大鼠高钾血症模型在机能实验教学中的应用＊

李 伟陆晓华王国光丁伯平皖南医学院 病理生理学教研室 药理学教研室，安徽省芜湖市 400

大鼠高钾血症模型在机能实验教学中的应用＊

李 伟1陆晓华1王国光1丁伯平2皖南医学院 1 病理生理学教研室 2 药理学教研室，安徽省芜湖市 241002

目的：探讨大鼠高钾血症模型的优势及其在机能实验教学中的应用开展情况，供医学院校同仁交流借鉴。方法：将大鼠实验性高钾血症模型进行适当调整与优化，并引入机能实验教学。结果：实践表明机能实验教学开展大鼠实验性高钾血症具有可行性与可操作性。结论：该实验复制简单成本低，且能帮助学生更全面的了解临床高钾血症对心肌的毒性作用以及心电图的各种变化情况，适合在各高等医学院校开展普及。

大鼠 高钾血症 机能实验学

临床上高钾血症多见于急、慢性肾功能衰竭，并发引起排钾障碍的病理生理过程，血K＋升高的最大危害是对心肌的毒性作用，引起患者心律失常甚至心脏停搏危及生命。因此，高钾血症是机能实验学的重要教学内容，心肌电生理及心电图改变的机制是生理及病理生理的教学难点，而高钾血症正是这两方面教学内容的集合，为病理生理学教学内容很好的教学素材。因此，机能实验学高钾血症教学内容安排及教学效果的好坏，直接影响学生对钾代谢紊乱教学内容的直观理解与掌握。目前，高钾血症机能实验教学内容普遍采用家兔耳缘静脉直接推注或滴注氯化钾建立高钾血症模型，静脉直接给钾比较凶险，耳缘静脉注入K＋的剂量和速度难以控制，实验成功率不高。鉴于该方法诸多的缺陷与不足，教学效果不尽如人意，笔者将本学院建立的大鼠实验性高钾血症模型应用到机能实验教学上[1］。经过几学年不断的改进完善，取得了良好的教学效果，现将实验的主要内容及其开展情况介绍如下，供各医学院校探讨与借鉴。

1 材料与方法

1.1 器材药品的准备 大鼠（160～220g），雌雄不拘、大鼠手术台、手术器械1套、2ml注射器3支、电子天平、RM6240信号采集系统、电解质分析仪、25%乌拉坦生理盐水溶液、10% KCl溶液、10%CaCl2溶液、5%NaHCO3溶液、生理盐水。

1.2 实验操作步骤

1.2.1 麻醉、固定。大鼠称重后，以25%的乌拉坦生理盐水腹腔注射麻醉（0.4ml100g），取仰卧位将四肢与牙齿固定在大鼠手术台上。

1.2.2 心电图描计。（1）将心电导联线插头插入信号采集系统输入面板的第1通道。（2）用针型心电电极分别插入大鼠皮下，导联线按照右上肢（绿色）、右下肢（黑色）、左下肢（红色）的顺序连接。（3）打开RM6240信号采集系统，选择“实验”－“病理生理专用实验”－“高钾血症心电图”菜单，描记并调节心电图的周期与振幅。待信号稳定后即可点击“记录键”，记录一段正常的心电图形作为对照。

1.2.3 复制高钾血症模型。选择下腹部左侧或右侧部位注射10%KCl溶液。首次按照大鼠体重0.4ml100g注射KCl于腹腔一侧，并适当按摩，观察心电图变化情况，出现明显心电图改变即立即抢救。若15min后心电图波形变化仍不明显，可再次注射KCl 0.1ml，间隔5min再追加KCl 0.1ml，直至明显的高钾血症心电图波形出现为止（追加0.1ml KCl次数超过2次，应考虑首次注射可能位置不正确，未完全吸收入血，此时可追加首次注射剂量的一半）。

1.2.4 解救。大鼠腹腔注射10%CaCl2溶液0.5ml100g，并适当按摩，观察心电图的恢复情况，明确CaCl2对心肌的兴奋作用（若未见明显恢复，可考虑注射位置不正确，追加CaCl2溶液1次）。5min后，腹腔注射5%NaHCO30.5ml100g，观察心电图恢复情况，验证NaHCO3对高钾血症的解救作用。

1.2.5 血清钾水平测定（可根据实验条件选作）。在描记正常心电图之前，常规方法行颈总动脉插管。分别于复制模型前、复制模型后、注射CaCl2与NaHCO3解救后3个时间点采血，用电解质分析仪测定血清K＋、Na＋、Ca2＋水平。

2 实验结果

分别截取正常、高钾及解救时的大鼠心电图，打印并粘贴在实验报告的相应位置（见图1）；将测定的各组大鼠血清离子水平填在表1中，实验结束后撰写实验报告，并对获得的数据进行分析讨论。

3 讨论

临床上，高钾血症多见于急、慢性肾功能衰竭，并发引起排钾障碍，血钾升高的基本病理过程。血K＋升高的最大危害是对心肌的毒性作用，引起患者严重的心律失常甚至心脏停搏而危及生命。目前，高钾血症机能实验教学内容，普遍采用家兔耳缘静脉直接推注或滴注氯化钾建立高钾血症模型，静脉直接补钾比较危险，因为血K＋水平不易掌握，其不仅受到注入K＋浓度、剂量的影响还受到注入K＋速度的影响[1］。注K＋浓度过快心肌细胞兴奋性迅速降低导致心脏骤停动物死亡，注入K＋速度过慢典型的心电图变化不易出现，实验过程相应延长，甚至得不到理想的结果，影响报告书写与分析讨论[1，2］。而且动物对K＋的心肌毒性作用的耐受性亦有个体差异；有的动物需注入较多的K＋才出现异常心电改变，有的动物则注入少量K＋即出现明显的异常心电改变，甚至室颤、心脏停搏。由于在建立高钾血症实验模型时，家兔耳缘静脉注入K＋的剂量和速度均难以控制，实验成功率不高，这就大大影响了实验教学效果。另外，教学上家兔耳缘静脉直接给钾，也易使学生误解静脉注钾是临床上低钾血症患者常规的补钾方式，事实上临床静脉补钾的适应证非常狭窄，一般性低钾首选口服，即使需静脉补钾也要心电图监控，补钾剂量、浓度和速度应根据临床病情和血钾浓度及心电图缺钾图形的改善等而定，补钾以缓慢、持续补入为原则。采用大鼠腹腔注射氯化钾建立高钾血症模型，可有效地节省教学资金，减少投入。更重要的是，注K＋剂量可根据大鼠重量换算，K＋由腹膜自然吸收入血，血K＋水平缓慢逐渐升高的，对心脏毒性作用及心电改变也是逐步的。窦性心动过缓，T波高耸，P－R间期延长，QRS波群变宽，S波加深增宽，P消失，R波降低，传导阻滞，正弦型波，室颤，心律失常，甚至心脏停搏等不同血钾水平时的心电图波均可能被描记出[3］，因此能全面连续地观察到整个高钾血症病理过程的心电图变化情况。这在教学中能使学生直接的了解到心电图变化与血钾水平之间的关系。因学生在开展机能实验时是第一次实际描记观察心电图，教学时除复习一般心电图知识外，在实验前，笔者还将高钾血症对心肌的毒害作用以及高钾血症大鼠心电图改变过程用多媒体课件选择性播放给学生观看，避免认知差异，错过恰当的解救时机，同时注重讲解实验过程的注意事项，这样就能使学生对高钾血症实验的学习内容有更加直观的理解认识，使他们自己实验时成功率大大提高。通过几年的实验教学观察，腹腔注射KCl建立大鼠高钾血症模型与家兔耳缘静脉推注或滴注建立高钾血症模型比较：前者具有更节省动物费用，节省设备与试剂，缩短实验教学课时，而模型复制方法简单却更能全面连续地反映整个高钾血症的病理生理过程，贴近临床病情发展，实验成功率更高；整个实验过程容易控制，内容充实，时间适中，适合做实验教学使用等诸多优点值得推广普及。

图1 各组大鼠心电图

表1 各组大鼠血清K＋、Na＋、Ca2＋水平记录表（±s）

表1 各组大鼠血清K＋、Na＋、Ca2＋水平记录表（±s）

注：数据引用自参考文献[1］。

组别K＋（mmolL）Na＋（mmolL）Ca2＋（mmolL）对照组5.271±0.854 156.325±1.9652.293±0.052模型组14.208±1.234 144.675±6.139 2.403±0.184解救组10.495±0.451 138.363±1.3729.131±0.945

[1]陆晓华，张根葆，桂常青.大鼠高钾血症实验模型的复制〔J〕.皖南医学院学报，2006，25（4）：311－312.

[2]杨黎黎.以家兔为对象的高钾血症模型的制备方法〔J〕.实验科学与技术，2011，9（2）：59－61.

[3]刘仁光，刘爱纯，徐兆龙，等.高钾血症引起复杂心电图改变〔J〕.锦州医学院学报，2004，25（3）：10－15.

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1001－7585（2015）19－2721－02

2014－12－30

（编辑落落）

2011年度皖南医学院校级教学研究一般项目（2011jyxm06）；2012年安徽省教育厅教学研究重点项目（2012jyxm316）。通讯作者：丁伯平