实验动物血压测量方法

实验动物血压测量方法

实验动物血压测量可分为直接法和间接法。本文主要涉及高血压研究中常用的动物如大鼠、小鼠和狗的血压测量方法。多数情况下，测量方法的选择是由观察者决定。需强调的是无论采取何种血压测量方法，我们必须避免全身麻醉。很长时间以来人们认识到麻醉从许多方面影响心血管系统，麻醉与清醒的动物的心血管系统反应有很大差异。

一、间接血压测量方法

最常用的动物间接血压测量的方法是套环法，测量尾部或肢体的血压。通过阻断或松解套环而改变血流，而套环内的压力由血流决定。阻断套环血流时感知血流改变的方法有许多种，包括光电传感器、示波传感器、多普勒传感器、腔室容积传感器和听觉传感器。尽管这些传感器有了一些改进，但是无论哪种都有它的优缺点，研究中无论采用哪种方法，都应考虑到这个问题。

1．优点多年来间接血压测量方法在实验性高血压研究中发挥了很大作用，而且将继续在某种研究中应用。间接血压测量法主要有以下四个优点：①是非侵袭性的，不需外科手术；

②可以在短期和长期研究中反复测量清醒动物的收缩压；③较直接法经济；④用于筛选收缩期高血压及大样本动物收缩压的差异。如果观察者打算检出或确定单纯的收缩压升高，比较组间收缩压的重大差异或收缩压随时间的变化，尤其是样本量大时，应考虑到这种方法（见表25-2）。

表25-2 应用间接法测量动物血压的建议

推荐使用非侵袭法检测和筛选：

定量研究血压与其他变量的关系（如靶器官损害）

单纯收缩压升高

研究干预或变量的非血压信赖性效应

组间收缩压的明显差异

除外间歇性高血压或轻度的高血压或血压变化

血压随时间的明显改变

测量血压的变异性

大样本动物收缩压变化（如大量的遗传筛选）

测量清醒啮齿类动物的舒张压或脉压

不推荐使用：

推断没有横纹肌或自由活动的动物的血压

2．缺点间接法有三个缺点限制了它在高血压实验研究中的应用。①间接法只能检测较

少的心动周期，因此在研究过程中不能用于评估白天和夜间的平均血压水平。由于血压变异通常非常大，间接法相对较少的血压测量值不能反映动物真实的平均血压。因此，无论每个心动周期的测量值有多精确，这个局限性也限制了它在研究中的应用。另外，间接法测血压主要在白天进行，不能提供夜间血压的信息。一些动物（如啮齿类动物）夜间更活跃，而实验的主要目的却是监测白天的血压。由于取样受限，间接法也不能用于评价血压值超过或低于某一阈值的真实部分。②尽管这种方法是非侵袭性的，研究者通过训练努力使动物适应这一过程，但由于应激造成动物心血管系统许多方面紊乱。那种能够真正使动物适应尾套法并显著减少操作应激造成的心血管和内分泌系统影响的观点是值得怀疑的。尾套法使啮齿类动物产生大量热量及限制活动导致的应激可影响血压、心率和应激激素。同一研究中实验组间动物对应激的反应是相同的假设也可能是无效的。体温升高导致热应激使尾动脉扩张致更多的血液流至尾部。动物被限制在笼子里即使没有特意升高动物体温也会使之升高。尾套法一般在白天进行，干扰了啮齿类动物的睡眠周期。尽管建议在尾套法测量开始前5至14天对动物进行训练或预适应，一些研究证明即使10天的预适应也不能预防限制动物活动导致的血压和心率的大幅波动。对于狗和灵长类动物，也采用训练的方法，但是减少程序应激对心血管影响的效果不明显。③间接测量法尤其是尾套法的精确性被广泛争论。有研究显示，即使用较精确的统计分析技术（如一致性检验），间接法的测得值与同时动脉内插管测得血压值的一致性仍较差。大多数尾套法不适于测量舒张压。舒张压的测量采用定做的装置和一个脉搏多普勒尾部血流感受器，测量结果与直接法有较好的一致性。但是这种方法要求用麻醉方法，而麻醉法对心血管研究有明显的不利影响。即使间接法能精确显示特定时间点的血压，也不是评价动物真实平均血压或检测研究中血压超过某一阈值的有效方法。

考虑到间接测量法的主要缺陷，特别是不能反映真正的平均血压或较大的血压波动频率。这些技术不推荐用于定量研究血压和其他变量关系的研究。

3．测量方法一般建议观察者首先确定间接法的精确性，比较间接法与直接法测得的动脉压以汞柱校正。评价间接法要注意技术细节，包括套环尺寸，与直接法比较时采用一致性检验而不是简单的相关与回归分析。尽管目前条件反射在间接血压测量中减少应激的作用尚不清楚，这种条件反射可减少动物运动产生的运动伪差。通常推荐动物在实验开始前7～14天每天都进行测量。这样有助于提高观察者用间接法操作能力，以筛选出真正的高血压或检测对血压的影响。

观察者通过各种方法减少应激提高测量的可靠性，包括在动物笼子上面盖一个黑盖，由同一技师每天在同一时间测量，用洁净没有异味的装置。尽管这些举措对间接测量血压有帮助，但是，在减少应激的有效性仍然是有争议的，在许多条件下不能使用间接法精确的测量白天清醒的活动不受限的动物血压。

大多数间接血压测量法要求平均3至10次的测量值。通过审查测量结果，摒弃由于观察者偏倚产生的不一致的数值，但应予以避免，除非这些不一致的数值由技术问题造成的。在没有技术误差的情况下，大的变异只能反映血压的重大变化。为了减少测量产生的偏情，建议技师测量和分析结果时对实验组采用盲法并对动物进行随机测量。考虑到动物尾套法的局限性，推荐以这种方法测得的血压与直接法进行校对，然而由于缺乏24小时直接血压记录，这种方法不能用于检测真正的平均血压。

二、直接测量法

血压可通过无线电遥测技术或通过留置连于换能器的导管测得。需强调的是通过外部连接到充满液体的导管的血压测量方法，具备与近期出现的无线电遥测技术几乎所有的优点。因此，无线电遥测技术或外周导管系统有几乎相同的适应证（表25-3）。然而，对于各自的优缺点，两种直接法之间有一些区别值得注意。而且这两种技术方法在方法学方面有重大差异。因此，下面分别讨论这两种技术。

表25-3 推荐用于直接法测量动物血压的情况

推荐使用：

定量高血压的程度或血压变化

定量研究血压与其他变量之间的关系（如，靶器官损害）

研究不同的干预措施或变量血压信赖性和非血压信赖性效应（如：药物、饮食、基因型等）

鉴别间歇性或轻度的高血压或血压变化

持续测量血压

测量血压变异

测量非受限动物血压（遥测技术）

不推荐使用：

筛选大量单纯高血压动物或对血压较大的影响

1．无线电遥测技术

（1）优点：在过去10到15年中，使用可靠并且易于使用的无线电遥测技术测量清醒自由活动的动物血压代表了高血压研究的重大进步。这种技术已被广泛证实，目前可用于从小鼠到猴子在内的所有实验动物。

其主要优点有：①植入的无线电遥测术直接测量清醒动物血压，而且不限制动物活动。可延长测量时间，持续记录清醒动物数天、数周或数月的血压。在夜行动物（如大鼠和小鼠）直接测量每天24小时的血压，定量测量血压的昼夜变异。②减少平均血压的变异。

（2）缺点：①这种技术的主要缺点是费用问题，包括购买这种装置，定期进行刷新。植入的无线电传感器电池的替换。缺乏市场竞争导致价格居高不下。但是由于其精确可靠的测量结果，减少了实验动物的数量；一些测量者在刷新前对遥测插管重复使用，从而节约了实验费用。②需要外科手术及对术者培训，尤其像小鼠这样的小物种。与其他的非侵袭性方法一样，存在潜在的并发症如：感染、尤其是糖尿病或其他的免疫缺乏动物。这种问题可通过严格的无菌操作减少。③植入的传感器与动物要匹配，尤其是小鼠这样的动物，体重＜25g，传感器的重量若＞2g，则可能导致动物处于应激状态，但还没有更小的传感器。④一些插管方法（如通过颈动脉插管），可能对心血管系统产生不利的影响。⑤欠考虑的大量数据的收集导致分析难题。

（3）应用：主要用于以下几个方面：①获得持续的血压记录对于定量研究血压与其他