范茂丹，史承勇，陳 彧，高 鑒，張軼男，周 磊*

（1.空軍杭州特勤療養(yǎng)中心療養(yǎng)三區(qū)，杭州310002；2.聯(lián)勤保障部隊(duì)第903 醫(yī)院，杭州310013）

0 引言

缺氧是導(dǎo)致臨床多種疾病的重要致病原因[1-3]，而腦組織是缺氧的主要靶器官。因此，構(gòu)建與人類腦組織缺氧機(jī)制及臨床表現(xiàn)相似的動(dòng)物模型是研究腦缺氧疾病致病機(jī)制的重要基礎(chǔ)。

目前，建立腦組織缺氧模型的手段主要有2種[4-6]：一是異物栓塞法或結(jié)扎法阻斷實(shí)驗(yàn)動(dòng)物相關(guān)動(dòng)脈，建立局部缺血性缺氧模型；二是將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物放置在密閉空間中吸入氮氧混合氣體，建立缺氧模型。然而，物理性阻斷實(shí)驗(yàn)動(dòng)物血流使腦組織缺氧，實(shí)質(zhì)上是一種缺血缺氧模型；而將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物放置在密閉容器中緩慢輸入氮氧混合氣體使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物腦組織缺氧，引入了氮?dú)膺@個(gè)變量。這兩者與臨床單純?nèi)毖醯牟±磉^(guò)程不盡相同。上述2種方法在建模過(guò)程中均引入了其他影響因素，無(wú)法保證實(shí)驗(yàn)動(dòng)物單純?nèi)毖鯛顟B(tài)，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。針對(duì)上述問(wèn)題，本課題組設(shè)計(jì)了一種構(gòu)建慢性缺氧動(dòng)物模型的裝置。

專 利：國(guó)家實(shí)用新型專利（ZL 201821785594.1）

作者簡(jiǎn)介：范茂丹（1983—），女，主管護(hù)師，主要從事老年病護(hù)理方面的研究工作，E-mail：327933002@qq.com。

通信作者：周 磊，E-mail：zhoulei_venus@hotmail.com

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

構(gòu)建慢性缺氧動(dòng)物模型裝置主要由水槽箱、缺氧箱、動(dòng)物平臺(tái)、方槽、金屬手柄桿、測(cè)氧儀等部件組成。水槽箱、缺氧箱均由透明有機(jī)玻璃加工制成。水槽箱底部設(shè)置有動(dòng)物平臺(tái)，動(dòng)物平臺(tái)為透明圓形平臺(tái)，平臺(tái)下方有數(shù)根可伸縮支腳，用于調(diào)節(jié)平臺(tái)的高度。水槽箱的兩端有供金屬手柄桿插入的凹槽，用于固定缺氧箱位置。缺氧箱的兩端分別向外垂直延伸出金屬手柄桿，內(nèi)部設(shè)置有放置堿石灰和測(cè)氧儀的方槽。方槽配有滑蓋，滑蓋上貫通開設(shè)有數(shù)個(gè)透氣孔。裝置結(jié)構(gòu)示意如圖1 所示，實(shí)物如圖2 所示。

圖1 構(gòu)建慢性缺氧動(dòng)物模型裝置結(jié)構(gòu)示意圖

2 使用方法

使用本裝置時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要首先將水傾入水槽箱至預(yù)先標(biāo)定高度。其次將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物放置在動(dòng)物平臺(tái)，伸縮支腳將平臺(tái)降至水面上方高度。然后將金屬手柄桿插入水槽箱兩側(cè)凹槽內(nèi)以固定缺氧箱，達(dá)到水封效果。隨著實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的呼吸，缺氧箱內(nèi)的氧氣體積分?jǐn)?shù)逐漸下降。之后在缺氧箱頂部的方槽內(nèi)放置堿石灰，用于吸收在建模過(guò)程中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物呼吸產(chǎn)生的二氧化碳及水蒸氣。最后用測(cè)氧儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)缺氧箱內(nèi)氧氣體積分?jǐn)?shù)，從而獲取不同程度的慢性缺氧動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

圖2 構(gòu)建慢性缺氧動(dòng)物模型裝置實(shí)物圖

3 應(yīng)用效果

選取SD 大鼠10 只（4月齡），體質(zhì)量（220±10）g，購(gòu)于海軍軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，動(dòng)物許可證號(hào)：SYXK（滬）2018-0005。應(yīng)用隨機(jī)數(shù)表法分為對(duì)照組（5 只）和缺氧組（5 只）。缺氧組大鼠利用構(gòu)建慢性缺氧動(dòng)物模型裝置建模：在缺氧箱中放置10 h 后，取腹主動(dòng)脈血1 ml，肝素抗凝后10 min 內(nèi)用i-STAT 血?dú)夥治鰞x（美國(guó)雅培公司）進(jìn)行血?dú)夥治觥?duì)照組大鼠于籠中放置10 h 后，取腹主動(dòng)脈血1 ml 進(jìn)行血?dú)夥治?，具體操作同缺氧組大鼠。2 組大鼠腹主動(dòng)脈血血?dú)夥治鼋Y(jié)果見表1。與對(duì)照組相比，缺氧組大鼠腹主動(dòng)脈血中氧分壓、血氧飽和度明顯下降，二氧化碳分壓明顯上升，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表1 2組大鼠腹主動(dòng)脈血血?dú)夥治鼋Y(jié)果（±s）

表1 2組大鼠腹主動(dòng)脈血血?dú)夥治鼋Y(jié)果（±s）

注：1 mmHg=133.322 Pa；*表示與對(duì)照組相比，P<0.05

組別 pH 值 氧分壓/mmHg 二氧化碳分壓/mmHg血氧飽和度/%對(duì)照組（n=5） 7.41±0.35 85.53±4.95 39.25±1.76 96.70±0.65缺氧組（n=5） 7.38±0.27 56.71±4.53* 50.53±2.08* 71.96±5.70*

4 創(chuàng)新點(diǎn)

（1）缺氧箱與水槽箱之間無(wú)物理連接，利用水封法保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程中缺氧箱內(nèi)密閉狀態(tài)，氣密性非常好。

（2）在缺氧箱頂部設(shè)有放置堿石灰的方槽，用于吸收實(shí)驗(yàn)動(dòng)物呼吸產(chǎn)生的二氧化碳及水蒸氣，同時(shí)，方槽上方開設(shè)了有數(shù)個(gè)透氣孔的滑蓋，既能讓堿石灰與二氧化碳、水蒸氣充分接觸，又能定期更換堿石灰，保證了二氧化碳和水蒸氣的吸收效果，有效避免了二氧化碳和水蒸氣對(duì)建模的影響。

（3）在缺氧箱內(nèi)設(shè)有放置測(cè)氧儀的方槽，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的缺氧程度，從而根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)?zāi)康墨@取不同程度的缺氧動(dòng)物模型。

（4）水槽箱、缺氧箱由透明有機(jī)玻璃加工制成，在建模過(guò)程中便于觀察實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的行為表現(xiàn)及呼吸狀態(tài)變化。

5 結(jié)語(yǔ)

阻斷法是造成頸內(nèi)動(dòng)脈物理性阻斷血流后永久性閉塞，使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物腦組織缺氧，達(dá)到腦組織缺氧及行為學(xué)改變的一種建模方法[7]。密閉容器法是將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物放置在密閉容器中緩慢輸入氮氧混合氣體，使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物腦組織缺氧，達(dá)到腦組織缺氧及行為學(xué)改變的一種建模方法[8]。這2種方法在建模過(guò)程中均引入了其他影響因素，無(wú)法保證實(shí)驗(yàn)動(dòng)物單純?nèi)毖鯛顟B(tài)，不符合臨床單純?nèi)毖醯牟±磉^(guò)程。本文設(shè)計(jì)的構(gòu)建慢性缺氧動(dòng)物模型裝置利用水封法保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程中缺氧箱內(nèi)的密閉狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)氧氣逐漸消耗的慢性缺氧過(guò)程，符合臨床慢性缺氧的病理過(guò)程，且本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、操作方便、可重復(fù)使用，可在教學(xué)及科研中推廣使用。但本裝置在設(shè)計(jì)中尚有不足，如隨著實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在建模過(guò)程中消耗缺氧箱中的氧氣，局部空間的壓力逐漸降低。而局部空間壓力降低會(huì)對(duì)含氣的空腔臟器產(chǎn)生不同程度的牽張作用，導(dǎo)致呼吸、循環(huán)系統(tǒng)生理功能的改變，影響機(jī)體缺氧時(shí)的病理變化。下一步將設(shè)計(jì)增加監(jiān)測(cè)及平衡缺氧箱中局部壓力的相關(guān)部件，進(jìn)而更好地建立常壓缺氧動(dòng)物模型，從而更加符合實(shí)際臨床慢性缺氧的病理過(guò)程。