動物實驗設(shè)計及影響因素醫(yī)學實驗動物的選擇原則

選擇與人的功能、代謝、結(jié)構(gòu)和疾病特點相似的實驗動物。

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物。

選用解剖、生理特點符合實驗?zāi)康牡囊蟮膭游铩＿x擇對實驗因素最敏感的動物。選擇與實驗?zāi)康南噙m應(yīng)的動物。選擇對實驗因素最敏感的動物原則

不同種系實驗動物對同一因素的反應(yīng)往往會出現(xiàn)特殊反應(yīng)，實驗研究中應(yīng)選用那些對實驗因素最敏感的動物作為實驗對象。

不同種類實驗動物有著各自的生物學特征，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、對施加因素的反應(yīng)等方面存在著差異。

同一種實驗動物，去不同品種、品系的特性往往也存在很大差別。藥物毒性實驗的動物選擇

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，在臨床試用前必須進行較系統(tǒng)的毒性試驗，以了解藥物的毒性和不良反應(yīng)、中毒和致死劑量等特點，為臨床使劑量和注意事項提供參考和科學依據(jù)。

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

動物的進化程度越高，對藥物毒性的敏感性越好。

選用未成年的實驗動物較為合適，因在動物迅速生長時期，可以發(fā)現(xiàn)藥物對生長及各器官，包括對性器官成熟的影響。

選擇做毒習慣內(nèi)實驗時，動物應(yīng)雌雄各半，因它們對毒性物質(zhì)反應(yīng)有差異，而且動物數(shù)量不宜太少，要滿足統(tǒng)計學處理的要求。實驗要求至少采用兩種不同種屬的動物。消化、呼吸系統(tǒng)實驗的動物的選擇

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

犬有發(fā)達的消化系統(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)的慢性實驗，也可以進行齒、部分小腸移植等研究。

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

選擇犬、大鼠、兔等實驗動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，是進一步研究異常糖類代謝的有價值的動物。

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)實驗的動物選擇微循環(huán)實驗：

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

猴、豬有與人相似的循環(huán)系統(tǒng)，且較發(fā)達，血壓穩(wěn)定血管壁較堅韌，對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循環(huán)系統(tǒng)的作用機制、而且貓還有較強的心搏力，能描繪完好的血壓曲線，更適合藥物對循環(huán)系統(tǒng)作用機制分析。

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

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

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

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，可在主動脈的可預(yù)測區(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動物模型。高血壓

對于高血壓的研究，常選用的動物是和犬。根據(jù)實驗?zāi)康牡牟煌?，通常選擇以刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)反射性引起實驗性高血壓，或注射加壓物質(zhì)以及分次手術(shù)結(jié)扎腎動脈來誘發(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

豬、貓、兔和犬都可做冠狀動阻塞試驗。由于的心臟解剖特點與人的相似：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，而且犬容易訓(xùn)服，因此是心肌缺血試驗良好的動物模型。

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。神經(jīng)系統(tǒng)實驗的動物選擇

神經(jīng)系統(tǒng)實驗的動物選擇，應(yīng)根據(jù)動物神經(jīng)系統(tǒng)方面的特性而進行。

C3H/HeN小鼠對脊髓灰質(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。結(jié)扎沙鼠的一側(cè)頸總動脈，數(shù)小時后，就有

20%—65%的沙鼠出現(xiàn)腦梗死。實驗設(shè)計的核心

實驗動物是指根據(jù)實驗的需要,有目的、有計劃地進行人工飼養(yǎng)、繁殖及科學培育而成的動物。

科研工作者在進行醫(yī)藥方面的科學研究之前，需要制定完善的統(tǒng)計研究設(shè)計方案。實驗設(shè)計的要素和原則。實驗設(shè)計的三要素實驗對象：實驗因素：實驗效應(yīng)：實驗對象實驗所用的材料即為實驗對象。

實驗對象選擇的合適與否直接關(guān)系到實驗實施的難度，以及別人對實驗新穎性和創(chuàng)新性的評價。

完整的實驗設(shè)計中所需實驗材料的總數(shù)稱為樣本含量。最好根據(jù)特定的設(shè)計類型估計出較合適的樣本含量。樣本過大或過小都有弊端。實驗因素

所有影響實驗結(jié)果的條件都稱為影響因素，實驗研究的目的不同，對實驗的要求也不同。

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)計進行有計劃的安排，從而能夠科學地考察其作用大小的因素稱為實驗因素；對評價實驗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驗因素；其他未加控制的許多因素的綜合作用統(tǒng)稱為實驗誤差。

初步篩選實驗因素并確定取哪些水平較合適，以免實驗設(shè)計過于復(fù)雜，實驗難以完成。實驗效應(yīng)

實驗因素取不同水平時在實驗單位上所產(chǎn)生的反應(yīng)稱為實驗效應(yīng)。

實驗效應(yīng)是反映實驗因素作用強弱的標志，它必須通過具體的指標來體現(xiàn)。要結(jié)合專業(yè)知識，盡可能多地選用客觀性強的指標，應(yīng)盡可能多選用特異性強、靈敏度高、準確可靠的客觀指標。

對一些半客觀或主觀指標，一定要事先規(guī)定讀取數(shù)值的嚴格標準，只有這樣才能準確地分析自己的實驗結(jié)果，從而也大大提高了自己實驗結(jié)果的可信度。隨機、對照原則

即運用隨機數(shù)字表實現(xiàn)隨機化；運用計算機產(chǎn)生偽隨機數(shù)實現(xiàn)隨機化。盡量運用統(tǒng)計學知識來設(shè)計自己的實驗，減少外在因素和人為因素的干擾。

對照組的設(shè)立——只有通過對照的設(shè)立我們才能清楚地看出實驗因素在當中所起的作用。

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

所謂重復(fù)原則，就是在相同實驗條件下必須做多次獨立重復(fù)實驗。一般認為重復(fù)5次以上的實驗才具有較高的可信度。

實驗設(shè)計方案的均衡性好壞，關(guān)系到實驗研究的成敗。

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

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

有彈性的實施實驗計劃，并不斷地調(diào)整好自

己的實驗進度。

不論什么實驗，都有它的最優(yōu)選擇方案，這包括在資金的使用上，也包括人力時間的損耗上，必要時可以預(yù)測一下自己實驗的產(chǎn)出和投入的比值，這個比值越大越好，當然是以你所擁有的實驗條件作基礎(chǔ)的。動物實驗意外事故的處理

在實驗中由于手術(shù)時的操作不慎、動物生理狀態(tài)不佳或一些無法預(yù)測的因素造成動物窒息，大出血等事故。

確定造成意外情況原因，再采取措施，防止情況進一步惡化。麻醉過量和窒息麻醉是動物手術(shù)中必不可少的過程。

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

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

動物呼吸停止，血壓下降，但仍有心搏時，應(yīng)迅速施行人工呼吸，同時注射50%的溫熱葡萄糖溶液、1:10，000腎上腺素及蘇醒劑。

動物呼吸停止，而且心搏極弱或剛停止時，應(yīng)用5%CO2和95%O2的混合氣體人工呼吸，進行心臟按摩，注射溫熱的生理鹽水和心臟按摩。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

在生理實驗中，由于操作失誤或無法預(yù)見的原因，有時會出現(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，鉗住一段時間后，血液會凝固，此時放開止血鉗后不再會出血；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。實驗動物的給藥方法

實驗動物的給藥方法有多種：根據(jù)實驗要求及實驗?zāi)康倪x擇適當?shù)慕o藥方法。

給藥方法可行程度決定及影響實驗的結(jié)果的真實性。

給藥劑量可決定動物的麻醉程度及動物實驗的可操作性。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)定的藥物放入動物飲水中，不溶于水的

藥物混于動物飼料內(nèi)，由動物自行攝入。

該方法技術(shù)簡單，給藥時動物接近自然狀態(tài)，不會引起動物應(yīng)激反應(yīng)，適用于多數(shù)動物慢性藥物干預(yù)實驗，如抗高血壓藥物的藥效、藥物毒性測試等。

其缺點是動物飲水和進食過程中，總有部分藥物損失，藥物攝入量計算不準確，而且由于動物本身狀態(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確性。灌服法

灌服法是將動物適當固定，強迫動物攝入藥物。

這種方法能準確把握給藥時間和劑量，及時觀察動物的反應(yīng)，適合于急性和慢性動物實驗。

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

該項技術(shù)。強制性給藥方法主要有兩種：口服法

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

不同動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物，使動物腹部朝向術(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

插管時應(yīng)注意動物反應(yīng)，如插入順利，動物安靜，呼吸正常，可注入藥物；如動物

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，用兩腿夾住動物腰腹部，左手抓免雙耳，右手握持前肢，以固定動物；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淋巴囊，注射藥物易于吸收，適合于該類動物全身給藥。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，適合于所有哺乳動物。實驗動物皮下注射一般應(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，如擺動容易，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)達的動物。

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，小動物也可由一人完成。助手固定動物，術(shù)者用左手指輕壓注射

部位，右手持注射器刺入肌肉，回抽針栓，如

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，一般小腸會自動移開，故腹腔注射較為

安全。腹腔注射示意圖

刺入腹腔時，術(shù)者可有阻力突然減小的感覺，再回抽針栓，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)，沒有兔固定箱時可由助手將家兔固定在實驗臺上，并特別注意兔頭不能隨意活動。

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