大鼠高鉀血癥模型在機能實驗教學(xué)中的應(yīng)用＊

李 偉陸曉華王國光丁伯平皖南醫(yī)學(xué)院 病理生理學(xué)教研室 藥理學(xué)教研室，安徽省蕪湖市 400

大鼠高鉀血癥模型在機能實驗教學(xué)中的應(yīng)用＊

李 偉1陸曉華1王國光1丁伯平2皖南醫(yī)學(xué)院 1 病理生理學(xué)教研室 2 藥理學(xué)教研室，安徽省蕪湖市 241002

目的：探討大鼠高鉀血癥模型的優(yōu)勢及其在機能實驗教學(xué)中的應(yīng)用開展情況，供醫(yī)學(xué)院校同仁交流借鑒。方法：將大鼠實驗性高鉀血癥模型進行適當(dāng)調(diào)整與優(yōu)化，并引入機能實驗教學(xué)。結(jié)果：實踐表明機能實驗教學(xué)開展大鼠實驗性高鉀血癥具有可行性與可操作性。結(jié)論：該實驗復(fù)制簡單成本低，且能幫助學(xué)生更全面的了解臨床高鉀血癥對心肌的毒性作用以及心電圖的各種變化情況，適合在各高等醫(yī)學(xué)院校開展普及。

大鼠 高鉀血癥 機能實驗學(xué)

臨床上高鉀血癥多見于急、慢性腎功能衰竭，并發(fā)引起排鉀障礙的病理生理過程，血K＋升高的最大危害是對心肌的毒性作用，引起患者心律失常甚至心臟停搏危及生命。因此，高鉀血癥是機能實驗學(xué)的重要教學(xué)內(nèi)容，心肌電生理及心電圖改變的機制是生理及病理生理的教學(xué)難點，而高鉀血癥正是這兩方面教學(xué)內(nèi)容的集合，為病理生理學(xué)教學(xué)內(nèi)容很好的教學(xué)素材。因此，機能實驗學(xué)高鉀血癥教學(xué)內(nèi)容安排及教學(xué)效果的好壞，直接影響學(xué)生對鉀代謝紊亂教學(xué)內(nèi)容的直觀理解與掌握。目前，高鉀血癥機能實驗教學(xué)內(nèi)容普遍采用家兔耳緣靜脈直接推注或滴注氯化鉀建立高鉀血癥模型，靜脈直接給鉀比較兇險，耳緣靜脈注入K＋的劑量和速度難以控制，實驗成功率不高。鑒于該方法諸多的缺陷與不足，教學(xué)效果不盡如人意，筆者將本學(xué)院建立的大鼠實驗性高鉀血癥模型應(yīng)用到機能實驗教學(xué)上[1］。經(jīng)過幾學(xué)年不斷的改進完善，取得了良好的教學(xué)效果，現(xiàn)將實驗的主要內(nèi)容及其開展情況介紹如下，供各醫(yī)學(xué)院校探討與借鑒。

1 材料與方法

1.1 器材藥品的準(zhǔn)備 大鼠（160～220g），雌雄不拘、大鼠手術(shù)臺、手術(shù)器械1套、2ml注射器3支、電子天平、RM6240信號采集系統(tǒng)、電解質(zhì)分析儀、25%烏拉坦生理鹽水溶液、10% KCl溶液、10%CaCl2溶液、5%NaHCO3溶液、生理鹽水。

1.2 實驗操作步驟

1.2.1 麻醉、固定。大鼠稱重后，以25%的烏拉坦生理鹽水腹腔注射麻醉（0.4ml100g），取仰臥位將四肢與牙齒固定在大鼠手術(shù)臺上。

1.2.2 心電圖描計。（1）將心電導(dǎo)聯(lián)線插頭插入信號采集系統(tǒng)輸入面板的第1通道。（2）用針型心電電極分別插入大鼠皮下，導(dǎo)聯(lián)線按照右上肢（綠色）、右下肢（黑色）、左下肢（紅色）的順序連接。（3）打開RM6240信號采集系統(tǒng)，選擇“實驗”－“病理生理專用實驗”－“高鉀血癥心電圖”菜單，描記并調(diào)節(jié)心電圖的周期與振幅。待信號穩(wěn)定后即可點擊“記錄鍵”，記錄一段正常的心電圖形作為對照。

1.2.3 復(fù)制高鉀血癥模型。選擇下腹部左側(cè)或右側(cè)部位注射10%KCl溶液。首次按照大鼠體重0.4ml100g注射KCl于腹腔一側(cè)，并適當(dāng)按摩，觀察心電圖變化情況，出現(xiàn)明顯心電圖改變即立即搶救。若15min后心電圖波形變化仍不明顯，可再次注射KCl 0.1ml，間隔5min再追加KCl 0.1ml，直至明顯的高鉀血癥心電圖波形出現(xiàn)為止（追加0.1ml KCl次數(shù)超過2次，應(yīng)考慮首次注射可能位置不正確，未完全吸收入血，此時可追加首次注射劑量的一半）。

1.2.4 解救。大鼠腹腔注射10%CaCl2溶液0.5ml100g，并適當(dāng)按摩，觀察心電圖的恢復(fù)情況，明確CaCl2對心肌的興奮作用（若未見明顯恢復(fù)，可考慮注射位置不正確，追加CaCl2溶液1次）。5min后，腹腔注射5%NaHCO30.5ml100g，觀察心電圖恢復(fù)情況，驗證NaHCO3對高鉀血癥的解救作用。

1.2.5 血清鉀水平測定（可根據(jù)實驗條件選作）。在描記正常心電圖之前，常規(guī)方法行頸總動脈插管。分別于復(fù)制模型前、復(fù)制模型后、注射CaCl2與NaHCO3解救后3個時間點采血，用電解質(zhì)分析儀測定血清K＋、Na＋、Ca2＋水平。

2 實驗結(jié)果

分別截取正常、高鉀及解救時的大鼠心電圖，打印并粘貼在實驗報告的相應(yīng)位置（見圖1）；將測定的各組大鼠血清離子水平填在表1中，實驗結(jié)束后撰寫實驗報告，并對獲得的數(shù)據(jù)進行分析討論。

3 討論

臨床上，高鉀血癥多見于急、慢性腎功能衰竭，并發(fā)引起排鉀障礙，血鉀升高的基本病理過程。血K＋升高的最大危害是對心肌的毒性作用，引起患者嚴(yán)重的心律失常甚至心臟停搏而危及生命。目前，高鉀血癥機能實驗教學(xué)內(nèi)容，普遍采用家兔耳緣靜脈直接推注或滴注氯化鉀建立高鉀血癥模型，靜脈直接補鉀比較危險，因為血K＋水平不易掌握，其不僅受到注入K＋濃度、劑量的影響還受到注入K＋速度的影響[1］。注K＋濃度過快心肌細胞興奮性迅速降低導(dǎo)致心臟驟停動物死亡，注入K＋速度過慢典型的心電圖變化不易出現(xiàn)，實驗過程相應(yīng)延長，甚至得不到理想的結(jié)果，影響報告書寫與分析討論[1，2］。而且動物對K＋的心肌毒性作用的耐受性亦有個體差異；有的動物需注入較多的K＋才出現(xiàn)異常心電改變，有的動物則注入少量K＋即出現(xiàn)明顯的異常心電改變，甚至室顫、心臟停搏。由于在建立高鉀血癥實驗?zāi)Ｐ蜁r，家兔耳緣靜脈注入K＋的劑量和速度均難以控制，實驗成功率不高，這就大大影響了實驗教學(xué)效果。另外，教學(xué)上家兔耳緣靜脈直接給鉀，也易使學(xué)生誤解靜脈注鉀是臨床上低鉀血癥患者常規(guī)的補鉀方式，事實上臨床靜脈補鉀的適應(yīng)證非常狹窄，一般性低鉀首選口服，即使需靜脈補鉀也要心電圖監(jiān)控，補鉀劑量、濃度和速度應(yīng)根據(jù)臨床病情和血鉀濃度及心電圖缺鉀圖形的改善等而定，補鉀以緩慢、持續(xù)補入為原則。采用大鼠腹腔注射氯化鉀建立高鉀血癥模型，可有效地節(jié)省教學(xué)資金，減少投入。更重要的是，注K＋劑量可根據(jù)大鼠重量換算，K＋由腹膜自然吸收入血，血K＋水平緩慢逐漸升高的，對心臟毒性作用及心電改變也是逐步的。竇性心動過緩，T波高聳，P－R間期延長，QRS波群變寬，S波加深增寬，P消失，R波降低，傳導(dǎo)阻滯，正弦型波，室顫，心律失常，甚至心臟停搏等不同血鉀水平時的心電圖波均可能被描記出[3］，因此能全面連續(xù)地觀察到整個高鉀血癥病理過程的心電圖變化情況。這在教學(xué)中能使學(xué)生直接的了解到心電圖變化與血鉀水平之間的關(guān)系。因?qū)W生在開展機能實驗時是第一次實際描記觀察心電圖，教學(xué)時除復(fù)習(xí)一般心電圖知識外，在實驗前，筆者還將高鉀血癥對心肌的毒害作用以及高鉀血癥大鼠心電圖改變過程用多媒體課件選擇性播放給學(xué)生觀看，避免認知差異，錯過恰當(dāng)?shù)慕饩葧r機，同時注重講解實驗過程的注意事項，這樣就能使學(xué)生對高鉀血癥實驗的學(xué)習(xí)內(nèi)容有更加直觀的理解認識，使他們自己實驗時成功率大大提高。通過幾年的實驗教學(xué)觀察，腹腔注射KCl建立大鼠高鉀血癥模型與家兔耳緣靜脈推注或滴注建立高鉀血癥模型比較：前者具有更節(jié)省動物費用，節(jié)省設(shè)備與試劑，縮短實驗教學(xué)課時，而模型復(fù)制方法簡單卻更能全面連續(xù)地反映整個高鉀血癥的病理生理過程，貼近臨床病情發(fā)展，實驗成功率更高；整個實驗過程容易控制，內(nèi)容充實，時間適中，適合做實驗教學(xué)使用等諸多優(yōu)點值得推廣普及。

圖1 各組大鼠心電圖

表1 各組大鼠血清K＋、Na＋、Ca2＋水平記錄表（±s）

表1 各組大鼠血清K＋、Na＋、Ca2＋水平記錄表（±s）

注：數(shù)據(jù)引用自參考文獻[1］。

組別K＋（mmolL）Na＋（mmolL）Ca2＋（mmolL）對照組5.271±0.854 156.325±1.9652.293±0.052模型組14.208±1.234 144.675±6.139 2.403±0.184解救組10.495±0.451 138.363±1.3729.131±0.945

[1]陸曉華，張根葆，桂常青.大鼠高鉀血癥實驗?zāi)Ｐ偷膹?fù)制〔J〕.皖南醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2006，25（4）：311－312.

[2]楊黎黎.以家兔為對象的高鉀血癥模型的制備方法〔J〕.實驗科學(xué)與技術(shù)，2011，9（2）：59－61.

[3]劉仁光，劉愛純，徐兆龍，等.高鉀血癥引起復(fù)雜心電圖改變〔J〕.錦州醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2004，25（3）：10－15.

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1001－7585（2015）19－2721－02

2014－12－30

（編輯落落）

2011年度皖南醫(yī)學(xué)院校級教學(xué)研究一般項目（2011jyxm06）；2012年安徽省教育廳教學(xué)研究重點項目（2012jyxm316）。通訊作者：丁伯平