肾上腺素在家兔实验性肺水肿形成过程中的作用

机能学实验设计大纲实验名称：肾上腺素在家兔实验性肺水肿形成过程中的作用课题来源：自选设计班级：设计人员：设计日期：指导老师：一、实验设计的目的意义：实验设计的目的意义，国内外研究现状，存在的问题，解决问题的思路。目的与意义:探索肺水肿的发病机制，复制家兔实验性肺水肿动物模型的肾上腺素的合适用量，明确其在肺水肿形成过程中的作用，为肺水肿的治疗提供依据。国内外研究现状：急性肺水肿是常见的临床危重症，起病急、变化快、病死率高，一直受到临床的关注，其病因多种多样。传统上将急性肺水肿分为心源性肺水肿和非心源性肺水肿。两者虽然病因不同，但临床表现相似，不易区别。急性肺水肿的发病机制；急性肺水肿与肺组织微循环的液体交换关系密切，在正常的肺组织，不断地有少量的液体、溶质及小分子血浆蛋白质通过肺毛细血管内皮细胞间的小间隙从循环中渗出到肺间质，但不会进入到肺泡之中，因为肺泡上皮细胞之间的连接是非常紧密的，而且滤过液一旦进入肺间质，将快速移至邻近的支气管血管周围空间，通过淋巴管回流至循环系统。在肺毛细血管和肺泡之间存在一定的压力平衡，当肺毛细血管渗透浓度明显升高时，才可能出现失代偿情况，发生肺水肿。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Adr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Adr虽已达中毒剂量，但在本实验中没有出现心率增快的现象。因此根据本实验结果，笔者认为，在0.15～O.45mg／kg的范围内，Adr导致家兔肺水肿的机制仍主要在于Adr对血管的作用。近年来的研究结果表明较小剂量使用肾上腺素亦可引发家兔肺水肿，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；同时进一步明确了实验所用剂量肾上腺素在家兔肺水肿形成中所起的作用，对教学中相关问题的解释具有一定的实际意义。存在的问题：由于肾上腺素对呼吸过度抑制和严重肺水肿导致呼吸衰竭，动物很快死亡。肺水肿发生过程中机体有哪些代偿变化往往观测不到，而且对如此大剂量肾上腺素引起肺水肿的作用机制，也有不同的解释。解决问题的思路法：实验组动物在大量静脉输入生理盐水的基础上，分别加输0.15～O.45mg／kg的肾上腺素，观察动物血压、呼吸状况、血气分析、肺系数和病理改变等指标的变化。参考文献：1李昌崇，单小欧。急性肺水肿发病机制和临床评估。中国循征儿科杂志，2008年6月第三卷增刊。55-56.2陈宁，叶静，刘欣，沈柄玲。肾上腺素在家兔实验性肺水肿性形成过程中的作用.医学理论与实践.2008.993-994.3杨世杰．肾上腺素受体激动药．见：杨宝峰，主编．药理学[M]．第6版．北京：人民卫生出版社，2003．89—99．4张晓，医学机能实验学，北京，科学出版社，2006，5杨宝峰，药理学，北京，人们卫生出版社，2008，二、实验设计方案（实验设计目标,拟解决的主要问题,实验动物设计,实验专业设计，实验统计设计,实验方法设计，可行性分析,预期结果，实验设计工作时间安排）。（一）实验设计目标，拟解决的关键问题设计目标：实验组动物在大量静脉输入生理盐水的基础上，分别加输0．15～O．45mg／kg的肾上腺素，观察动物血压、呼吸状况、血气分析、肺系数和病理改变等指标的变化，了解肾上腺素在家兔实验性肺水肿形成过程中的作用。拟解决的关键问题：家兔实验性肺水肿模型的制备。（二）实验设计1、实验动物设计我们选用家兔作为实验动物，有以下几点理由：1）、家兔易得到，容易饲养，在科研工作中被广泛利用。2）、家兔的静总动脉较大易插管，耳缘静脉注射也较简单容易。3）、家兔肺相对较大，易于得到样品，能在称重过程中减少实验误差。2、实验专业设计选用家兔作为实验动物，按照家兔颈总动脉插管的方法插管并与压力换能器和BL-420生物信号采集处理系统相连做好准备。并分别给予不同浓度的肾上腺素，观察对实验性肺水肿的作用，观察动物血压、呼吸状况、血气分析、肺系数和病理改变等指标的变化。3、实验统计设计实验统计设计中应始终贯彻随机、对照、重复三大原则。（1）随机：选正常成年健康体重相近的家兔10只，雌雄不拘，体重2．0～2．6kg，随机分为5组，其中4组为实验组，1组为空白对照。（2）对照：本组实验做了空白对照和实验对照，在前面的专业设计里已经提及。（3）重复：本实验采用的是每实验小组有2只家兔，具有一定的重复性。（4）统计数据收集：本实验搜集计量资料，初步确定对各组实验数据的比较分为实验值和基础值比较。表1实验数据收集记录表组别肺系数PaO2（mmHg）PaCo2（mmHg）SaO2（%）实验前肺水肿实验前肺水肿实验前肺水肿A组B1组B2组B3组B4组（5）统计数据分析本实验采用计量资料来测定各种指标的数值，所有数据均采用平均数±标准差（±s）表示，五组间实验数据比较行完全随机单因素方差分析，组间两两比较行q检验，B1、B2、B3、B4组模型形成时间行两样本比较t检验，均以0.05作为显著性检验水准。四组间实验数据比较行完全随机单因素方差分析，如各组肺系数总体均值的比较，其方法如下：（1）建立检验假设H0：1=2=3=μ4（各组肺系数总体均值相等）。H1：1、2、3、μ4不等或不全相等，α＝0.05。（2）计算统计量利用统计学专业软件SPSS做One-wayANOVA。(3)查F值表，确定P值，得出结论。B1、B2、B3、B4组模型形成时间行两样本比较t检验，如B1与B2组之间模型形成时间的比较，其方法如下：（1）建立检验假设H0：1=2（两组肺模型形成时间总体均值相等）。H1：1、2不等或不全相等，α＝0.05。（2）计算统计量X=(X1+X2+X3+……+Xn)/nµ=∑(Xi-X)2/(n-1)t=（x-u）/Sx(3)查t值表，确定P值，得出结论。4、实验方法设计实验技术路线（1）随机抽样：随机选10只正常的家兔，并分别编号，再随机平分成5组，并称重。（2）实验分组：分5组，分别为A组、B1B2B3B4组（3）实验手术：AB组同时取兔，称重（婴儿秤）后固定于兔台上。1）术前准备；选择合适的动，静脉插管，静脉插管与输液装置连接好。然后将压力换能器及动脉插管内充满抗凝剂（肝素加0.9%氯化钠注射液），并排尽空气，然后将压力换能器与BL-420生物信号采集处理系统连接好。实验组家兔耳缘静脉注射3%戊巴比妥钠溶液1ml/kg,麻醉后，采用五点法固定在兔台上，剪去颈部长毛。切开颈部皮肤（轻点不要损伤气管和血管），呈钝形分离出一侧颈总动脉和另一侧的颈外静脉（分离干净）。2）动脉插管；动脉插管：将分离好的颈总动脉在远心端结扎，近心端夹闭血管。用眼科剪做“V”形切口，插入动脉插管并固定好，松开动脉夹。连接张力换能器描记动物呼吸。3）肺水肿模型复制；观察动物正常情况后，按100ml／kg的用量，将输液速度调整为180～200滴／min，开始输液。A组对照组B组实验组家兔B1组加0.15mg/kg的肾上腺素取肺，计算非系数取肺，计算非系数取肺，计算非系数不做任何处理B3组加0.30mg/kg的肾上腺素B2组加入0.25mg/kg的肾上腺素取肺，计算非系数B4组加0.45mg/kg的肾上腺素取肺，计算非系数4）肾上腺素在家兔实验性肺水肿形成过程中的作用；至最后50ml时，4个实验组分别按0．15mg／kg、0．25mg／kg、0．30mg／kg和0．45mg／kg的不同剂量加人肾上腺素，按120滴／min的速度一并输人；随后继续按2O0滴／分的滴速输人生理盐水10min。输液期间每3min观察记录一次动物呼吸、血压、心率情况，注意有无湿性啰音及粉红色泡沫痰自气管插管涌出。（4）处理措施：于输液前和输液完毕后分别取动脉血做血气分析。空气栓塞法处死动物，开胸取肺、计算肺系数。（5）实验数据：心率：用BL-410生物信号采集处理系统记录各组家兔实验前后的心率。呼吸频率：用BL-410生物信号采集处理系统记录各组家兔实验前后的呼吸频率。血压：用BL-410生物信号采集处理系统记录各组家兔实验前后的血压。肺系数：实验完成后取出肺，测量肺系数。（三）可行性分析:1、家兔易得到，容易饲养，在科研工作中被广泛利用。2、实验性肺水肿的动物模型易容易获得，实验条件控制。3、手术器材和设备均为实验室常用，手术方法我们也相对熟练。（四）预期效果:实验组动物均发生不同程度的肺水肿。实验过程中动物呈现血压先升高后下降及心率减慢的现象，并出现呼吸抑制、缺氧和呼吸性酸中毒的表现。（五）实验设计工作时间安排:1、共计0.5D完成实验动物模型制备和取材。2、共计0.5D完成材料重量分析3、总共实验在1D完成。三、完成实验的条件1、仪器设备情况：本实验采用机能实验室常用设备，具体如下：兔台，常用手术器械，动脉夹，动脉插管，静脉插管，2ml，5ml注射器，输液器，压力换能器，BL-420生物信号采集处理系统，婴儿秤。2、实验动物情况:健康的家兔10只。3、药品试剂来源：15%的戊巴比妥、肝素、肾上腺素，生理盐水。