实验方法
常用麻醉药物及其用法
(一)全身麻醉药物
用于实验动物全身麻醉的药物可按物理性质分为挥发性和非挥发性两类，挥发性麻醉剂以吸入方式给药，非挥发性麻醉剂以各种注射方式给药。选择适当的全身麻醉药物，在满足研究要求的前提下，还需考虑麻醉效果的种属差异、麻醉药物的体内代谢对研究的干扰、麻醉实施的可操作性等因素。
1.挥发性麻醉剂 实验动物常用的挥发性麻醉剂主要有乙醚、氟烷、甲氧氟烷、异氟烷、恩氟烷、氧化亚氮等。
(1)乙醚
作用特点：乙醚(ether)是一种安全范围较大的挥发性麻醉剂，即使过量使用也很少发生死亡，且对肝、肾毒性小。使用乙醚麻醉的诱导时间和复苏时间均较短，在吸入气体中乙醚蒸气浓度达15％容积时，10分钟左右就可产生外科麻醉效应，麻醉深度容易掌握，麻醉动物肌松完全。乙醚麻醉对交感·肾上腺髓质系统有兴奋效应，吸入乙醚可促使儿茶酚胺释放，使心率加快，心输出量增多，脾脏收缩，血压正常或稍升高。此效应可抵消麻醉药物对心脏的抑制，所以麻醉过程中可维持正常血压，还能使气管平滑肌舒张，胃肠平滑肌张力降低，蠕动减弱。乙醚麻醉比较适用于短时手术或实验操作中的动物麻醉，并且较多用于大鼠和小鼠，但不适用于鸡的麻醉。使用方便，对设备要求不高，开放式、半开放式、封闭式吸入均可。
注意事项：乙醚麻醉诱导期动物常出现较明显的兴奋现象，可在麻醉前20～30分钟给予吗啡使动物镇静。乙醚对呼吸道黏膜和结膜有强烈刺激性，可引起咳嗽并使呼吸道黏液和唾液分泌增多，偶尔导致喉痉挛，通过神经反射还可扰乱呼吸、血压和心脏的活动。为减少气管和唾液腺分泌物，降低动物气道阻塞的危险，可于麻醉前20～30分钟给予阿托品等抗胆碱能药。当动物突然吸入高浓度的乙醚，由于对上呼吸道黏膜的强烈刺激，通过迷走神经的反射作用，有时会引起呼吸暂停。乙醚也具有较高的胃肠道刺激性，随唾液进入消化道可引起呕吐。吸入乙醚导致儿茶酚胺释放可使血糖中度升高并伴有其他代谢改变。乙醚可促进抗利尿激素的分泌，使尿量减少；还兼有箭毒样作用，能抑制神经-肌肉接头的传递，这些效应可能干扰实验。乙醚还可诱发动物既有呼吸系统慢性疾病的急性发作，特别是在兔和啮齿类。此外，乙醚易燃易爆，使用中应注意防火，在光、空气作用下易分解生成乙醛及过氧化物而具有强烈的毒性，因此不能开瓶后久置，超过24小时即不宜再用，否则会增强对黏膜的刺激作用。使用乙醚麻醉还应防止操作人员吸入而影响健康。
麻醉技术参数
诱导浓度：10％～20％。
维持浓度：4％～5％。
麻醉效能(大鼠MAC)：3.2(麻醉效能以最小肺泡气浓度MAC反映，是指钳夹动物脚趾50％动物不发生痛反应时肺泡麻醉药的浓度，MAC越大，则麻醉效能越小)。
(2)氟烷
作用特点：氟烷(halothane)是卤族吸入麻醉药的代表，在兽医临床使用较普遍，其麻醉诱导和苏醒均较快(1～3分钟)，不过长时深麻醉后苏醒还是较慢。氟烷无刺激性，多数动物接受性良好，麻醉性比乙醚强很多，肌松虽不够理想，但足以满足一般实验要求。氟烷不可燃不易爆，但挥发性大，必须由标准挥发罐给药以控制吸入浓度，避免浓度过高而致命。与乙醚混合使用可减轻两者副作用并增强效力。
注意事项：氟烷对心血管系统有抑制作用，麻醉动物可出现心动徐缓，同时外周血管扩张，在外科手术中容易引起中度低血压。对呼吸系统也有剂量依赖性抑制，较深麻醉时潮气量减少，支气管扩张使呼吸道阻力减小而加大解剖死腔，二氧化碳蓄积发生呼吸性酸中毒。反复应用可致肝损伤，并使肾血流量减少，肾功能下降。氟烷在强光下分解。因氟烷价格昂贵，应使用封闭式吸入以减少浪费。
麻醉技术参数
诱导浓度：4％～5％。
维持浓度：1％～2％。
麻醉效能(大鼠MAC)：0.95。
(3)甲氧氟烷
作用特点：甲氧氟烷(methoxynurane)是一种无刺激的强效吸入麻醉剂，具有一定的术后镇痛作用，麻醉诱导慢，应用于大动物时最好用于麻醉维持而不适合作为麻醉诱导，但在麻醉箱中诱导小动物很安全，其蒸气浓度低可减少麻醉过量危险，尤其适合新生动物麻醉的诱导和维持。和氟烷相比，相同麻醉深度对动物呼吸和心血管系统抑制较轻。
注意事项：当长时间麻醉时，甲氧氟烷在体内代谢产生的氟化铁可能会损伤肾。
麻醉技术参数
诱导浓度：3％。
维持浓度：0.4％～1％。
麻醉效能(大鼠MAC)：0.22。
(4)恩氟烷
作用特点：恩氟烷(enflurane)的麻醉诱导和苏醒较快，有利于简便、迅速地调节麻醉深度，无刺激性，不良反应类似氟烷，但效力较氟烷和异氟烷弱。恩氟烷吸入后大多通过肺清除，很少在体内经肝代谢，故对肝脏微粒体酶系统的诱导很小。
注意事项：高浓度可使犬呼吸抑制，呼吸频率和潮气量均减少，二氧化碳分压升高，血压和pH下降，5％及更高浓度吸入可使动物长时间屏气，对心肺功能影响比异氟烷稍大。
麻醉技术参数
诱导浓度：3％～5％。
维持浓度：1％～3％。
(5)异氟烷
作用特点：异氟烷(isoflurane)是恩氟烷的同分异构体，其麻醉诱导快且平稳，苏醒也快，并且动物复苏状况良好，能简便、迅速地调节麻醉深度。异氟烷对黏膜无刺激性，动物吸入不会引起强烈反抗，对心血管抑制轻，其生化转化率比恩氟烷低，几乎完全由肺清除，对肝脏微粒体酶系统的诱导很小，因此对药动学试验和毒理试验的干扰最小。肌松效果良好。
注意事项：对呼吸系统的抑制强于氟烷，可影响通气量，其刺激性异味可引起兔诱导时屏气，但在多数其他动物未见此现象。
麻醉技术参数
诱导浓度：4％。
维持浓度：1.5％～3％。
麻醉效能(大鼠MAC)：1.38。
(6)氧化亚氮
作用特点：氧化亚氮(methoxyflurane)又称笑气，是气态全麻药的代表，毒性小，镇痛作用好，动物恢复快。吸入的氧化亚氮主要溶解在血浆里，不与血红蛋白结合。动物吸入后大脑皮层很快受到抑制，意识丧失，随之丘脑和小脑也受到抑制，如果不发生缺氧则延髓中枢不受抑制，各种反射不消失。挥发性麻醉剂中，氧化亚氮对动物心血管和呼吸系统抑制最小，但麻醉效能很低，单用仅为浅麻醉，肌松不佳，其主要应用价值在于与其他吸入麻醉药合用并降低后者使用浓度，从而降低麻醉对心血管和呼吸的抑制。
注意事项：氧化亚氮的麻醉效能低，故不能单独产生麻醉作用，甚至不能使某些动物意识丧失，氧化亚氮常和氧气以50：50或60：40的比例混合使用，作为麻醉蒸气的载体。由于长时间吸入氧化亚氮的动物在麻醉完毕停止供气后容易发生弥散性缺氧，即此时溶解在血液中的氧化亚氮由于分压差而大量排出到肺，致使肺泡内氧气浓度被冲淡，故麻醉结束后应给动物吸入100％的氧气3～5分钟以减轻缺氧状况。
麻醉技术参数
麻醉效能(大鼠MAC)：250。
2.非挥发性麻醉剂 实验动物常用的非挥发性麻醉剂有巴比妥类、氯胺酮、水合氯醛、乌拉坦等，常采用静脉注射或腹腔注射给药，有时也可采用皮下注射或肌内注射，用法和用量见表3-1-13。
(1)硫喷妥钠
作用特点：硫喷妥钠(thiopentone)属于速效巴比妥类药物，一次给药麻醉维持时间通常在15～30分钟，且麻醉诱导和苏醒均较快。硫喷妥钠麻醉诱导平稳，便于用作追加剂量，可分多次注射以满足长时手术的需要，采用静脉滴注方式给药可维持较长麻醉时间并且对动物安全。对胃肠道无副作用。
注意事项：麻醉维持时间和麻醉深度与注射速度有关，快速注入时麻醉深度较深但维持时间较短。肌松不佳，多用于全麻诱导或与其他药物合用。对呼吸和循环均有一定的抑制作用，常引起动物喉头痉挛，减缓注射速度可缓解，且不宜和吗啡合用。水溶液不稳定，宜现配现用。
使用方法：常用浓度1％～5％。多采用静脉注射给药，以0.2ml/s速度推住。对腹膜刺激较大，故不宜使用腹腔注射。
(2)巴比妥钠
作用特点：巴比妥钠(barbital sodium)属于中效巴比妥类药物，是最常用的一种动物麻醉剂。巴比妥钠具有较大的安全范围和较小的毒性，麻醉诱导快，维持时间较长，适用于时间较长的手术操作。不影响血糖水平，适合需要观察血糖指标的实验。
注意事项：全麻剂量下对呼吸和血压有一定抑制作用。由于主要在肝脏代谢转化，不适用于需要观察肝功能的实验或者肝病动物模型研究。
使用方法：用于腹腔注射和静脉注射均可。常用浓度6％～10％，多以生理盐水配制。
(3)戊巴比妥
作用特点：戊巴比妥(pentobarbital)属中效巴比妥类药物，麻醉诱导较快，一次给药可维持2～4小时的麻醉状态，适合一般实验的需求，对循环和呼吸系统无显著抑制，常用其钠盐(戊巴比妥钠，thioethamyl)。
注意事项：以达到外科麻醉的剂量应用于啮齿类小动物时常易导致死亡，宜将剂量调整至达到浅麻醉状态，随后使用吸入麻醉剂达到完全麻醉状态。对较大的外科手术镇痛作用差。主要经肝脏代谢，对肝微粒体酶有明显诱导作用。
使用方法：常用浓度1％～3％，以生理盐水配制，常需加温促进溶解，配制后较稳定，可于常温下放置1～2个月。静脉或腹腔注射均可。
(4)苯巴比妥钠
作用特点：苯巴比妥钠(phenobarbital sodium)属于长效巴比妥类药物，应用方便且作用持久，在普通麻醉用量情况下对于动物呼吸、血压和其他功能无明显影响。
注意事项：麻醉苏醒时间较长，且麻醉监护较复杂，多用于无需动物存活的研究。
使用方法：常用5％溶液，静脉注射和腹腔注射均可，但腹腔注射时在静脉注射用量基础上增加10％～15％。通常在实验前0.5～1小时给药。
(5)氯胺酮
作用特点：氯胺酮(ketamine)属分离性麻醉剂，盐酸氯胺酮是其中最常用的一种。分离性麻醉剂抑制大脑中枢的丘脑一新皮质系统，镇痛作用较强，但可兴奋中枢某些部位，虽能显示镇静作用，但动物受惊扰后能觉醒并表现有意识反应，呈现“心神和外界环境分离”的状态。氯胺酮麻醉剂注射后很快使动物进入浅睡眠状态，但不引起中枢神经系统深度抑制，所以，麻醉的安全性相对较高，是一种镇痛麻醉剂。多用于大型灵长类动物的镇静，也常用于对猫和猪的制动，在犬和啮齿类麻醉中也有较多应用，根据剂量不同产生镇静、催眠到麻醉效果，可用于化学保定、基础麻醉、全身麻醉等。氯胺酮麻醉时动物眼睛仍睁开，各种反射包括眨眼反射正常，能保持正常充分的呼吸。对肝、肾未见不良影响。
注意事项：给药后可增加唾液腺、气管支气管腺的分泌。对犬等大型动物呼吸抑制不明显，但对啮齿类可严重抑制呼吸，且对兔和啮齿类的镇痛效果与麻醉效果均不够可靠，对其他动物单独使用也有骨骼肌紧张、咽喉反射消失过迟等现象。兴奋循环系统，导致心率加快，血压升高。麻醉恢复期有发生痉挛的倾向，并以兴奋、定向力障碍和产生幻觉为特征，将动物置于安静、昏暗和无惊扰的环境中有利于平稳恢复。能透过胎盘屏障，故慎用于妊娠动物。容易出现依赖性。
使用方法：静脉注射常用1％浓度，肌内注射和腹腔注射常用5％～10％浓度，需应用抗胆碱能药物减轻唾液和气管内的分泌。可与地西泮合用以消除动物骨骼肌紧张和咽喉反射消失过迟的缺点。
(6)水合氯醛
作用特点：水合氯醛(chloral hydrate)麻醉维持时间较长，一般为数小时，但麻醉深度较浅，是一种良好的镇静催眠药物。一般应用时对延髓中枢无影响，但对呼吸有一定抑制作用，大剂量应用时抑制延髓呼吸中枢和血管运动中枢，出现呼吸抑制和血压降低，并抑制心肌代谢(非迷走的影响)和引起心动徐缓(迷走的影响)。常用于不要求动物存活的刺激较轻的手术操作。
注意事项：麻醉剂量和中毒剂量接近，安全范围小。动物苏醒中常有激惹现象。兔和啮齿类用后常有肌肉紧张。镇痛效果差。对皮肤和黏膜有较强刺激，如静脉注射时漏出到皮下可引起炎症。
使用方法：可使用口服、静脉注射、直肠灌注等方式给药。口服或灌肠应配成浓度为1％～3％的糊状，以减轻对黏膜的刺激，以生理盐水配制溶液的浓度不超过10％，醇溶液不超过5％，否则可溶血而使动物发生血尿。
(7)乌拉坦
作用特点：乌拉坦(urethane)即氨基甲酸乙酯，作为注射麻醉剂其安全范围大，作用温和持久，有效麻醉时间可达6～10小时，适用于多种实验动物，尤其是兔和啮齿类。在深度麻醉时对呼吸和循环均无明显抑制，可维持正常血压和呼吸。
注意事项：麻醉后恢复期较长，故多用于无需动物存活的研究。全程使用乌拉坦麻醉应注意给动物保温。由于具有致癌性，应避免长期接触，并可能影响肿瘤相关研究。
使用方法：可采用多种给药途径和方式。常配制成20％的溶液静脉注射给药，或腹腔注射、肌内注射，对犬、猫、兔也可采用直肠灌注或皮下注射给药。
(8)氯醛糖
作用特点：氯醛糖(chloralose)安全范围大。可实现长达8～10小时的轻度麻醉。对心血管和呼吸系统的抑制轻微，对植物性神经中枢的功能无明显抑制作用，可增强脊髓反射活动。
注意事项：镇痛作用差。麻醉诱导和苏醒时间长，且伴有不自主兴奋。单独应用于动物时常可见自发性肌肉活动。
使用方法：常用于长时的致死性手术。可与乌拉坦合用以防止自发性肌肉活动。
3.全身麻醉药物的体内代谢 一些全身麻醉药物经机体代谢而破坏，该过程激活肝脏的微粒体酶系统，从而对动物的正常生理生化过程造成影响，尤其是干扰新药或化合物的体内试验，因此必须事先明确所用麻醉药物在体内的代谢途径及其可能的影响，并尽量使用生物转化率低的药物。挥发性麻醉药物中的异氟烷在体内几乎不经过生物转化，而完全由肺清除，乙醚和氟烷大部分经肝脏代谢，麻醉后肝脏微粒体酶系统被显著诱导，恩氟烷大部分通过肺清除，很少经肝脏代谢，对微粒体酶系统诱导较小。非挥发性麻醉药物中，戊巴比妥钠可明显诱导微粒体酶系统，盐酸氯胺酮长期使用后也具有一定诱导作用而减弱以后注入药物的效应。
(二)局部麻醉药物
局部麻醉药直接作用于局部神经组织，通过阻碍神经冲动的传导达到局部麻醉的效果。根据麻醉的部位和药物特性，可采用注射(区域阻滞麻醉、神经干/丛阻滞麻醉、局部浸润麻醉、椎管内注射麻醉)、点滴(眼)、涂抹(鼻腔)、喷雾(气管、咽喉)、灌注(尿道)等方式给药。
1.普鲁卡因 普鲁卡因(procaine)是无刺激的快速局部麻醉剂。毒性小，麻醉起效快，但对皮肤和黏膜穿透力较弱，需经注射给药，常用于区域阻滞麻醉、局部浸润麻醉，椎管内麻醉。注射后1～3分钟产生麻醉作用并维持30～45分钟。普鲁卡因容易从局部被吸收入血致药效丧失，故常在每100ml溶液中加入0.2～0.5ml浓度为0.1％的肾上腺素以延长麻醉时间(1～2小时)。当大量普鲁卡因被吸收入机体后，表现出中枢神经系统先兴奋后抑制，这种作用可用巴比妥类药物预防。
2.利多卡因 穿透力和麻醉效力约比普鲁卡因强2倍，作用时间也相应更长，常用于表面、浸润、传导麻醉和硬膜外麻醉，多用1％～2％溶液作为大动物神经干阻滞麻醉，也可用0.25％～0.5％溶液作局部浸润麻醉。
3.丁卡因 化学结构和普鲁卡因相似，但能穿透黏膜，作用迅速，局部麻醉作用比普鲁卡因强10倍，经机体吸收后毒性也相应增强。给药后1～3分钟起效，可维持60～90分钟。
(三)麻醉配合用药
麻醉配合用药是一些配合麻醉药物使用而使麻醉过程更安全、更顺利，并有助于减轻动物痛苦和紧张情绪的药物，主要有抗胆碱能药、镇痛药、安定和镇静药以及麻醉拮抗药物。前3类通常在麻醉前使用，麻醉药物的拮抗剂可在麻醉中以及麻醉后使用，用于纠正麻醉过深或者促进动物复苏。这些药物主要具有以下作用：
Ⅰ 减少恐惧和忧虑，镇静作用，减少麻醉诱导前的应激；
Ⅱ 减少全麻用药量，从而减少药物副作用；
Ⅲ 使麻醉诱导更平稳；
Ⅳ 使麻醉苏醒更平稳；
Ⅴ 减少唾液和支气管分泌物，保障气道通畅；
Ⅵ 阻断迷走神经反射，该反射可由气管插管和手术操作引起心跳减慢；
Ⅶ 减少术前疼痛，减轻术后早期疼痛；
1.抗胆碱能药
(1)阿托品：可减少气管和唾液腺分泌物，减少气道阻塞的危险；保护心脏免受气管插管、手术操作特别是内脏操作引起的迷走神经抑制，纠正某些阿片类药物如芬太尼引起的心跳减慢。其副作用是心跳加快，故在心跳加快时不能应用，在可能引起窦性心动过速的情况下如心脏手术中慎用。在反刍动物由于不能完全阻断唾液腺分泌而使分泌物更加黏稠。某些品种的兔由于具有阿托品酯酶而能很快代谢阿托品，使其药效难以预料。
(2)格隆溴铵：格隆溴铵(glycopyrrolate)可减少气管和唾液腺分泌物，保护心脏免受迷走抑制。其作用时间比阿托品长，在兔和啮齿类中应用不受阿托品酯酶的影响，不通过血脑屏障。其副作用是可使心跳加速，不过在一些种类动物中的作用不如阿托品明显。
2.安定药和镇静药 安定药产生平静的效应而不导致镇静，大剂量应用下可致共济失调和抑制，但动物容易被唤醒，特别是疼痛刺激时。镇静药产生嗜睡效应，明显减轻动物的恐惧和忧虑情绪。两类药的药理作用多有重叠。
(1)吩噻嗪类：吩噻嗪类(phenothiazines)包括氯丙嗪(chlorpromazine)、乙酰丙嗪(acepromazine)、丙嗪(promazine)。可产生镇静效应，强化麻醉药物、催眠药物和麻醉性镇痛药物的作用，减少达到外科麻醉的用药量，其镇静作用能维持至麻醉后而使麻醉复苏更平稳。副作用是导致外周血管舒张引起中度的低血压，抑制体温调节中枢而可能出现中度的体温过低状况。正常动物能够耐受这些副作用，但在循环容量不足的动物如脱水动物和失血动物可引起较严重后果。这类药物无镇痛作用，但可强化阿片类镇痛药的作用。
(2)丁酰苯类：丁酰苯类(butyrophenones)包括氟哌利多(droperidol)、氟阿尼酮(fluanisone)、阿扎哌隆(azaperone)，前两者是神经安定复方中的成分。丁酰苯类作用类似于吩噻嗪类，但药效更强，其引起低血压的效应则比吩噻嗪小。
(3)苯二氮革类：苯二氮革类(benzodiazepines)包括地西泮(diazepine)和咪达唑仑(midazolam)。具有强效安定和镇静作用，但效应的种属差异很大，对兔和啮齿类的镇静作用很强，而对犬和猫等则反而使动物轻度兴奋并出现定向力障碍。可强化麻醉剂和麻醉性镇痛剂的效应，并具有良好的骨骼肌松弛作用，但是单独使用在某些情况下可产生痛觉过敏效应(hyperalgesic effect)，如镇痛不完善时疼痛加剧，需合用有效的镇痛剂。其特异性拮抗剂是氟马泽尼(flumazenil)。
(4)α2-肾上腺素能激动类镇静剂：α2-肾上腺素能激动类镇静剂(α2-adrenergic agonist tranquillizers)包括甲苯噻嗪(xylazine)和美托咪定(medetomidine)，是强效镇静剂，对有些动物还具有催眠作用，镇痛效应具有种属差异，但在多数动物可产生轻度到中度的镇痛，能强化多数麻醉药物。大剂量应用时可产生心血管和呼吸抑制。在实验中，甲苯噻嗪和氯胺酮合用可产生外科麻醉效果，在小鼠和大鼠两者联合使用具有显著利尿作用。在多种动物，美托咪定能产生完全无运动的强镇静作用。
3.麻醉性镇痛药 包括吗啡(morphine)、哌替啶(pethidine)、丁丙诺啡(buprenorphine)、美沙酮(methadone)、芬太尼(fentanyl)等多种，可产生中度镇静和深度镇痛，实现术前镇痛并减少麻醉药物用量，还可减轻术后疼痛程度，但某些动物术前应用会引起运动增多和兴奋，大剂量应用时可能产生呼吸抑制，对犬和灵长类应用时可能引起呕吐。
4.神经肌肉阻滞剂 又称骨骼肌松弛剂(肌松剂)，直接影响神经肌肉接头递质-受体效应，可对骨骼肌产生麻痹作用，使其失去原有张力。动物进行机械通气(呼吸机)时，常用神经肌肉阻滞剂消除自主呼吸，以利于气管内插管的实施和机械通气稳定。暴露术野时应用神经肌肉阻滞剂可减弱骨骼肌张力，减轻手术操作对周围组织的损伤。神经肌肉阻滞剂也常用作化学保定。
常用的神经肌肉阻滞剂有去极化和非去极化两类。去极化类以琥珀胆碱为代表，其作用与神经肌肉接头处的正常递质类似，但产生持续去极化，可以阻滞肌肉再收缩，因此在达到骨骼肌完全麻痹前会产生广泛、无规律的肌肉束颤动。非去极化类阻滞剂又称竞争性阻滞剂，此类药物通过与乙酰胆碱竞争神经肌肉接头的受体而发挥作用，在产生效应前不引起肌肉纤维的自发性收缩，其作用可通过加大乙酰胆碱浓度逆转，常用加拉碘铵(三碘季铵酚)，其拮抗药物是新斯的明。
神经肌肉阻滞剂常通过静脉给药，最常用的是琥珀胆碱。在动物意识清醒的情况下，神经肌肉阻滞剂可能会阻碍动物对疼痛的反应性运动，故常与全麻药物合用。由于兔和啮齿类对这类药物较较敏感，用后长时间不能恢复自主呼吸，需注意术后监护，而筒箭毒碱可促使组胺释放，犬对此十分敏感，用后常导致血压明显下降。
