此側(cè)技，造成家兔深吸氣和血壓激烈波動，枸櫞酸鈉倒入心臟而死亡。

不插管（間接）測壓法：在不插管測壓法中最常用的動物是狗、大白鼠和家兔。大白鼠不插管測壓法，常選用大白鼠尾容積測壓法、鼠尾搏動投影響測壓法和鼠腳測壓法。狗不插管測壓法選用頸動脈皮橋法、脛動脈間接測壓法和股動脈穿刺測壓法。家兔不插管測壓常選用頸動脈皮橋測壓法和兔耳測壓法。

（二）實驗性高血壓

1934年，Goldblatt曾證實，狹窄狗腎動脈可產(chǎn)生持續(xù)性高血壓，這一實驗研究引起了人們的普遍重視。隨后，世界各地相繼開展了高血壓病的動物實驗研究，建立了不同的高血壓動物模型，并提出了各種有關(guān)高血壓病病原的學(xué)說。急性實驗性高血壓模型，常選用的動物有狗、貓、大白鼠、家兔和猴等。引起急性實驗性高血壓的方式很多，如直接刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)、通過神經(jīng)反射、外源性兒茶酚胺類或其它體液性加壓物質(zhì)的注射等。實驗一般多在麻醉動物身上進(jìn)行。

直接刺激中樞神經(jīng)法，采用埋藏電極或借助于立位定各器，是刺激大白鼠或猴的側(cè)下丘腦防御警覺區(qū)，可使動物血壓明顯升高，心率加快和心輸出量增加等。神經(jīng)反射性高血壓可選狗進(jìn)行，以波長0.1毫秒、頻率5～50次/秒的方波刺激狗的隱神經(jīng)、喉上神經(jīng)或精神迷走神經(jīng)中樞端，刺激時間為15秒，可使狗的收縮壓和舒張壓均升高20～100mmHg。腎源性加壓物質(zhì)的注射法，選用大白鼠、家兔或狗，實驗前將動物兩側(cè)腎臟摘除，手術(shù)后幾小時或經(jīng)24小時后，給動物靜脈注射或滴注腎提取物、腎素或人工合成的血管緊張素（Angiotensin）均可使血壓明顯升高。切除動物腎臟后幾小時，血中血管緊張素原（Angiotensinogen）即開始上升。24小時后可增達(dá)高峰，大白鼠血中血管緊張素原值可增加14～15倍，狗約增加3倍。從而大大提高了動物對外源性腎臟加壓物質(zhì)的敏感性。體液性加壓物質(zhì)注射法，選用狗、貓或兔按2～8μg/Kg劑量靜脈注射腎上腺素或去甲腎上腺素時，可引起血壓顯著而短暫的升高。給大白鼠靜脈注射0.5～3μg腎上

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神經(jīng)原型高血壓，可選用狗、大白鼠和家兔等，通過機能性方法或物理方法作用于動物神經(jīng)系統(tǒng)而誘發(fā)條件反射性高血壓和皮層性高血壓模型。選用出生后的小白鼠誘發(fā)隔離性高血壓，如采用大白鼠隔離飼養(yǎng)，高血壓發(fā)生率和血壓升高程序均不及小白鼠顯著。大灰鼠長時期處于噪音或鑰匙叮噹響聲刺激造成的聽源性緊張情況下，可誘發(fā)神經(jīng)原性高血壓，它與人的高血壓病相類似，適用于降壓藥物的篩選。大灰鼠正常平均收縮壓±標(biāo)準(zhǔn)差為113±8mmHg，噪音刺激3個月后升高到130～140mmHg，有40%的動物收縮壓高達(dá)160mmHg。采用大白鼠與家鼠雜交所生的大灰鼠，比純種大白鼠較易起聽源性高血壓。大灰鼠以選用120天年齡的適宜。選用狗或兔小腦延髓池內(nèi)注入白內(nèi)陶土生理鹽水混懸液，可使動物顱內(nèi)壓升高，隨后血壓亦逐漸升高，血壓高峰值可超過原值50～80mmHg，并可恒定地維持幾個月，但此法誘發(fā)高血壓的百分率不超過半數(shù)。去抑制性高血壓，常選用家兔，切斷其主動脈的減壓神經(jīng)，或選用狗，切斷頸動脈竇區(qū)神經(jīng)所引起的高血壓。采用狗進(jìn)行實驗時，最好選擇寬臉面的狗，因為這種狗較易找到頸動脈竇。

腎性高血壓，常選用狗、家兔和大白鼠，將動物一側(cè)腎動脈狹窄，腎動脈血流量減少50%以上或同時狹窄兩側(cè)腎動脈，均可導(dǎo)致血壓長期升高。狹窄家兔腎動脈分枝部上方的腹主動脈，或造成腎臟小動脈及其分枝的多發(fā)性栓塞，均可形成高血壓。采用玻璃紙或橡皮?

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選用狗、貓、家兔、豚鼠和大白鼠。測量時麻醉要選擇好，家兔、豚鼠及經(jīng)過訓(xùn)練的狗等可不用麻醉記錄清醒狀態(tài)下的心電圖。有時為避免動物掙扎，特別是某些藥物刺激動物引起掙扎時以及小動物如大白鼠、小白鼠則需加用全身麻醉。常用的戊巴妥鈉對心臟有一定抑制，特別是當(dāng)靜脈注射快時，可加快心率，使ST段移位，T波倒置。吸入性麻醉藥氯仿對心臟毒性大，除非為引起心律失常，不可用于心電圖麻醉。乙醚能加快心率，氟烷減慢心率，烏拉坦和氯醛糖對心臟毒性較小。在麻醉深度方面宜保持穩(wěn)定，補加過量麻醉藥可影響心電圖。體位對心電圖波形有影響，故應(yīng)選擇適當(dāng)體位。小動物如豚鼠甚至頭的位置都影響心電圖波形。狗的前肢和肩部位置對心電圖波形式影響最大，故在實驗過程中應(yīng)保持固定體位。麻醉動物一般用仰位固定，便于安放胸前電極。但也有人認(rèn)為麻醉大白鼠以俯位固定為好。清醒動物用俯位固定較少引起掙扎，馴服的狗可安靜地在實驗臺上記錄心電圖；如有掙扎，可用特制的布兜托在腹下，四肢從布兜的四個孔穿出，將狗懸吊在狗架橫梁上，狗四肢離地，可減少掙扎。狗經(jīng)過訓(xùn)練可避免掙扎。測量動物心電圖用的電極，一般常選用皮下針頭電極，即把電極聯(lián)接于注射針頭或針灸用細(xì)針刺入動物皮下。要注意針頭與電極的聯(lián)接必須十分緊密，接觸良好，否則容易產(chǎn)生干擾，以致記錄失敗。宜選用6～7號大小的注射針頭。針頭的頭部必須干凈無血污。為使之與電極密切接觸，需內(nèi)墊以金屬片或?qū)⑨橆^錘扁，以使金屬面密合。針頭插入皮下是時勿過深，以兔插入肌肉時，肌肉顫動易造成干擾。如用平板電極，則需先剪毛或用硫化鋇、硫經(jīng)堿脫毛，并涂以導(dǎo)電膏或鹽水。電極安放順序為紅-右前肢，黃一左前肢，綠一左后肢，黑一右后肢，白—胸前。根據(jù)實驗要求，胸前可放一個或幾個電極。導(dǎo)聯(lián)選擇取決于實驗需要，一般為從心電圖記錄心率或記錄心律失常發(fā)生可選肢導(dǎo)聯(lián)任何一個有P波、R波及T波直立的導(dǎo)聯(lián)。如Ⅱ、aVF，或選胸前反映左。由于胸前導(dǎo)聯(lián)的電極離心臟近，電壓高，波形明顯。家兔以上的較大動物按人的心電圖記錄定標(biāo)和紙速即可，即1mV=10mm，紙速25mm/秒。大白鼠等較小動物電壓較低，為使記錄清晰，電壓定標(biāo)可放大為1mV=15或（20）mm，又因小動物的心率快，當(dāng)超過150～200次/分時，用25mm/秒，紙速記錄波形重疊，不便分析，可加快紙速為50mm/秒，圖形更為清楚。

動物體位，麻醉影響心電圖外，還應(yīng)注意季節(jié)溫度，豚鼠TⅡ和TavI在冬季自發(fā)倒置者比春季要少得多。冷血動物的心臟活動與季節(jié)溫度關(guān)系密切，低溫下蟾蜍心率可減少為每分鐘10次以下，T波可消失，高溫時心率可超過100次/分，T波也增高。小動物心電圖受呼吸影響較大，基線可隨呼吸上下擺動。狗的P波在Ⅲ導(dǎo)聯(lián)吸氣時直立，呼氣時可倒置。

動物的體重越輕、年齡越幼小者有心率越快的傾向；鳥類一般較快，而冷血動物較慢；小鼠、大鼠、豚鼠等小動物心率很快，兔、貓等次之，狗、猴等略慢些，但也比人快很多。各種溫血動物和冷血動物的心率和心電圖正常值可見表12-27至表12-30。在分析動物心電圖時供參考。

（四）抗心肌缺氧缺血藥

腦垂體后葉素能使冠狀動脈痙攣，造成急性心肌供血不足；加以外周阻力增加，導(dǎo)致心臟負(fù)荷加重，在心電圖上可見到心肌缺血變化。藥物若能防治這種心肌缺血變化，被認(rèn)為可能有抗心肌缺血的價值。此法記錄的心電圖具有心肌缺血的特異性。常選用家兔，從耳緣靜脈注射腦垂體后葉素2.5μ/kg（用生理鹽水稀釋為3ml），時間30秒。由于靜脈推注引起的心肌缺血心電圖變化急劇，不便判斷藥物，可改用靜脈滴注法，即在10分鐘時恒速滴入上述量的腦垂體后葉素。因家兔心電圖變化持續(xù)時間較長，心電圖記錄持續(xù)到15～30分鐘。靜滴可持續(xù)更久。滴注后家兔心電圖可現(xiàn)出T波先升高緩低平、雙相、倒置，ST段抬高，心率變慢，P-R及Q-T間期延長，還偶有竇性心律失常、室性早搏、室性心動過速等心律失常變化。

異丙腎上腺素為強的β受體興奮藥，能通過加快心率增強心肌收縮力等環(huán)節(jié)增加心肌耗氧量，造成心臟負(fù)荷過重，心肌微循環(huán)障礙，連續(xù)應(yīng)用可形成心肌梗塞樣變化，用心電圖和病理切片可檢測病變程序。常選用豚鼠、家兔或狗，豚鼠和狗每天皮下注射異丙腎上腺素2～8mg/kg，家兔10～16mg/kg，連續(xù)兩天。可見心電圖T波由正變負(fù)或雙相，并伴有ST段抬高；竇性心動過速，早搏或其它心律失常。豚鼠心臟病理變化有：白細(xì)胞和巨噬細(xì)胞浸潤，心肌纖維腫脹、斷裂、橫紋消失，甚至溶解，發(fā)生玻璃樣變和脂肪變性等。

結(jié)扎豚鼠、家兔、貓、狗、猴、豬等動物在左冠狀動脈前支均可引起心肌梗塞。其中選用家兔和狗最多且效果明顯。

心肺灌流是分析藥物對心臟作用的經(jīng)典方法。一般用狗或貓，但用小動物有其優(yōu)點，研究強心甙心可采用豚鼠；而研究心肌耐缺氧，則宜選用大白鼠。在大白鼠心肺灌流標(biāo)本上，可研究心肌耐缺氧能力，還可同時分析心輸出量、血壓、心率等因素與心肌耐缺氧能力的關(guān)系。常選用雄性、體重250～300克左右大白鼠為宜。體重過小或過大，影響耐缺氧時間。大白鼠心肺灌流，最麻煩是出現(xiàn)肺水腫，影響心臟存活時間及實驗結(jié)果。減輕心臟前負(fù)荷可以緩和肺水腫的產(chǎn)生。

饒曼人等報導(dǎo)在白鼠對強心甙的作用雖較貓敏感性低671倍，但研究一般藥物對心臟收縮力、心輸出量、靜脈壓的影響，較狗、貓心肺制備節(jié)省大量人力、物力。采用大白鼠心肺灌流法用以研究心肌耐缺氧能力，較小白鼠在密閉容器內(nèi)觀察常壓或減壓時的死亡時間，能更準(zhǔn)確地代表心臟耐缺氧能力，而且能測定藥物對心輸出量、血壓、心率、心收縮力等功能的影響，有利于分析藥物延長耐缺氧時間的影響因素。但實驗條件、技術(shù)操作都有一定要求，動物用量及工作量也較大，作為篩選藥欠簡便，作為分析抗心絞痛藥物的作用原理，則較為合適。

強心甙生物檢定，常選用健康體重260～380克家鴿、1.5～4公斤貓、200～600克豚鼠和體重相差不超過7%的蛙作實驗。

（五）血管阻力測定

器官或局部血管恒速灌流泵法：根據(jù)血管阻力（R）與灌流壓（P）成正比，與流量（Q）成反比的原理，可以用各種流量計測定血流量，并且同步記錄動脈血壓（即灌注壓），用上述原理即可推算出血管阻力，常選用體重12公斤以上的狗作實驗，可采用內(nèi)頸動脈灌流法、椎動脈灌流法、后肢血管灌流法、腎動脈灌流法等測定血管阻力。還可選用體重250克以上的大白鼠，采用后肢及腎動脈灌流法來測定血管阻力。大白鼠腹主動脈與下腔靜脈緊貼在一起，分離腹主動脈時，不要弄破下靜脈造成出血；插入腹主動脈灌流用的塑料管位置要適當(dāng)，以保持后肢灌流通暢，如有扭曲，血管阻力急劇升高，造成人為誤差。塑料插近可拉成葫蘆形，以便結(jié)扎固定于腹主動脈內(nèi)；為使血壓穩(wěn)定，可輸注適量6%小分子右旋糖酐。大白鼠血壓和血管阻力對藥物反應(yīng)敏感，且大白鼠消耗藥量少，又節(jié)約人力，最適合于篩選新藥和研究心血管藥理。但大白鼠血壓和阻力記錄有時不及狗穩(wěn)定，對某些藥物反應(yīng)的特異性及動物種屬的差異還有待積累資料。

藥物對血管的作用，除了在整體動物身上觀察分析其作用外，還可在離體情況下進(jìn)行。其原理都是使動物的器官與身體血液循環(huán)隔斷聯(lián)系，人工地用適當(dāng)?shù)娜芤海ㄈ缏迨弦海膭用}近心端灌入，并以一定壓力使灌流液經(jīng)組織毛細(xì)血管至靜脈流出，以維持器官的生理功能，從灌流液的流量可反應(yīng)該器官的血管阻力變化情況。常選用兔耳、下肢、肝、腎、腸系膜血管灌流。帶神經(jīng)離體兔耳血管灌流法用于分析舒約縮血管的作用部位。藥物注射于軀體或另一兔耳，如能增加或減少帶神經(jīng)的兔耳灌流量，說明是間接作用，如藥物直接注入帶神經(jīng)的兔耳上才發(fā)生反應(yīng)，則是直接作用。離體兔耳血管灌流法用以觀察分析舒縮血管藥物對兔耳血管的直接作用。離體兔耳血管因無中樞控制，血管張力降低，對收縮血管藥敏感；對擴(kuò)張血管藥敏感性稍低，灌流壓應(yīng)根據(jù)流量酌情調(diào)節(jié)。

大白鼠離體膈肢交叉灌流法，從甲鼠的頸動脈引出血液，灌注到受血動物乙鼠的離體后肢，通過接受器和泵使灌注血回到甲鼠頸靜脈。在該制備中，利用乙離離體后肢只保留神經(jīng)與其它部分聯(lián)系，故藥物只能通過神經(jīng)影響后肢；而給予甲鼠的藥物，則只通過血流來影響所灌注的后肢血管；以此來觀察分析藥物是直接作用還是通過神經(jīng)起作用。還可采用大白鼠離體后肢灌流法和大白鼠離體后肢自身灌流法進(jìn)行實驗。大白鼠腎臟灌流實驗法可用于研究腎血管阻力等血液動力學(xué)變化及腎臟重吸收、分泌等生理生化功能。