(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腎上腺素或去甲腎上腺素,亦可出現(xiàn)與上相似的血壓上升。若欲使血壓維持長時期的升高,可采取上述藥物靜脈滴注給藥。給狗或貓靜脈注射0.1~0.6μ后葉加壓素或給大白鼠靜脈注射0.006~0.008u后葉加壓素,均可導(dǎo)致受試動物的血壓顯著上升,但重復(fù)注射易出現(xiàn)耐受現(xiàn)象。子宮胎盤缺血型急性高血壓法,選用妊娠家兔,通過胎盤作“Z”字形縫合,造成子宮胎盤缺血,手術(shù)后血壓逐漸升高,于1/2~2小時升達高峰。但注意縫線不要穿過子宮壁,否則將不發(fā)生高血壓。
慢性實驗性高血壓類型:遺傳性高血壓,家兔和大白鼠遺傳性高血壓均屬多基因遺傳。選擇收縮壓高于160mmHg的家兔,進行同系近親繁殖,可使半數(shù)仔兔出現(xiàn)高血壓。目前培育成功的遺傳性高血壓大白鼠鼠種甚多,如由Okamoto等培育成功的京都種大白鼠SHR,由Smirk等培育成功的新西蘭種大白鼠GHR,由Bianchi等培育成功的米蘭種大白鼠MHS,由Dahl等培育成功的Brookhaven種高血壓敏感大白鼠HSR。此外,Okamoto還培育了一些亞種。遺傳性高血壓大白鼠壽命明顯縮短。
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±標準差為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。采用玻璃紙或橡皮膜包裹腎臟,或在腎周圍間隙中注入火棉膠,或采用乳膠薄膜條或絲線8字形繞腎門結(jié)扎,均可使狗、家兔或大白鼠血壓持久性升高。
內(nèi)分泌型高血壓,1942年Selye首先證明脫氧皮質(zhì)酮(DOC)可引起小雞高血壓,附加氯化鈉飼料可使高血壓加劇。哺乳動物如大鼠等,單用大劑量DOC不易引起高血壓,常需事先切除一側(cè)腎臟和附加1%氯化鈉飼料,才能引起持續(xù)性高血壓。雌鼠較雄鼠易于誘發(fā)高血壓。大白鼠體重以100~150克適宜。選用狗和大白鼠注射垂體前葉提取物或給家兔靜脈注射垂體后葉加壓素0.5~0.7毫克,數(shù)周后可引起血壓上升。
(三)動物心電圖
動物心電圖與人體心電圖在記錄原理、方法、基本波形等方面無本質(zhì)區(qū)別,但在具體記錄方法、圖形識別與判斷及影響心電圖波形的因素等許多方面與人體心電圖有所不同;特別是一般動物心電圖除心率失常外,并未建立公認的正常值,故從心電判斷其功能、病理變化比人體更加困難。
測量動物心電圖常選用狗、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,電壓定標可放大為1mV=15或(20)mm,又因小動物的心率快,當超過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。
。ㄋ)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。醫(yī)學(xué) 全在.線提供www.med126.com
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:白細胞和巨噬細胞浸潤,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。