動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及影響因素教學(xué)文稿

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及影響因素醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇原則

選擇與人的功能、代謝、結(jié)構(gòu)和疾病特點(diǎn)相似的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。

選擇遺傳背景明確、體內(nèi)微生物得到控制或模型癥狀顯著的動(dòng)物。

選用解剖、生理特點(diǎn)符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡囊蟮膭?dòng)物。選擇對(duì)實(shí)驗(yàn)因素最敏感的動(dòng)物。選擇與實(shí)驗(yàn)?zāi)康南噙m應(yīng)的動(dòng)物。選擇對(duì)實(shí)驗(yàn)因素最敏感的動(dòng)物原則

不同種系實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)同一因素的反應(yīng)往往會(huì)出現(xiàn)特殊反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)研究中應(yīng)選用那些對(duì)實(shí)驗(yàn)因素最敏感的動(dòng)物作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。

不同種類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有著各自的生物學(xué)特征，與人類相比其功能代謝、形態(tài)結(jié)構(gòu)、疾病的發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)歸點(diǎn)、對(duì)施加因素的反應(yīng)等方面存在著差異。

同一種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，去不同品種、品系的特性往往也存在很大差別。藥物毒性實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物選擇

確保病人用藥安全，新藥或者已用藥物但改變了配伍、劑量或用法時(shí)，在臨床試用前必須進(jìn)行較系統(tǒng)的毒性試驗(yàn)，以了解藥物的毒性和不良反應(yīng)、中毒和致死劑量等特點(diǎn)，為臨床使劑量和注意事項(xiàng)提供參考和科學(xué)依據(jù)。

做毒性試驗(yàn)時(shí)，選擇何種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物取決于該動(dòng)物對(duì)藥物的反應(yīng)以及藥物在該種動(dòng)物體內(nèi)的吸收、分布、代謝和排泄與人類異同的程度。不同種屬動(dòng)物對(duì)藥物作用的反應(yīng)有質(zhì)與量的區(qū)別。演技不同藥物時(shí)應(yīng)選擇其相應(yīng)的動(dòng)物為對(duì)象。注意事項(xiàng)

動(dòng)物的進(jìn)化程度越高，對(duì)藥物毒性的敏感性越好。

選用未成年的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物較為合適，因在動(dòng)物迅速生長(zhǎng)時(shí)期，可以發(fā)現(xiàn)藥物對(duì)生長(zhǎng)及各器官，包括對(duì)性器官成熟的影響。

選擇做毒習(xí)慣內(nèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)，動(dòng)物應(yīng)雌雄各半，因它們對(duì)毒性物質(zhì)反應(yīng)有差異，而且動(dòng)物數(shù)量不宜太少，要滿足統(tǒng)計(jì)學(xué)處理的要求。實(shí)驗(yàn)要求至少采用兩種不同種屬的動(dòng)物。消化、呼吸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物的選擇

草食動(dòng)物的消化系統(tǒng)與人的截然不同，不能選擇此類動(dòng)物作為研究消化系統(tǒng)疾病的模型。

犬有發(fā)達(dá)的消化系統(tǒng)和與人類極為相似的消化器官，它不僅可用來做消化系統(tǒng)的慢性實(shí)驗(yàn)，也可以進(jìn)行齒、部分小腸移植等研究。

猴的其噶黏膜上腺體數(shù)量較多，且至三級(jí)支氣管中部仍有存在，選用該動(dòng)物做慢性支氣管炎研究和祛痰平喘藥物療效實(shí)驗(yàn)研究很合適。泌尿、生殖系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物選擇糖尿病實(shí)驗(yàn)：

選擇犬、大鼠、兔等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物可用人工摘除胰腺的方法來復(fù)制糖尿病。

猴類的自發(fā)性糖尿病的臨床特征與人類的十分相似，是進(jìn)一步研究異常糖類代謝的有價(jià)值的動(dòng)物。

BBWstar大鼠與人的糖尿病極為相似，研究糖尿病廣泛使用它。心血管系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物選擇微循環(huán)實(shí)驗(yàn)：

犬的血液環(huán)系統(tǒng)退發(fā)達(dá)，適合做這方面的實(shí)驗(yàn)研究，如失血性體克、實(shí)驗(yàn)性彌散性血管內(nèi)凝血等。

猴、豬有與人相似的循環(huán)系統(tǒng)，且較發(fā)達(dá)，血壓穩(wěn)定血管壁較堅(jiān)韌，對(duì)藥物有與人一致的靈敏反應(yīng)，便于手術(shù)操作和適于分析藥物對(duì)循環(huán)系統(tǒng)的作用機(jī)制、而且貓還有較強(qiáng)的心搏力，能描繪完好的血壓曲線，更適合藥物對(duì)循環(huán)系統(tǒng)作用機(jī)制分析。

內(nèi)臟微循環(huán)實(shí)驗(yàn)觀察，常選用青蛙的腸系膜、大網(wǎng)膜和腸壁。心血管疾病實(shí)驗(yàn)

心血管系統(tǒng)的疾病，在人類普遍發(fā)生，給人類帶來嚴(yán)重后果。1、動(dòng)脈粥樣硬化癥：

小型豬可自發(fā)產(chǎn)生動(dòng)脈粥樣硬化，也可用高脂飼料誘發(fā)并加速動(dòng)脈樣硬化的形成。

鴿具有與人類相似的自發(fā)性粥樣硬化癥，且在短期喂飼膽固醇后，可在主動(dòng)脈的可預(yù)測(cè)區(qū)域發(fā)生病變可用來研究與病變發(fā)生有關(guān)的早期代謝變化，故鴿是研究該病的重要?jiǎng)游锬Ｐ?。高血?/p>

對(duì)于高血壓的研究，常選用的動(dòng)物是和犬。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡牟煌?，通常選擇以刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)反射性引起實(shí)驗(yàn)性高血壓，或注射加壓物質(zhì)以及分次手術(shù)結(jié)扎腎動(dòng)脈來誘發(fā)腎源性高血壓。培育了各種高血壓大模型，如遺傳性高血壓犬（CH）、自發(fā)性高血壓犬（SHR）、易卒中自發(fā)性高血壓犬大（SHRSP）、自發(fā)性血栓形成犬（STR）、米蘭種高血壓犬（MHS）、里昂種高血壓犬（LH）。心肌缺血試驗(yàn)

豬、貓、兔和犬都可做冠狀動(dòng)阻塞試驗(yàn)。由于的心臟解剖特點(diǎn)與人的相似：占體重的比例較大，冠狀血管容易操作，心臟抗心律失常能力較強(qiáng)，而且犬容易訓(xùn)服，因此是心肌缺血試驗(yàn)良好的動(dòng)物模型。

豬心臟的側(cè)支循環(huán)和傳導(dǎo)系統(tǒng)血液供應(yīng)類似于人的心臟，易于形成心肌梗死，室顫發(fā)生率高。貓耐受心肌梗死能力強(qiáng)。神經(jīng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物選擇

神經(jīng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物選擇，應(yīng)根據(jù)動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)方面的特性而進(jìn)行。

C3H/HeN小鼠對(duì)脊髓灰質(zhì)炎病毒Lan

Sing株敏感。C57BL/KalWN小鼠有先天性腦積水。大鼠宜作垂體切除術(shù)。

腦梗死所呈現(xiàn)的卒中、術(shù)后腦缺血以及腦血流量時(shí)。結(jié)扎沙鼠的一側(cè)頸總動(dòng)脈，數(shù)小時(shí)后，就有

20%—65%的沙鼠出現(xiàn)腦梗死。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的核心

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是指根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要,有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行人工飼養(yǎng)、繁殖及科學(xué)培育而成的動(dòng)物。

科研工作者在進(jìn)行醫(yī)藥方面的科學(xué)研究之前，需要制定完善的統(tǒng)計(jì)研究設(shè)計(jì)方案。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要素和原則。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的三要素實(shí)驗(yàn)對(duì)象：實(shí)驗(yàn)因素：實(shí)驗(yàn)效應(yīng)：實(shí)驗(yàn)對(duì)象實(shí)驗(yàn)所用的材料即為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。

實(shí)驗(yàn)對(duì)象選擇的合適與否直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)實(shí)施的難度，以及別人對(duì)實(shí)驗(yàn)新穎性和創(chuàng)新性的評(píng)價(jià)。

完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中所需實(shí)驗(yàn)材料的總數(shù)稱為樣本含量。最好根據(jù)特定的設(shè)計(jì)類型估計(jì)出較合適的樣本含量。樣本過大或過小都有弊端。實(shí)驗(yàn)因素

所有影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的條件都稱為影響因素，實(shí)驗(yàn)研究的目的不同，對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求也不同。

影響因素有客觀與主觀，主要與次要因素之分。通過研究設(shè)計(jì)進(jìn)行有計(jì)劃的安排，從而能夠科學(xué)地考察其作用大小的因素稱為實(shí)驗(yàn)因素；對(duì)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)因素作用大小有一定干擾性且研究者并不想考察的因素稱為區(qū)組因素或稱重要的非實(shí)驗(yàn)因素；其他未加控制的許多因素的綜合作用統(tǒng)稱為實(shí)驗(yàn)誤差。

初步篩選實(shí)驗(yàn)因素并確定取哪些水平較合適，以免實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過于復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)難以完成。實(shí)驗(yàn)效應(yīng)

實(shí)驗(yàn)因素取不同水平時(shí)在實(shí)驗(yàn)單位上所產(chǎn)生的反應(yīng)稱為實(shí)驗(yàn)效應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)效應(yīng)是反映實(shí)驗(yàn)因素作用強(qiáng)弱的標(biāo)志，它必須通過具體的指標(biāo)來體現(xiàn)。要結(jié)合專業(yè)知識(shí)，盡可能多地選用客觀性強(qiáng)的指標(biāo)，應(yīng)盡可能多選用特異性強(qiáng)、靈敏度高、準(zhǔn)確可靠的客觀指標(biāo)。

對(duì)一些半客觀或主觀指標(biāo)，一定要事先規(guī)定讀取數(shù)值的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，只有這樣才能準(zhǔn)確地分析自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而也大大提高了自己實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。隨機(jī)、對(duì)照原則

即運(yùn)用隨機(jī)數(shù)字表實(shí)現(xiàn)隨機(jī)化；運(yùn)用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù)實(shí)現(xiàn)隨機(jī)化。盡量運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)來設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)，減少外在因素和人為因素的干擾。

對(duì)照組的設(shè)立——只有通過對(duì)照的設(shè)立我們才能清楚地看出實(shí)驗(yàn)因素在當(dāng)中所起的作用。

當(dāng)處理本身夾雜著重要的非處理因素時(shí)，還需設(shè)立僅含該非處理因素的實(shí)驗(yàn)組為實(shí)驗(yàn)對(duì)照組；這種對(duì)照形式應(yīng)慎用，其對(duì)比的結(jié)果僅供參考，不能作為推理的依據(jù)；多種對(duì)照形式同時(shí)并存。重復(fù)、平衡原則

所謂重復(fù)原則，就是在相同實(shí)驗(yàn)條件下必須做多次獨(dú)立重復(fù)實(shí)驗(yàn)。一般認(rèn)為重復(fù)5次以上的實(shí)驗(yàn)才具有較高的可信度。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的均衡性好壞，關(guān)系到實(shí)驗(yàn)研究的成敗。

發(fā)揮具有各種知識(shí)結(jié)構(gòu)和背景的人的作用，群策群力，方可有效地提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的均衡性。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程中要注意時(shí)間上的分配，才不會(huì)出現(xiàn)一段時(shí)間特別忙而一段時(shí)間特別閑的情況。彈性、最經(jīng)濟(jì)原則

所謂空缺：指的是在時(shí)間分配圖上留有空缺。適當(dāng)?shù)目杖笔欠浅１匾?，只有這樣才能富

有彈性的實(shí)施實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，并不斷地調(diào)整好自

己的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。

不論什么實(shí)驗(yàn)，都有它的最優(yōu)選擇方案，這包括在資金的使用上，也包括人力時(shí)間的損耗上，必要時(shí)可以預(yù)測(cè)一下自己實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)出和投入的比值，這個(gè)比值越大越好，當(dāng)然是以你所擁有的實(shí)驗(yàn)條件作基礎(chǔ)的。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)意外事故的處理

在實(shí)驗(yàn)中由于手術(shù)時(shí)的操作不慎、動(dòng)物生理狀態(tài)不佳或一些無法預(yù)測(cè)的因素造成動(dòng)物窒息，大出血等事故。

確定造成意外情況原因，再采取措施，防止情況進(jìn)一步惡化。麻醉過量和窒息麻醉是動(dòng)物手術(shù)中必不可少的過程。

由于動(dòng)物的生理狀態(tài)不同，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生麻醉過量現(xiàn)象，造成呼吸或循環(huán)系統(tǒng)異常情況，此時(shí)應(yīng)根據(jù)過量的程度，采用不同的方式處理。

如動(dòng)物呼吸極慢而不規(guī)則，但血壓和心搏仍照常時(shí)，可施行人工呼吸，并給蘇醒劑。麻醉過量和窒息的處理

動(dòng)物呼吸停止，血壓下降，但仍有心搏時(shí)，應(yīng)迅速施行人工呼吸，同時(shí)注射50%的溫?zé)崞咸烟侨芤骸?:10，000腎上腺素及蘇醒劑。

動(dòng)物呼吸停止，而且心搏極弱或剛停止時(shí)，應(yīng)用5%CO2和95%O2的混合氣體人工呼吸，進(jìn)行心臟按摩，注射溫?zé)岬纳睇}水和心臟按摩。心搏恢復(fù)后，注射50%葡萄糖及蘇醒劑。常用蘇醒劑的種類咖啡因（1

mg?(kg體重)-1）可拉明（2～5

mg?(kg體重)-1）山梗菜（0.1～1

mg?(kg體重)-1）大出血

在生理實(shí)驗(yàn)中，由于操作失誤或無法預(yù)見的原因，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)大出血。

首先不用慌張，盡快查明出血原因，用棉球吸去血跡，觀察血的來源。

一般大出血由兩種情況造成：一是大血管被剪破、二是滲透性出血。大出血的基本處理方法

大血管被剪破：找到出血口后，立即用止血鉗鉗住出血口的兩側(cè)。

出血口不是很大，鉗住一段時(shí)間后，血液會(huì)凝固，此時(shí)放開止血鉗后不再會(huì)出血；出血口較大，則用止血鉗鉗住后，再需用線將出血口兩側(cè)結(jié)扎，以防進(jìn)一步出血。

出血量非常大，來不及用止血鉗止血，也可用手指夾住出血口，再用止血鉗止血。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的給藥方法

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的給藥方法有多種：根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求及實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇適當(dāng)?shù)慕o藥方法。

給藥方法可行程度決定及影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的真實(shí)性。

給藥劑量可決定動(dòng)物的麻醉程度及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的可操作性。經(jīng)口投藥法

(1)口服法：口服法是將能溶于水并且在水溶液中較穩(wěn)定的藥物放入動(dòng)物飲水中，不溶于水的

藥物混于動(dòng)物飼料內(nèi)，由動(dòng)物自行攝入。

該方法技術(shù)簡(jiǎn)單，給藥時(shí)動(dòng)物接近自然狀態(tài)，不會(huì)引起動(dòng)物應(yīng)激反應(yīng)，適用于多數(shù)動(dòng)物慢性藥物干預(yù)實(shí)驗(yàn)，如抗高血壓藥物的藥效、藥物毒性測(cè)試等。

其缺點(diǎn)是動(dòng)物飲水和進(jìn)食過程中，總有部分藥物損失，藥物攝入量計(jì)算不準(zhǔn)確，而且由于動(dòng)物本身狀態(tài)、飲水量和攝食不同，藥物攝入量不易保證，影響藥物作用分析的準(zhǔn)確性。灌服法

灌服法是將動(dòng)物適當(dāng)固定，強(qiáng)迫動(dòng)物攝入藥物。

這種方法能準(zhǔn)確把握給藥時(shí)間和劑量，及時(shí)觀察動(dòng)物的反應(yīng)，適合于急性和慢性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。

但經(jīng)常強(qiáng)制性操作易引起動(dòng)物不良生理反應(yīng)，甚至操作不當(dāng)引起動(dòng)物死亡。故應(yīng)熟練掌握

該項(xiàng)技術(shù)。強(qiáng)制性給藥方法主要有兩種：口服法

固體藥物口服：一人操作時(shí)用左手從背部抓住動(dòng)物頭部，同時(shí)以拇、食指壓迫動(dòng)物口角部位使其張口，右手用鑷子夾住藥片放于動(dòng)物舌根部位，然后讓動(dòng)物閉口吞咽下藥物。液體藥物灌服：

不同動(dòng)物有不同的給藥方法：小白鼠與大白鼠：左手捏持小白鼠頭、頸、背部皮膚，或握住大白鼠以固定動(dòng)物，使動(dòng)物腹部朝向術(shù)者，右手將連接注射器的硬質(zhì)胃管由口角處插入口腔，用胃管將動(dòng)物頭部稍向背側(cè)壓迫，使口腔與食管成一直線，將胃管沿上顎壁輕輕插入食道，小白鼠一般用3

cm，大白鼠一般用5cm的胃管。鼠的口服注意事項(xiàng)

插管時(shí)應(yīng)注意動(dòng)物反應(yīng)，如插入順利，動(dòng)物安靜，呼吸正常，可注入藥物；如動(dòng)物

劇烈掙扎或插入有阻力，應(yīng)拔出胃管重插，如將藥物灌入氣管，可致動(dòng)物立即死亡。家兔灌服法

用兔固定箱或由兩人操作：助手取坐位，用兩腿夾住動(dòng)物腰腹部，左手抓免雙耳，右手握持前肢，以固定動(dòng)物；術(shù)者將木制開口器橫插入兔口內(nèi)并壓住舌頭，將胃管經(jīng)開口器中央小孔沿上腭壁插入食道約15

cm，將胃管外口置一杯水中，看是否有氣泡冒出，檢測(cè)是否插入氣管，確定胃管不在氣管后，即可注入藥物。注射給藥淋巴囊注射：適用于青蛙與蟾蜍。

青蛙與蟾蜍皮下有多個(gè)淋巴囊，注射藥物易于吸收，適合于該類動(dòng)物全身給藥。常用注射部位為胸、腹和股淋巴囊。

防止注入藥物自針眼處漏出，胸淋巴囊注射時(shí)應(yīng)將針頭刺入口腔，由口腔組織穿刺到胸部皮下，注入藥物。股淋巴囊注射時(shí)應(yīng)由小腿刺入，經(jīng)膝關(guān)節(jié)穿刺到股部皮下，注射藥液量一般為0.25~0.5

ml。淋巴囊注射示意圖皮下注射

皮下注射是將藥物注射于皮膚與肌肉之間，適合于所有哺乳動(dòng)物。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物皮下注射一般應(yīng)由兩人操作，熟練者也可一人完成。

由助手將動(dòng)物固定，術(shù)者用左手捏起皮膚，形成皮膚皺褶，右手持注射器刺入皺褶皮下，將針頭輕輕左右擺動(dòng)，如擺動(dòng)容易，表示確已刺入皮下，再輕輕抽吸注射器，確定沒有刺入血管后，將藥物注入。

拔出針頭后應(yīng)輕輕按壓針刺部位，以防藥液漏出，并可促進(jìn)藥物吸收。鴿、禽類常選用翼下注射。皮下注射示意圖肌肉注射

肌肉血管豐富，藥物吸收速度快，故肌內(nèi)注射適合于幾乎所有水溶性和脂溶性藥物，特別適合于狗、貓、兔等肌肉發(fā)達(dá)的動(dòng)物。

小白鼠、大白鼠、豚鼠因肌肉較少，肌肉注射稍有困難，必要時(shí)可選用股部肌肉。鳥類選用胸肌或腓腸肌。

肌內(nèi)注射一般由兩人操作，小動(dòng)物也可由一人完成。助手固定動(dòng)物，術(shù)者用左手指輕壓注射

部位，右手持注射器刺入肌肉，回抽針?biāo)?，?/p>

無回血，表明未刺入血管，將藥物注入，然后

拔出針頭，輕輕按摩注射部位，以助藥物吸收。腹腔注射

腹腔吸收面積大，藥物吸收速度快，故腹腔注射適合于多種刺激性小的水溶性藥物的用藥，并且是嚙齒類動(dòng)物常用給藥途徑之一。

腹腔注射穿刺部位一般選在下腹部正中線兩側(cè)，該部位無重要器官。

腹腔注射可由兩人完成，熟練者也可一人完成。助手固定動(dòng)物，并使其腹部向上，術(shù)者將注射

器針頭在選定部位刺入皮下，然后使針頭與皮

膚成45°角緩慢刺入腹腔，如針頭與腹內(nèi)小腸

接觸，一般小腸會(huì)自動(dòng)移開，故腹腔注射較為

安全。腹腔注射示意圖

刺入腹腔時(shí)，術(shù)者可有阻力突然減小的感覺，再回抽針?biāo)?，確定針頭未刺入小腸、膀胱或

血管后，緩慢注入藥液。兔耳緣靜脈注射

將家兔置于兔固定箱內(nèi)，沒有兔固定箱時(shí)可由助手將家兔固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，并特別注意兔頭不能隨意活動(dòng)。

剪除兔耳外側(cè)緣被毛，用乙醇輕輕擦拭或輕揉耳緣局部，使耳緣靜脈充分?jǐn)U張。用左手拇指和中指捏住兔