医学实验动物学比较各种动物在实验中的优缺点

比较各种动物在实验中的优缺点一般来说，动物所处的进化阶段愈高，其功能、结构、反应也愈接近人类，如猩猩、猕猴、狒狒等非人灵长类动物是最类似于人类的。他们是胚胎学、病理学、解剖学、生理学、免疫学、牙科学和放射医学研究的理想动物。我国南方和印度生产的猕猴有很多特性与人相似，可用于细菌、病毒和寄生虫病的研究。例如脊髓灰质炎、麻疹、疱疹病毒感染、弓形虫病、阿米巴脑膜炎、南美锥虫病、间日疟和恶性疟，以及自发性类风湿因子，奴卡氏菌病、病毒性肝炎等，对痢疾杆菌和结核分枝杆菌也较敏感。猕猴的生殖生理非常近似于人，月经周期也是28天，可用于生殖生理、计划生育及避孕药研究。但实际中，非人灵长类动物属稀有动物，来源很少，又需特殊饲养，选择有很大困难。另一方面，也并非只有非人灵长类动物与人具有相似性。许多哺乳类实验动物在某些功能、代谢、结构及疾病特点方面也与人类近似。可从如下几方面来比较各种动物在实验中的优缺点以及其应用的实验：组织结构哺乳动物之间，有许多组织结构上的相似点，因而其生命功能基本过程也很相似。如猪的皮肤组织结构与人类相似，其上皮再生、皮下脂肪层、烧伤后的内分泌及代谢等也类似人类，故选用小型猪做烧伤实验研究较为理想。系统功能许多动物各系统的功能与人类是相似的，如犬具有发达的血液循环和神经系统，在毒理方面的反应和人类也比较接近，适于做实验外科学、营养学、药理学、毒理学、行为学等方面的研究。两栖类的蛙和蟾蜍，大脑很不发达，当然不能用于高级神经活动的研究，但在做简单的反射弧实验时，则很合适，因为最简单的反射中枢位于脊髓，而两栖类脊髓已发展到合乎实验要求的程度，且其结构简单明了，易于分析。生理特性许多哺乳类动物与人类一样，其心率、呼吸频率、体温三者成正比关系。发热时，心率和呼吸频率都增加。鸟类的体温比哺乳类的高。恒温动物的体温昼夜有一定变动范围，变动情况与行为类型有关，一般夜间活动的动物凌晨2时至3时是一日的峰值。了解这些与人类的细微差别对具体研究是十分有益的。由于动物的临床生理观察指标随动物种类、年龄以及周围环境变化而有所差异，因此正常参考值有较大的变动范围，实验时应按照实际情况具体考虑。体液成分动物血液性状与人类一样，包括形态和功能两个方面。一般来说，与功能有关的各种指标之间都有一定联系，如若红细胞数目高，那么红细胞压积和血红蛋白含量都会高。体内的排出物有粪便、汗和尿液。鸟类粪便和尿液汇合于泄殖腔一同排出体外，而哺乳类有各自的排泄孔道。尿液的排泄量和浓度与水的摄入量有关。饮水多时，尿多而淡；反之，则少而浓。一般来说，淡水中生活的动物尿液是低渗的，海水中生活的动物尿液是等渗的，陆地上生活的动物尿液是高渗的，特别是沙漠中生活的动物，这种倾向性更明显。水分供给少的动物尿液以尿酸为主要成分，水分供给充足的动物尿液以尿素为主要成分，而水中生活的动物尿液则以氨为主。尿液的酸碱度因动物食性不同而有差异。草食类动物尿液呈碱性、粘度高，而肉食类动物尿液呈酸性，且有特殊的臭味。疾病特点实验动物有许多自发或诱发性疾病，能局部或全部地反映人类类似疾病过程与特点，可用于研究相关的人类疾病。如突变系SHR大鼠，其自发性高血压的变化与人类相似，并伴有高血压性心血管病变，如脑血栓、梗死等症状。猫是弓形虫的宿主，是弓形虫研究中是一个很好的材料。同时，在研究白化病、关节炎、骨质疏松症等方面，也较为理想。非人灵长类实验动物，可感染其他动物不可复制的人类传染病，如脊髓灰质炎、脑炎、肝炎、麻疹、痢疾、疟疾等。因此，可作为研究这些疾病发生、发展过程及疫苗研制的理想动物。选用解剖、生理特点符合实验目的要求的实验动物选用解剖生理特点符合实验目的要求的实验动物做试验，是保证试验成功的关键。实验动物具有的某些解剖生理特点，为实验所要观察的器官或组织等提供了很多便利条件。本书前面已介绍了各种常用实验动物的解剖生理特点，熟悉这些特点，根据这些特点选择实验动物能简化操作，使实验易于成功。狗的甲状旁腺位于两个甲状腺端部的表面，位置比较固定，而兔的甲状旁腺分布得比较散，位置不固定，因此，做甲状旁腺摘除实验选狗而不用兔，而做甲状腺摘除实验则选兔更合适。狗是红绿色盲，不能以红绿色信号作为条件刺激来进行条件反射试验。家兔颈部的交感神经、迷走神经和减压神经是分别存在、独立行走的，而人、马、牛、猪、狗、猫这些神经不单独行走，混合行走于迷走交感于或迷走神经之中；如观察减压神经对心脏的作用时，则必须选用兔，这3根神经中，白色、最粗者为迷走神经，切断迷走神经，可立即造成肺水肿的动物模型家兔的胸腔结构与其他动物不同，当开胸和打开心包胸膜，暴露心腔进行实验操作时，只要不弄破纵隔膜，动物不需要人工呼吸，给实验操作带来很多方便，很适合于做开胸和心脏试验。家兔体温变化十分灵敏，最易产生发热反应且反应典型、恒定，而小鼠、大鼠的体温调节不稳定，所以，我们选择家兔做发热和检查致热原的实验研究。小鼠体型小，性情温顺，易于饲养管理、操作和观察。对外来刺激、多种毒素和病原体均很敏感，所以，各种药物的毒性试验，微生物、寄生虫的研究，半数致死量的测定都选用小鼠。大鼠无胆囊，不能选做胆囊功能的研究，而适合做胆管插管收集胆汁，进行消化功能研究。中国地鼠易产生真性糖尿病。血糖可比正常高出2〜8倍，胰岛退化适合于糖尿病的研究。豚鼠体内缺乏合成维生素C的酶，因而，对维生素C的缺乏很敏感，适合于维生素C的实验研究。豚鼠易于致敏，适于做过敏性研究。鸽子、家犬、猴和猫呕吐反应敏感，适合做呕吐试验；家兔、豚鼠等草食动物呕吐反应不敏感，小鼠和大鼠无呕吐反应，就不宜选用。大多数实验动物，猴、犬、大鼠、小鼠等按一定周期排卵，而兔和猫属典型的刺激性排卵动物，只有经过交配刺激，才能排卵。因此，兔和猫是避孕药研究的常用动物。实验结果医学研究中，动物模型、动物实验都是为人服务的，一切动物模型和动物实验结果都要外推到人身上去，这就是动物实验结果的外推。因为动物和人毕竟不是同一种属，在动物身上无效的药物不等于临床无效，而在动物身上有效的药物也不等于临床有效。加之不同的动物有不同的功能和代谢特点，所以，肯定一个实验结果最好采用两种以上的动物进行比较观察。所选的实验动物中，一种为啮齿类动物，另一种为非啮齿类动物。常用的实验序列是小鼠〉大鼠〉狗＞猴＞小型猪。用近交系动物做实验研究，结果易于重复并能进行定量比较，但不同品系具有各自不同的敏感特性，在近交系育成过程中所造成的近交衰退与人体的正常生理条件差异很大，所以对近交系