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實驗動物科學:第八節(jié) 微循環(huán)研究中實驗動物的選擇和應用

一、微循環(huán)研究中動物和實驗方法的選擇(一)動物選擇遠在300年前就有人觀察了冷血動物的微循環(huán),如青蛙的舌、蹼、肺和腸系膜;金魚的尾巴;蝌蚪的尾巴;蜜蜂的眼睛……等等。在1831年Hall和1850年Paget等詳細地描述了蝙蝠翅膀的微循環(huán),但是這些動物都離人的抗體結構和…

一、微循環(huán)研究中動物和實驗方法的選擇

(一)動物選擇

遠在300年前就有人觀察了冷血動物的微循環(huán),如青的舌、蹼、肺和腸系膜;金魚的尾巴;蝌蚪的尾巴;蜜蜂的眼睛……等等。在1831年Hall和1850年Paget等詳細地描述了蝙蝠翅膀的微循環(huán),但是這些動物都離人的抗體結構和生理功能太遠。蝙蝠雖然是所謂的哺乳動物,但其生活習性卻與一般哺乳動物大不相同,其機體反應性也因其感覺器官之獨特而區(qū)別于人,美國有的實驗室(Nicoll,1946;Mohos,1961;Wiedeman,1972)用蝙蝠觀察微循環(huán)時,事先需將蝙蝠養(yǎng)于溫度為5~10℃并且濕度極大的冰箱中。又因蝙蝠是夜醒動物,其神經系統(tǒng)白天處于抑制狀態(tài),所以不適于進行微循環(huán)各項生理參數的測定。更不宜于選它為靶子進行微循環(huán)對各種藥物應答反應的研究。

國際、國內通常用以進行微循環(huán)研究的動物有:小白鼠、大白鼠、金黃地鼠、家、、狗,最近也有用羊、小;蚝镒拥。

(二)研究微循環(huán)方法的選擇

研究微循環(huán)的方法很多,有間接法(如86Rb測心肌營養(yǎng)性血流量)和顯微直接觀察法之分。后者一般又分兩大類:一類是體表微循環(huán)實驗方法,另一類是內臟微循環(huán)實驗方法。體表微循環(huán)動物實驗方法有金黃地鼠頰囊循環(huán),家兔眼球結膜和眼瞼微循環(huán),家兔舌尖微循環(huán),蝌蚪尾部微循環(huán),還有兔耳、兔耳透明窗和大白鼠氣管微循環(huán)等。

內臟微循環(huán)的實驗研究方法也很多,有用動物的腸系膜、心肌和肝臟等來觀察研究其微循環(huán),其中觀察腸系膜的方法種類較多,可用大白鼠、家兔、豚鼠、小白鼠等的腸系膜。也有利用臟器“開窗”手術作慢性實驗,例如動物行頭顱和腹腔開窗術,觀察腦和腹腔有關內臟的微循環(huán)。還有取用觀察部位的活組織電子顯微鏡觀察并作超微結構攝影。

當前物理化學的研究方法--血液流變學也不斷被采用,例如紅細胞電泳、血粘度的測定,測定微血管的壓力,血小板和紅細胞凝集功能的測定,血小板粘附性的測定等方面的研究以及觀察毛細血管通透性的變化等。

近代先進技術的不斷發(fā)展,無疑地也推動著微循環(huán)實驗方法的不斷更新和發(fā)展,運用放射性同位素86Rb測定小鼠心肌營養(yǎng)性血流量,因心肌攝取86Rb的能力和心肌毛細血流量成正比。

近年來國外使用電視一電子系統(tǒng)、激光顯微系統(tǒng)、快速攝影、微循環(huán)電影和磁帶錄像等新技術研究微循環(huán),這必將使微循環(huán)方法的科學性和客觀性大大地提高。

二、進行微循環(huán)動物實驗的幾個原則

(一)動物的麻醉

遠在1944年曾有人在微循環(huán)的研究中發(fā)現:給小動物進行戊巴

■[此處缺少一些內容]■

有些實驗動物不需麻醉,可在動物清醒狀態(tài)下進行,如兔眼球結膜微循環(huán)的檢查方法等。

(二)恒溫灌流

原則上,動物器官或組織的灌流液應是與該器官或組織周圍體液環(huán)境的成份和pH完全一樣,例如對腸系膜來說應有腹腔內液的環(huán)境,但是很難做到的。

Zweifach認為:無論應用什么灌流液,首先應使它成為膠體狀態(tài),即在灌流液中加入明膠,使之成為1%的明膠溶液。

灌流液中應該通過適量的氧和二氧化碳。灌流液的pH應以緩沖液調至中性(pH為7.35)灌流液的溫度應以控制器控制在動物正常體溫范圍。灌流液在整個實驗過程中應不停地慢速更換。常用的灌流液有林格氏液、臺氏液、凱氏液、生理鹽水等。灌流裝置和所觀察的動物應放在裝有可調節(jié)的恒溫實驗觀察箱中進行,此點在冬季顯得尤為重要。將實驗觀察箱中的溫度調節(jié)到與實驗動物體表溫度相近的溫度,最好在25~30℃。

(三)照明裝置

照明裝置的溫度一般不能超過動物體溫。最好保持在25~30℃,否則會引起血管擴張及微血流異常。照射燈光最好不改變血液自然的色調,否則不易辨別血氧飽和程度。最理想的照明裝置是纖維光束冷光源,尤其在進行肝、脾、腎等臟器的微循環(huán)觀察時,沒有可以伸進腹腔去的冷光源照明棒是很難進行實驗的。

實驗時用的照明光源,應該具備三個條件,即強、聚、“冷”。目前常用的有兩種照明裝置,一種是高壓水銀燈(220V,80W),此光源的優(yōu)點是光線強,產熱較少,血管與底色間反差強,缺點是血色不真實,光源觸發(fā)啟動慢。另一種是鎢鹵素燈(5~12V,40~100W),后者具有體積小巧,光線白亮,啟動快的優(yōu)點。鎢鹵素燈可用顯微鏡燈加以改裝,因其有透鏡,能調節(jié)焦距,又能達到“聚光”的目的,再在此燈前加上藍綠色的隔熱濾光片,即可控制光源溫度,達到相對“冷光”的要求。此種照明光源能在普通室內保證顯微鏡下視野清晰,而且對觀察指標影響較小。

(四)記錄系統(tǒng)

動物微循環(huán)的瞬間變化常采用顯微攝影裝置來記錄。選擇好顯微照相裝置及相應的洗相設備。為了保證攝影的成功,凡是活體攝影,均需要使用拆射光源,要使用快片(24定以上的微粒膠卷)攝影,這是一個關鍵問題,還要增強反差(用綠色濾光片增強血管與底色間的的反差)。

照相機是一般的記錄工具,它只能留下瞬間的圖象,有條件最好能拍攝電影或進行彩色磁帶錄像。

對于管徑掃描的曲線、血流流態(tài)曲線或微壓力曲線要用示波器或多導記錄器進行記錄,如能用微處理機記錄并貯存上述信號則更理想。

三、觀察動物微循環(huán)障礙時的主要指標

(一)管徑

用目鏡測微器測量微細動脈與靜脈的管徑大小。如有攝影設備,在每次觀測中攝片,然后用量規(guī)在照片上量取管徑;或將微血管放大若干倍投影于示教屏上,再用量規(guī)在示教屏上量取管徑。示教屏上的長度則事先通過物鏡測微順標定好。

微血管的管徑還可采用較先進的儀器來測量,如可用微電腦控制的多功能顯微圖像測量分析儀來測量。該分析儀能對實驗時微觀結構進行一維(線徑、周長)及二維(面積、環(huán))的參數測量,測量精度分別為±1%、±1.5%,從而可對微觀察結構變化前后作定量分析比較。并且可對運動目標自動測速,精度±2%。對被測量對象的線徑動態(tài)變化進行測量和記錄,對微粒進行計數,F我國上海已有生產。

(二)流速

目前測定血流速度的方法有兩種。一種是秒表法--用目鏡測微器和秒表測定,計算血細胞流徑口徑2~3個紅細胞的微血管1mm距離所需的時間,重復測定三次,取其平均值。若作動態(tài)比較時應選擇固定血管進行觀察,此法僅在流速較慢時應用。另一種是示波器光點掃描同步法。該方法的基本原理是將示波器上掃描的光點與鏡下見到的流動的紅細胞,使之在皮層視覺感受區(qū)內重疊,以致造成光點與紅細胞在同一視野中流動畫面,調節(jié)示波器上的粗調和微調,使之示波器光點掃描速度與紅細胞流速同步,這時示波器上的讀數即可代表紅細胞的流速。有條件時可采用上述圖象分析儀測量。

(三)流態(tài)

描述血細胞流動時的形態(tài)。正常時在口徑為1個紅細胞的微血管中,血細胞流態(tài)呈直線狀。當靜脈注射高分子右旋糖酐引起微循環(huán)障礙后,血液流態(tài)和血液流速均有異常改變。血流狀態(tài)由正常的直線狀變?yōu)閿嗑狀或虛線狀。在口徑為2~3個紅細胞的微血管中,正常時,流態(tài)可呈帶狀,給予高分子右旋糖酐后,變?yōu)榱、絮狀,甚至出現流動的微小血栓。此時血液速顯著減慢,甚至有的血管區(qū)內出現來回擺動和暫,F象。

(四)毛細胞管網交點計數

計數的方法是:取面積約為1mm2左右的四周由血管圍或邊界的固定血管區(qū)域,計算此血管區(qū)域中的毛細血管與邊界血管的交點數,未與邊界相交的毛細血管不計算在內。

(五)血色

血色分鮮紅、暗紅和淡紅等。正常血色為鮮紅色。觀察造成微循環(huán)m.bhskgw.cn/hushi/障礙和給藥后血色的變化情況。

四、可進行微循環(huán)觀察的動物器官及方法

(一)頭部器官

動物的眼球結膜、虹膜、眼底、鼻粘膜、口唇、牙齦、舌、鼓膜、耳殼等都可以普通顯微鏡在放大40倍到100倍的條件下進行微循環(huán)觀察。這些部位的動物觀察方法與人的相似。以家兔眼球結膜觀察方法為例:要選用白色家兔,因其球結膜色白,微血管精晰可見。不可采用灰色或黑色的家兔,因其球結膜色深,不易辨別其微血管。將2~2.5kg體重的白毛家兔的在清醒狀態(tài)下側臥位置于一特制的長方形固定盒內,使兩耳及其頭部露出,頭頸部和嘴用兔頭夾和鐵環(huán)加以固定,剪去左側眼瞼睫毛,以眼科開瞼器將上下眼瞼撐開,暴露出球結膜血管,然后用高壓水銀聚光燈,以45度斜照于球結膜上,雙目解剖顯微鏡放大40倍,可直接觀察到球結膜的微循環(huán)。

(二)氣管微循環(huán)觀察法

選用大白鼠或家兔麻醉后,剪去下頜及頸部的毛,消毒皮膚,固定四肢(仰臥)。沿頸正中線自下頜部甚胸骨上緣作垂直切口,剝離軟組織與肌肉,小心不要損傷血管,用兩把紋式止血鉗夾住兩胸鎖乳突肌中部輕輕拉開。于甲狀軟骨環(huán)上輕輕剪斷一對胸骨甲狀肌及其附著的肌膜,將該肌肉放于遠端,便可暴露自甲狀軟骨至第十軟骨環(huán)間區(qū)的氣管,輕輕于解剖鏡下(放大16倍)剔去氣管表面的結締組織,便可以將光射于放大60倍左右的氣管軟骨上以及軟骨環(huán)間區(qū)的粘膜上觀察微循環(huán)的動態(tài)變化。觀察應于恒溫裝置中進行,并在氣管表面滴以恒溫灌流液。

正常大鼠或家兔氣管軟骨環(huán)間區(qū)的微血管較為豐富。細靜脈、細動脈血流方向相反,毛細血管網穿插于細動脈和細靜脈間,而在軟骨環(huán)表面上有極細的毛細管網。微血管內血流均勻,流速較快,血管充盈度良好。連續(xù)觀察25~30分鐘不見有明顯改變。氣管炎模型的大鼠氣管微循環(huán)出現明顯變化,變化程度與氣管粘膜病變程度密相關;钛鏊幬镒⑷牒螅擅黠@改善大鼠氣管炎微循環(huán)障礙。

(三)肺微循環(huán)觀察方法

一般用家兔、貓、狗或其它大動物進行。動物麻醉后呈右側臥位固定于動物臺上,凈皮、去左胸部的毛,消毒皮膚。于第三、四肋間作弧形切口,剝離皮膚,沿胸骨邊緣輕輕剪斷胸大肌、胸小肌的附著處,將二肌肉剝向一邊。在三、四肋間沿肋骨邊緣用鈍頭眼科剪和眼科鑷輕輕剔去肋間肌。注意要特別小心,謹防損傷胸膜。只要在胸膜上造成針尖大小的孔,肺便可發(fā)生萎陷。因此,肋間肌要一束一束仔細地剔去。最后可暴露無遺1cm見方的窗,透過透明的胸膜于顯微鏡下觀察肺循環(huán)動態(tài)。此即“胸膜開窗”法。

開窗部位最好在第三、四肋間或第五、六肋間靠中線的地方。此外較薄的肺葉以心包作襯底,易于觀察。由于觀察的是呼吸著的肺,所以觀察者要善于抓住動物的呼吸規(guī)律,選其呼吸空間進行觀察,也可進行照明。

“胸膜開窗”是觀察活體肺微循環(huán)的唯一可行的辦法,因為肺臟一暴露于空氣下便萎縮。如能將染料注入法、同位素注入或熒光示蹤及肺血流量測定法與胸膜開窗活體觀察法配合進行,便可得到更理想的結果。“胸膜開窗”觀察肺微循環(huán)是可以連續(xù)進行的;第一次觀察完畢后,可用一圓形有機玻璃薄片敷于窗上,以縫線固定于周圍肌肉,將胸小肌、胸大肌恢復原位,縫合皮膚切口,加強護理。可于第2天、第3天、第4天連續(xù)重復上述步驟,進行反復觀察。一般在第4、5天,胸膜上便生出一層結締組織,變?yōu)椴煌该。此時如有必要可選其它肋間進行再次開窗,手術應在消毒條件下進行。

(四)背斜方肌微循環(huán)觀察法

大鼠背斜方肌很薄,表淺,易于照明,面積寬而長,血管神經可保持完整。制備方便而簡單,10~15分鐘可完成全部制備。此外皮膚切口可絲毫不損傷周圍組織,而且不易造成出血。對動物整個機體影響不太大,可進行長時間觀察,而且這個部位易于進行顯微鏡下觀察。因此,背斜方肌對于研究血管活性物質和機體對藥物的應答反應是非常方便和理想的。

背斜方肌又稱脊肩胛肌,是成對的肌肉,它縱伸于背部到腰部,它的肌纖維自第4胸椎至第3腰,并向兩邊伸展至肩胛線,它的神經支配來自脊副神經和第2、3頸部神經。它的供血來自腋動脈的肩胛下支和頸表淺動脈有肌肉分支。它的靜脈注入前頸靜脈。

實驗采用大白鼠或金黃地鼠,體重70~120g,高于120g體重的鼠其背斜方肌過大過厚,不利于照明。用30mg/100g劑量戊巴比妥鈉麻醉。將動物背部去毛、消毒。自頸部至腰部沿脊柱中線作皮膚切口。剝離結締組織,用小虹膜剪將肌肉筋膜輕輕剝離,在肌肉側面作一小小切口并用小彎剪輕輕剝開肌肉游離面(沿肩胛線),將小剪伸向肌肉底部將其完全與底層肌肉剝離。如遇有一兩支小血管可以用4號將線結扎。這樣便可得到一個寬為1.5cm左右的游離肌肉瓣。觀察時使動物側臥,將肌肉游離邊用細大頭針固定于特制灌流盒上(與金黃地鼠灌流盒類似)。用含有1%明膠的林格氏液灌流。用NaHCO3將pH調為7.35,灌流液保持35~37℃。

利用脊斜方肌制備可進行低倍、高倍、水鏡、油鏡觀察。可以進行極漂亮的電影拍攝,可以清晰地分辯粘附于管壁的白血球。可以進行各種藥物作用的研究,尤其適于微電極插入或微傳感器插管進行在體微血管壓力和微血流測定。

(五)頰囊微循環(huán)觀察法

實驗選用敘利亞種金黃地鼠,雄性,體重90~120g,在動物口腔兩側后角各有一頰囊供貯存食物之用。頰囊組織與皮膚組織相似。是由纖維結締組織、鱗狀上皮、骨骼肌、疏松結締組織四層構成。頰囊的伸縮性很大,其容量可由1~2ml擴張到5~6ml。頰囊血供豐富,有致密的微血管網,是各種口徑的微血管高度集中之地。頰囊組織薄而嫩,顏色淡,透光性好,微血管清晰,制備簡單,既可作急性實驗,也可作慢性連續(xù)觀察實驗,而且由于它是雙側對稱器官,有些實驗過程可在同一動物身上進行自身照射。

1.頰囊的簡單制備 實驗時,動物腹腔注以2.5%戊巴比妥鈉30mg/kg體重進行麻醉。然后將口腔打開,沿一側頰邊輕輕伸進中號鈍頭鑷子,伸到肩部時夾住頰囊端,從口中取出內面翻于外的盲囊,以滴管用37℃左右的生理鹽水沖凈其上的食物殘渣,將頰囊展平,用彎形大頭針固定于以透明有機玻璃制作的頰囊灌流盒上。啟動恒溫灌流系統(tǒng)并將灌流盒置于顯微鏡下,即可以透射光觀察頰囊上微血管各項指標(放大100倍以下)。如觀察需放在100倍以上進行,則需制備單層頰囊。此時頰囊上選擇一個毛細血管網最少的區(qū)域,剪一個小切口。如需大面積觀察則可沿頰囊動脈平行部分作縱長切品,在切口邊緣部尚可作小小橫切(垂直向兩邊)。其后用小虹膜剪在解剖鏡下將疏松結締組織移去。經過這樣制備的頰囊,在顯微鏡下成象更加清晰。

2.頰囊的恒溫灌流 頰囊灌流盒底板形態(tài)如圖10-11所示,是一個24×18cm2的透明有機玻璃板,板上固定以直徑為6cm、高為0.8cm的圓槽,槽中套以直徑為4cm、高為0.4cm的開口雙層環(huán)槽。環(huán)槽中灌以彈性透明硅橡膠,由圓槽一邊底部輸入恒溫灌流液,另一端輸出灌流液。灌流液的pH應調為中性(pH=7.35)并通過氧氣。灌流液的溫度以控溫儀或以恒溫水浴控制在37℃。整個實驗過程中,恒溫灌流液以慢速徐徐通過頰囊表面及底面。

圖10-11 金黃 地鼠頰市灌流裝置

3.頰囊小室制備法

頰囊小室由底板和頂板組成,兩板面積相同(直徑為2~2.5cm)。頂板邊緣有凹槽,中央有圓窗,圓窗粘以極薄的透明有機玻璃或云母片。底板由較薄的透明有機玻璃作成。兩板在相應部位各有兩個小孔。底板兩孔處固定兩個有機玻璃的小楔子,可穿進頂板上的兩孔。

動物麻醉后,刮去一側頰部、頸部及肩部的毛。先將頰囊從口內取出,以生理鹽水沖洗凈并放回。之后將小室底板用鑷子輕輕塞入左側頰囊,盡可能送到頰囊盲端。使動物右側臥、固定。消毒皮膚,透過皮膚可觸到入在頰囊中的底板的兩楔,用消毒手術器械在兩楔間皮膚作一小切口,并小心擴展切口到底板直徑長。剝離結締組織,使覆蓋有頰囊膜的底板完全暴露于解剖鏡下,用虹膜剪將膜上疏松結締組織清除。注射不能損傷血管。為防止組織過干或發(fā)生血瘀,上述步驟要盡速進行。

上述步驟完畢后,于底板頰囊上滴以生理鹽水,將1mm2的腫瘤組織塊輕輕入于頰囊膜中央,迅速將頂板的兩孔穿進底板兩楔、蓋緊(防止氣泡進入),然后于每一楔孔滴以有機粘合劑,此時,于兩板間形成一個小室,在此小室中腫瘤組織可生長。將皮膚切口邊緣先以普通縫線穿一圈,再緊緊扎入頂板側槽。于小室周圍敷以胺黃粉。小室制備即完成。為防止感染,給動物每日肌內注射2500單位的多粘菌素B,3~4天。

利用頰囊小室法可進行多種惡性腫瘤移植的研究,如乳腺癌、黑色素瘤、血管周期細胞瘤、神經鞘瘤等,并可于瘤組織植入后任何時間透過小室以顯微鏡觀察瘤組織周圍血管再生及發(fā)育情況和特點。

(六)縫匠肌微循環(huán)觀察法

實驗選用貓。貓的縫匠肌是一種可以用于進行離體實驗或在體透明實驗的最好的肌肉。可以用以進行正常微血流、微血壓、充血、出血以及胃骼肌微血流調節(jié)的研究。

縫匠肌是大腿內側表淺肌肉,它起于髂前上棘,終于脛骨近端和髕骨。其內緣之下正是股動脈和股靜脈,有9cm長,4cm寬,由它可取得平均5g重的離體肌肉。

縫匠肌的供血由側旋股動脈及股動脈分支而來,其遠端尚有下行膝動脈供血。

實驗時,動物以75mg/kg體重劑量的α-氯醛醣靜脈注射麻醉。動物側臥位固定,將其一腿(下部的)伸展。凈皮,去毛并消毒,沿大隱靜脈走向自腹股溝下1cm處至膝內側作皮膚切口,輕輕剝離皮膚。其后,于大腿內緣與該切口相平行作另一切口。盡可能將皮膚剝離以暴露更大面積的肌內。露暴軟組織以恒溫灌流液浸透的紗布濕敷。在將縫匠肌中間部位的筋膜、結締組織剝離完全后,便可以用冷光束照明裝置伸于縫匠肌正中底部,并于顯微鏡下觀察該肌肉上的微血流和進行各種測定。

如要取得離體縫匠肌,需在上述步驟之后先將縫匠肌周圍小血管一一結扎,只留下由大隱靜脈和股動脈、股靜脈而來的主要分支。此后,進行股動脈分支與股靜脈分支插管(一支輸入,一支輸出)待插管圓滿完成后將其它所有血管結扎(包括大隱靜脈來的所有血管)。然后將肌肉兩端以特制的小夾子夾住。從夾子外緣剪下,離體的肌肉掛在一個鋁制支架上置于恒溫,恒溫裝置可于顯微鏡下進行各種灌流實驗。一塊6g重的肌肉,其血液灌流量通常0.2~0.3ml/分。好的肌肉制備可連續(xù)維持6小時以上的實驗。

(七)腸系膜、大網膜、腸壁微循環(huán)觀察法

遠在200年前就有人將腸系統(tǒng)、大網膜的微循環(huán)進行了顯微鏡觀察。因為它最易取出,并且血管清晰。小鼠、大鼠、豚鼠、田鼠、家兔、貓、狗等動物的腸系膜和大網膜及腸壁皆可用于微循環(huán)觀察,并且無明顯差別,所用動物不宜過老,否則脂肪過多影響觀察。Zweifach認為:回盲部腸系膜是最好的微循環(huán)觀察區(qū)。因為它具有區(qū)域小而局限、沒有腸蠕動、取出時不易損傷、脂肪組織少等優(yōu)點。

實驗時,動物麻醉同前。消毒腹部一側皮膚,剪一個1~2寸的切口。動物側臥于灌流盒邊。取出欲觀察的腸系膜或大網膜部位,輕輕伸展于透明有機玻璃制成的灌流盒上進行恒溫灌流;灌流時流與滴相結合,灌流液用磷酸緩沖液調至pH7.2~7.35。灌流液中亦可加入白蛋白,使其成為1%白蛋白液。灌流液原瓶中通以O2和5%CO2。

在進行腸系膜微循環(huán)觀察時,要特別注意維持動物體溫恒定。因為過冷或過熱都要引起不正常的腸蠕動,影響實驗效果。為此,必須監(jiān)測動物肛溫或口溫。連續(xù)記錄體溫曲線。動物最好躺在電熱墊上并蓋以小被維持恒定的正常體溫。一般說來,一切條件保持得好,可連續(xù)進行兩小時以上的正常實驗,也可能5~6小時都保持平衡,應該停止實驗的早期信號是:腸系膜上收集靜脈中出現白細胞附壁粘著現象;其后是紅血球滲出。因之,如不維持嚴格的恒溫灌流和保持恒定的體溫,所進行腸系膜的微循環(huán)動態(tài)記錄肯定是不客觀的。

家兔腸系膜微循環(huán)觀察時,以烏拉坦或戊巴妥納靜脈注射麻醉后,背住縛于兔板上(有加溫裝置),剪去腹部之毛,沿腹中線作一長6~8cm的切口進入腹腔。將上腹腔臟器推向右側,于腹腔左上方找到回盲交界處(回腸為淺紅色,結腸為灰色)在該部位上的上段輕輕拉回腸袢約10cm,將該段腸管及系膜通過有機玻璃流盒的后側壁凹槽和褲形裝(見圖10-12),然后浸入充滿38℃灌流液的小盒中,并輕輕把腸系膜平鋪在灌流盒的中央圓合上,用大頭針將腸系膜固定于中央圓臺內側邊的軟木片上。將腹壁、漿膜層和肌層縫合,并把切口右緣皮膚縫合固定于灌流盒側壁的鎖眼處。

圖10-12 檢查家兔腸系膜微循環(huán)灌流盒

灌流盒右側壁有一進水管與盛滿任一臺氏營養(yǎng)液的恒溫壓灌流瓶相連接,使營養(yǎng)液不斷地流經小盒而自左側壁的出水管口流出。以80W高壓水銀燈的光束投照平鋪在中央圓臺上的腹系膜上,雙目顯微鏡放大40~80倍,可進行腸系膜血管口徑、血流速度和血流狀態(tài)觀察。為了防止造成腸系膜的局部血流障礙和游斑性出血,要避免過分牽拉或摩擦腸系膜,要不斷向腸系膜上滴加溫熱的生理鹽水,避免干燥刺激。

(八)提睪丸微循環(huán)觀察法

實驗采用雄性大白鼠,體重80~110g,小于80g的大鼠提睪肌太小不利于制備,大于110g的大鼠太老,結締組織增生,不利于觀察。以25mg/kg體重劑量的戊巴比妥納麻醉大鼠,或以130mg/100體重劑重的烏拉坦肌注(經常注入股田頭肌)。將手術區(qū)域剃毛、洗凈、消毒,最好進行氣管切開,插管以保證呼吸順利。進行股動脈插管測動脈壓或準備靜注藥物。手術器械進行消毒。手術時,先用針在手術側陰囊遠端穿以縫線,將縫線固定在動物固定板的小釘上。然后在陰囊上作縱切口,切開皮膚、筋膜,輕輕剝離。將切口慢慢延長到離腹溝5~8mm處。用膠體林格氏液(pH7.35)開始輕輕灌流,于剝離的軟組織上敷一層灌脫脂棉絮,棉絮浸以灌流液。將皮膚切口之每邊穿兩根絲線固定于動物板上。如圖10-12所示,繼續(xù)游離提睪肌,使之脫腦周圍組織。將提睪肌輕輕作縱向切開并將其輕輕與睪丸剝離。用兩個外科結扎連接睪丸和提睪肌的小血管,從兩結中間剪斷。如圖10-13所示沿副睪縱將附睪系膜剪開。將睪丸和附睪經腹股溝環(huán)輕輕送入腹腔。提睪肌周圍等距穿進5~6根絲線。動物仰臥,將提睪肌展鋪于特制的馬蹄形透明有機玻璃柱上,柱周圍有等距的5~6個小缽,可將絲線結于釘上固定提睪肌。透明柱可調高低,其周圍為恒溫灌流盒(與金黃地鼠頰囊灌流裝置相似)。

圖10-13 分離提睪肌方法

提睪肌極薄,其上有各種口徑的微血管,成像清晰,適于進行各種微循環(huán)參數測定,尤其獨特的是提睪肌上最微細的毛細血管網也特別清楚,適于進行管腔、管壁動態(tài)變化和微血管與組織間物質交換的研究。也可用染料或熒光示蹤劑進行淋巴微循環(huán)的研究。

五、幾種簡便常用的微循環(huán)障礙動物模型復制方法

(一)高分子右旋糖酐(HMWD)法

選擇2~3公斤的健康家兔,雌雄不限。復制模型當天禁食、禁水。實驗前觀察眼球結膜微循環(huán),采用微血管光滑、血流正常的動物,于清醒狀態(tài)下復制模型。HMWD是一種多聚化合物,它能在紅細胞間形成較多的穩(wěn)定的間橋,表面橋力大于原來的電荷排斥力,從而造成紅細胞聚集;加之其本身又是一種高粘度物質,還可增加血粘度。將平均分子量為20~40萬的HMWD配成10%生理鹽水溶液,以7~15ml/kg體重的劑量給家兔作耳緣靜脈快速推注,如在用藥同時作動物球結膜微循環(huán)活體觀察,則可見到球結膜微循環(huán)中出現逐漸加強的血流緩慢,血細胞聚集,最后出現流動中的血細胞團塊。用藥前家兔眼球結微膜血管中的微動脈和毛細血管呈樹枝狀分布,微靜脈常與微動脈平行,血管由粗到細,光滑均交,微血流呈帶狀或線狀,偶可見到流動很快的粒線狀血流,但不會有血細胞聚集的顆粒狀血流出現。微動脈因血流較快呈線帶狀,常常不易看清其中的血細胞流動;毛細血管,特別是近瞳孔處的毛細血管網的血流常呈粒線狀流動。正常時微血管周圍無出血及滲出,因此微血管背景較白(鞏膜),視野清晰。用藥后,眼球結膜微循環(huán)中可見下列典型的急性微循環(huán)障礙表現:①毛細胞血管和微靜脈中紅細胞流速明顯減慢,因此血流呈斷線狀、虛線狀或粒狀,局部區(qū)域甚至完全停滯;②微血管中出現明顯的血細胞聚集,嚴重時見流動中的血細胞團塊;③有時尚可見到微血管發(fā)生輕度痙攣,微血管周圍有滲出和出血以及微靜脈中有血細胞貼壁翻滾的現象。用藥后24小時內,上述急性微循環(huán)障礙表現最嚴重,少數動物可因急性栓塞而突然死亡,也有少數動物出現偏癱癥狀。存活者,如經仔細護理,則72小時后HMWD破壞、排泄,微循環(huán)障礙逐漸好轉。經測定,在此種急性微循環(huán)障礙模型中,動物血粘度明顯升高,紅細胞電泳變慢,血沉加速。

這種急性微循環(huán)障礙動物模型的復制方法簡便,出現快,成功率高(95%以上),適于探索與急性微循環(huán)障礙有關的各種疾病的發(fā)病機制及藥物作用原理的研究。

(二)胎兒羊水靜脈注射法

給家兔以1~4ml/kg體重的劑量靜脈注射新鮮的胎兒羊水,可復制成急性微循環(huán)障礙動物模型。對注射動物進行活體微循環(huán)觀察時發(fā)現,注射完畢時,即有血細胞流動速度減慢,毛細血管中可常見到微血流的間歇性流動,呈紅白交替現象,在微靜脈或較大的毛細血管中還?梢姷诫S血流流動的透明細胞(可能為羊水細胞),20分鐘后,微血流明顯淤滯,局部出現凝血,微循環(huán)和較大的毛細血管中出現體積逐漸加大的白色團塊,這可能是流動中的白色血栓(以羊水細胞為核心構成血栓)。注后1小時左右,大部分微血管停止流動,僅有部分微血管中可見血流緩慢移動,而且?沙霈F栓塞所致的突然死亡。這種急性微循環(huán)障礙動物模型的復制成功率,常隨羊m.bhskgw.cn/wszg/水的質量而異。

(三)兔腦粉浸出液靜脈注射法

取新鮮兔腦粉100mg,加生理鹽水5ml,50℃溫箱孵育20分鐘,取上清液備用。給家兔耳緣靜脈推注上述溶液,劑量為1~4ml/kg體重,同時可給1/4m CaCL24ml,必要時還可添加少量乳酸靜脈注射。

球結膜微循環(huán)觀察所見與HMWD復制的模型類似。此法最大的缺點是劑量不易控制,每個動物對兔腦粉浸出液(代替凝血酶)的敏感程度不一,用量太小,急性微循環(huán)障礙表現不顯;劑量稍大,動物可發(fā)生突然死亡,必須十分注意。

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