家兔急性肺水腫動物模型的制備及其作用機制分析

趙果毅，郭繼龍，劉建春，孫 艦

（1.山西中醫藥大學，山西晉中030619； 2.廣西中醫藥大學賽恩斯醫藥學院，廣西南寧530222）

人類疾病動物模型是指各種醫學科學研究中建立的具有人類疾病模擬表現的動物，其主要用于實驗生理學、實驗病理學和實驗治療學（如新藥篩選等）的研究。

人類疾病動物模型的復制應遵循以下原則：相似性，即復制模型盡可能地接近人類疾病，最好能找到與人類疾病相同的動物自發性疾病；重復性，即模型是可重復的，這是設計一個動物模型和篩選治療藥物的首要條件；適用性和可控性，即在復制時盡量考慮到今后臨床應用和便于控制其疾病的發展，以利研究的展開；易行性和經濟性，即復制方法盡量易執行并合乎經濟原則，故宜選復制時間短，方法簡便，便于觀察和費用低的模型；可靠性，即要求模型能可靠地反映人類某種疾病的機制，代謝結構的變化，如果復制模型的表現界限不清，易與其他疾病模型混淆則不宜選用。

家兔實驗性肺水腫動物模型的復制是我校病理生理學實驗課采用的實驗教學內容。目前國內各醫學院校常用的家兔實驗性肺水腫模型復方法是油酸注射法與腎上腺素滴注法。由于油酸實驗法肺內水腫液形成不明顯，較少典型粉紅色泡沫樣液體從口鼻或插管中逸出，不利于學生最初觀察判斷。本研究旨在觀察不同造模方法對家兔急性肺水腫動物模型的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 實驗動物 大耳白兔35只，體質量2～3 kg，購于太原市豐澤園種養農民專業合作社，動物合格證號：2015-0003。

1.1.2 試劑與儀器 20%氨基甲酸乙酯、生理鹽水、1∶1 000腎上腺素溶液。成都泰盟BL-420生物采集系統。

1.2 實驗方法

35只大耳白兔隨機分為空白組和實驗組，其中空白組5只，實驗1～6組，每組5只。實驗組家兔耳緣靜脈注入20%烏拉坦5 mL/kg全身麻醉。行氣管插管，并于頸外靜脈插入連接輸液器的靜脈插管，靜脈輸入生理鹽水，5～10滴/min，以保持管道通暢；分離一側頸總動脈，插入經三通與壓力換能器相連的插管，供檢測血壓；連接張力換能器描記動物呼吸。實驗1～3組，觀察動物正常情況后，按100 mL/kg的用量，將滴注速度調整為180～200滴/min。至最后50 mL時，實驗1組按照0.10 mg/kg劑量加入腎上腺素，滴注速度為30滴/min；實驗2組按照 0.20 mg/kg劑量加入腎上腺素，滴注速度為100滴/min；實驗3組按照 0.40 mg/kg劑量加入腎上腺素，滴注速度為200滴/min。實驗4～6組，觀察動物正常情況后，按200 mL/kg的用量，將滴注速度調整為180～200滴/min。至最后50 mL時，實驗4組按照0.20 mg/kg劑量加入腎上腺素，滴注速度為100滴/min；實驗5組按照0.40 mg/kg劑量加入腎上腺素，滴注速度為30滴/min；實驗6組按照 0.10 mg/kg劑量加入腎上腺素，滴注速度為200滴/min。輸液期問每3 min觀察記錄一次動物呼吸、血壓、心率情況，當肺部出現水泡音，氣管內有泡沫液體溢出時，立即夾住氣管，停止輸液，開胸取肺、計算肺系數。空白對照動物不做任何處理，僅取肺計算肺系數。

2 結 果

2.1 一般情況

空白組組呼吸平穩、有節奏，心率整齊，唇舌黏膜正常，未聞及濕啰音。實驗各組注入腎上腺素30 min后發生進行性呼吸困難、紫紺、口鼻溢出粉紅色泡沫樣痰，可聞及濕啰音并逐漸增強。其中實驗組2形成肺水腫的時間比較理想。

2.2 病理改變

對照組雙肺飽滿、粉紅色，表面光滑，未見淤血，切面未見溢出粉紅色液體。實驗各組均出現雙肺明顯腫大，膨隆、淤血、出血，氣管內有大量的粉紅色泡沫樣液體，切面溢出粉紅色的液體。

2.3 實驗性肺水腫各指標的比較

輸入腎上腺素后，各實驗組平均動脈壓（MAP）、呼吸（R）、心率（P）與空白組比較明顯升高，差異有統計學意義（P＜0.05），但各實驗組之間比較差異無統計學意義（P＞0.05）。結果見表1。

表l實驗性肺水腫各指標的比較 （±s）

表l實驗性肺水腫各指標的比較 （±s）

注：-表示無啰音；+表示啰音顯著；與對照組比較，1）P＜0.05

組別 nMPA（mmHg）R（次/min）P（次/min） 肺部啰音對照組 3 104±1.5 85±2 259±2 -實驗組 1 3 156±1.51） 109±21） 350±81） +實驗組 2 3 142±21） 108±31） 353±81） +實驗組 3 3 149±1.51） 109±21） 354±51） +實驗組 4 3 135±31） 110±21） 350±81） +實驗組 5 3 139±31） 112±11） 358±31） +實驗組 6 3 145±21） 111±21） 355±31） +

2.4 不同實驗條件引起家免肺水腫時間的比較

濕啰音在生理鹽水注入量為100～200 mL/kg、100～200滴/min的滴率、注入腎上腺素0.10～0.40 mg/kg的實驗組均出現，且實驗組之間產生肺水腫的時間和肺系數比較差異無統計學意義（P＞0.05）。結果見表2。

表2 不同實驗條件引起家免肺水腫時間的比較

3 討論

本實驗在輸入大量生理鹽水的基礎上，給予0.10～0.40 mg/kg的腎上腺素均可導致不同程度的肺水腫形成。當使用劑量超過0.20 mg/kg時，由于呼吸中樞被抑制，動物呼吸活動減弱；雖然缺氧反射性刺激呼吸中樞使呼吸運動有所增強，但仍不能緩解肺水腫帶來的呼吸衰竭。在給予0.10～0.40 mg/kg的腎上腺素誘導肺水腫的過程中觀察發現，動物的平均動脈壓壓呈先升高后下降的變化；僅2只動物心率增快，其余均為心率減慢。這可能是由于腎上腺素的縮血管作用引起血壓升高；強過減壓反射，使動物心率減慢、血壓下降。盡管腎上腺素有加快心率的作用，但在減壓反射存在的情況下，因個體反應不同，當血壓升高引起的減壓反射作用弱于腎上腺素心臟的直接作用時，動物才表現為心率加快。關于腎上腺素在家兔實驗性肺水腫形成中的作用，有學者認為是中毒劑量腎上腺素使心率增快、心動周期縮短，進而使心排血量減少、肺靜脈淤血，從而引起肺水腫。然而，根據動物用藥量換算，在本實驗所用腎上腺素雖已達中毒劑量，但在本實驗中沒有出現心率增快的現象。本研究結果顯示，在0.10～0.40 mg/kg的范同內，腎上腺素導致家兔肺水腫的機制仍主要在于腎上腺素對血管的作用。由于其可使皮膚、黏膜及內臟的血管收縮，但對肺血管收縮作用甚弱，肺血管有時由于血壓升高還可被動地擴張，給予腎上腺素后，可使皮膚、內臟的血液分布到肺臟，進一步增加肺血容量，導致肺毛細血管內壓增高，造成肺毛細血管流體靜壓增高，毛細血管和肺泡上皮通透性增高時，血漿白蛋白從毛細血管和微靜脈壁濾出，于是毛細血管靜脈端和微靜脈內的膠體滲透壓下降，而組織間液的膠體滲透壓上升，促使溶質及水分濾出；血漿膠體滲透壓降低，導致有效膠體滲透壓下降，從而使平均實際濾過壓增大，組織液的生成增加；此外，肺淋巴回流障礙，含蛋白質的水腫液就在組織問隙中積聚增多［1］。至于動物心率下降后的變化，由于動物很快死于呼吸衰竭，未能進一步觀測，這有待進一步研究探討。實驗結果表明，較小劑量使用腎上腺素亦可引發家免肺水腫，其病理變化明顯，同時實驗過程有所延長，便于觀察家兔在肺水腫形成過程中的癥狀和體征變化。總之，腎上腺素性肺水腫模型，實驗操作簡單，有關檢測指標的變化充分體現了該型肺水腫的許多臨床特點，經濟易行且重復性好，為進一步實驗研究提供了一個較為理想的動物模型。