家兔急性肺水肿动物模型的制备及其作用机制分析

赵果毅，郭继龙，刘建春，孙 舰

（1.山西中医药大学，山西晋中030619； 2.广西中医药大学赛恩斯医药学院，广西南宁530222）

人类疾病动物模型是指各种医学科学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物，其主要用于实验生理学、实验病理学和实验治疗学（如新药筛选等）的研究。

人类疾病动物模型的复制应遵循以下原则：相似性，即复制模型尽可能地接近人类疾病，最好能找到与人类疾病相同的动物自发性疾病；重复性，即模型是可重复的，这是设计一个动物模型和筛选治疗药物的首要条件；适用性和可控性，即在复制时尽量考虑到今后临床应用和便于控制其疾病的发展，以利研究的展开；易行性和经济性，即复制方法尽量易执行并合乎经济原则，故宜选复制时间短，方法简便，便于观察和费用低的模型；可靠性，即要求模型能可靠地反映人类某种疾病的机制，代谢结构的变化，如果复制模型的表现界限不清，易与其他疾病模型混淆则不宜选用。

家兔实验性肺水肿动物模型的复制是我校病理生理学实验课采用的实验教学内容。目前国内各医学院校常用的家兔实验性肺水肿模型复方法是油酸注射法与肾上腺素滴注法。由于油酸实验法肺内水肿液形成不明显，较少典型粉红色泡沫样液体从口鼻或插管中逸出，不利于学生最初观察判断。本研究旨在观察不同造模方法对家兔急性肺水肿动物模型的影响。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验动物 大耳白兔35只，体质量2～3 kg，购于太原市丰泽园种养农民专业合作社，动物合格证号：2015-0003。

1.1.2 试剂与仪器 20%氨基甲酸乙酯、生理盐水、1∶1 000肾上腺素溶液。成都泰盟BL-420生物采集系统。

1.2 实验方法

35只大耳白兔随机分为空白组和实验组，其中空白组5只，实验1～6组，每组5只。实验组家兔耳缘静脉注入20%乌拉坦5 mL/kg全身麻醉。行气管插管，并于颈外静脉插入连接输液器的静脉插管，静脉输入生理盐水，5～10滴/min，以保持管道通畅；分离一侧颈总动脉，插入经三通与压力换能器相连的插管，供检测血压；连接张力换能器描记动物呼吸。实验1～3组，观察动物正常情况后，按100 mL/kg的用量，将滴注速度调整为180～200滴/min。至最后50 mL时，实验1组按照0.10 mg/kg剂量加入肾上腺素，滴注速度为30滴/min；实验2组按照 0.20 mg/kg剂量加入肾上腺素，滴注速度为100滴/min；实验3组按照 0.40 mg/kg剂量加入肾上腺素，滴注速度为200滴/min。实验4～6组，观察动物正常情况后，按200 mL/kg的用量，将滴注速度调整为180～200滴/min。至最后50 mL时，实验4组按照0.20 mg/kg剂量加入肾上腺素，滴注速度为100滴/min；实验5组按照0.40 mg/kg剂量加入肾上腺素，滴注速度为30滴/min；实验6组按照 0.10 mg/kg剂量加入肾上腺素，滴注速度为200滴/min。输液期问每3 min观察记录一次动物呼吸、血压、心率情况，当肺部出现水泡音，气管内有泡沫液体溢出时，立即夹住气管，停止输液，开胸取肺、计算肺系数。空白对照动物不做任何处理，仅取肺计算肺系数。

2 结 果

2.1 一般情况

空白组组呼吸平稳、有节奏，心率整齐，唇舌黏膜正常，未闻及湿啰音。实验各组注入肾上腺素30 min后发生进行性呼吸困难、紫绀、口鼻溢出粉红色泡沫样痰，可闻及湿啰音并逐渐增强。其中实验组2形成肺水肿的时间比较理想。

2.2 病理改变

对照组双肺饱满、粉红色，表面光滑，未见淤血，切面未见溢出粉红色液体。实验各组均出现双肺明显肿大，膨隆、淤血、出血，气管内有大量的粉红色泡沫样液体，切面溢出粉红色的液体。

2.3 实验性肺水肿各指标的比较

输入肾上腺素后，各实验组平均动脉压（MAP）、呼吸（R）、心率（P）与空白组比较明显升高，差异有统计学意义（P＜0.05），但各实验组之间比较差异无统计学意义（P＞0.05）。结果见表1。

表l实验性肺水肿各指标的比较 （±s）

表l实验性肺水肿各指标的比较 （±s）

注：-表示无啰音；+表示啰音显著；与对照组比较，1）P＜0.05

组别 nMPA（mmHg）R（次/min）P（次/min） 肺部啰音对照组 3 104±1.5 85±2 259±2 -实验组 1 3 156±1.51） 109±21） 350±81） +实验组 2 3 142±21） 108±31） 353±81） +实验组 3 3 149±1.51） 109±21） 354±51） +实验组 4 3 135±31） 110±21） 350±81） +实验组 5 3 139±31） 112±11） 358±31） +实验组 6 3 145±21） 111±21） 355±31） +

2.4 不同实验条件引起家免肺水肿时间的比较

湿啰音在生理盐水注入量为100～200 mL/kg、100～200滴/min的滴率、注入肾上腺素0.10～0.40 mg/kg的实验组均出现，且实验组之间产生肺水肿的时间和肺系数比较差异无统计学意义（P＞0.05）。结果见表2。

表2 不同实验条件引起家免肺水肿时间的比较

3 讨论

本实验在输入大量生理盐水的基础上，给予0.10～0.40 mg/kg的肾上腺素均可导致不同程度的肺水肿形成。当使用剂量超过0.20 mg/kg时，由于呼吸中枢被抑制，动物呼吸活动减弱；虽然缺氧反射性刺激呼吸中枢使呼吸运动有所增强，但仍不能缓解肺水肿带来的呼吸衰竭。在给予0.10～0.40 mg/kg的肾上腺素诱导肺水肿的过程中观察发现，动物的平均动脉压压呈先升高后下降的变化；仅2只动物心率增快，其余均为心率减慢。这可能是由于肾上腺素的缩血管作用引起血压升高；强过减压反射，使动物心率减慢、血压下降。尽管肾上腺素有加快心率的作用，但在减压反射存在的情况下，因个体反应不同，当血压升高引起的减压反射作用弱于肾上腺素心脏的直接作用时，动物才表现为心率加快。关于肾上腺素在家兔实验性肺水肿形成中的作用，有学者认为是中毒剂量肾上腺素使心率增快、心动周期缩短，进而使心排血量减少、肺静脉淤血，从而引起肺水肿。然而，根据动物用药量换算，在本实验所用肾上腺素虽已达中毒剂量，但在本实验中没有出现心率增快的现象。本研究结果显示，在0.10～0.40 mg/kg的范同内，肾上腺素导致家兔肺水肿的机制仍主要在于肾上腺素对血管的作用。由于其可使皮肤、黏膜及内脏的血管收缩，但对肺血管收缩作用甚弱，肺血管有时由于血压升高还可被动地扩张，给予肾上腺素后，可使皮肤、内脏的血液分布到肺脏，进一步增加肺血容量，导致肺毛细血管内压增高，造成肺毛细血管流体静压增高，毛细血管和肺泡上皮通透性增高时，血浆白蛋白从毛细血管和微静脉壁滤出，于是毛细血管静脉端和微静脉内的胶体渗透压下降，而组织间液的胶体渗透压上升，促使溶质及水分滤出；血浆胶体渗透压降低，导致有效胶体渗透压下降，从而使平均实际滤过压增大，组织液的生成增加；此外，肺淋巴回流障碍，含蛋白质的水肿液就在组织问隙中积聚增多［1］。至于动物心率下降后的变化，由于动物很快死于呼吸衰竭，未能进一步观测，这有待进一步研究探讨。实验结果表明，较小剂量使用肾上腺素亦可引发家免肺水肿，其病理变化明显，同时实验过程有所延长，便于观察家兔在肺水肿形成过程中的症状和体征变化。总之，肾上腺素性肺水肿模型，实验操作简单，有关检测指标的变化充分体现了该型肺水肿的许多临床特点，经济易行且重复性好，为进一步实验研究提供了一个较为理想的动物模型。