适度的电刺激是可逆的,不导致心肌损伤,且比其他方法更接近自然的异位冲动,可因刺激电极按放的位置不同诱发房性或室性心律,随着刺激强度的不同可引起期前收缩、心动过速、扑动或纤颤,可连续进行实验2~4小时。通过观察心电图等变化,观察有清热宁心功效的复方苦参提取物对电刺激诱发室颤的影响。
家兔。
心电图机,微型灌注泵,呼吸机,电子刺激器,万用表。
复方苦参提取物(苦参、麦冬、五味子、莲子芯、竹叶卷心)2.9g生药/ml,普罗帕酮,乌拉坦(临用前配成25%浓度)。
取家兔24只随机分成空白组、普罗帕酮组(0.025g/kg)、受试物高剂量(10g/kg)组、低剂量(5g/kg)组共4组,每组6只。实验时各组分别给一次药,普罗帕酮和受试药物组十二指肠给予不同浓度的药物,空白组十二指肠给予等容量生理盐水。
实验前家兔禁食不禁水12小时,乌拉坦1g/kg麻醉后,仰位固定,用Ⅱ导联记录心电图。行气管插管,于胸骨正中开胸,剪开心包膜并与胸壁缝合以充分暴露心脏,以正负电极分别夹住左室心尖和左室上方,连接电子刺激器。刺激器参数的设置:周期15ms,波宽10ms,从4V开始,每次刺激时间20秒,每次刺激电压增加2V,每隔2分钟激一次。
刺激结束立即记录心电图,以出现锯齿形波作为室颤的标志,找出致颤阈。然后十二指肠给药,并于给药后30、60、90、120分钟时,测量并记录原阈电压时电刺激致家兔室颤的动物数。若原阈电压时刺激未见室颤,则逐渐增加电压值,直至出现室颤,记录阈值提高的电压值。
复方苦参组和普罗帕酮组能减少家兔室颤的动物数,并能提高室颤阈值,与空白对照组比较有明显差异,表明复方苦参提取物对电刺激引起的室颤有一定的保护作用(表 2-4-1)。
表2-4-1A 复方苦参提取物对电刺激心室致家兔心律失常的影响( n =6)
注:与生理盐水组比较, * P <0.05
表2-4-1B 复方苦参提取物对电刺激心室致家兔室颤的保护作用( n =6)
注:与生理盐水组比较, * P <0.05
①电刺激须经刺激隔离器输出。②实验前宜先设置合适的刺激器参数,一般的参数设置:频率64Hz,波宽10ms,从4V开始,每次30秒钟,每隔2分钟刺激1次,每次递增2V。③电极的放置位置应该是正极在下方、负极在上方(与心电传导方向一致);为避免实验过程中电极位移或脱落,宜将正负两极绝缘并固定在一起;正负电极的间距,诱发房颤时约2~3mm,诱发室颤时约1cm。
电刺激心脏是制备心律失常模型的经典方法之一,其优点如下:适度电刺激完全是可逆性的,不损伤心肌细胞;与其他方法相比,更接近自然的异位冲动产生;按刺激电极所放置位置的不同,可诱发房性或室性心律失常;按刺激强度的不同可诱发不同类型的心律失常;可在在体心脏进行,也可在离体心脏或其组织上进行。
(江西中医药大学 李文宏 陈兰英)
过敏时发生抗原抗体反应或免疫细胞活化,激活补体,释放组胺、5-羟色胺、慢反应物质、缓激肽等介质。上述介质或激活的免疫细胞作用于心脏,可造成心律失常 [9] 。过敏性心律失常的发生主要是由于组胺的释放,其致心律失常的主要作用是:经H 1 受体减慢房室结传导,并引起冠状动脉痉挛,致缺血性心律失常;经H 1 和H 2 受体增加窦房结、心房和心室自律性,增加心室纤颤。通过观察在体心脏单相动作电位(MAP)和心电图等变化,观察有益气养血功效的复脉汤有效组分配伍对卵白蛋白诱发触发活动及心律失常的影响。
豚鼠。
手术剪、眼科镊、灌胃针头、注射器、人工呼吸器、气管插管、自制接触电极(图2-4-5)、生物信号采集系统。
复脉汤有效组分(GGO,甘草酸、人参总皂苷、麦冬总皂苷按4∶16∶12比例配伍),卵白蛋白,维拉帕米,复脉汤,乌拉坦,乳酸脱氢酶(LDH)测试盒,肌酸激酶(CK)测试盒,一氧化氮合酶(NOS)测试盒,一氧化氮(NO)测试盒等。
豚鼠腹腔注射5%卵白蛋白0.1g/kg,1次/天,同时皮下注射同量卵白蛋白。隔日注射,共3次。第21天实验时,股静脉注射1%卵白蛋白0.5ml/kg激发,即可制备。
卵白蛋白致敏后第14天,将动物随机分为空白对照组、模型组、维拉帕米组(20mg/kg)、复脉汤组(4g/kg)、复脉汤有效组分组(136mg/kg)共5组,每组6只。分别连续给药7天,每天2次。空白组和模型组给予等容量生理盐水。
末次给药1小时后,腹腔注射25%乌拉坦(6ml/kg),麻醉后切开气管,插上人工呼吸器,开胸后将接触电极接触在左心室的心尖部,并给一定压力,调整压迫心肌压力,直至引出稳定MAP图形,固定接触电极,无关电极埋入胸壁肌内,引导单相动作电位(MAP),同时针型电极建立标准Ⅱ导联,引导心电图(ECG),分别将信号同步输至信号采集处理系统。通过电脑观察采样、贮存图像和数据并记录,心外膜单相动作电位及Ⅱ导联心电图,实验稳定30分钟后,股静脉注射1%卵白蛋白0.5ml/kg激发,观察激发前后单相动作电位和心电图的变化,持续15分钟(见图2-4-5)。心脏冷冻保存。
取一定量心肌组织加入0.86%生理盐水匀浆,制备10%组织匀浆,按测试盒说明书操作步骤,分光光度法测定组织蛋白质、LDH、CK、NOS、NO的含量。
激发前给予有效组分,可明显抑制卵白蛋白激发后MAPD、MAPD的延长和MAPA、HR的升高,抑制DAD、EAD、Ar、VP、ST段异常及死亡的发生率(表 2-4-2,图2-4-5)。此外,还可明显对抗变态反应引起的心脏LDH、NO、NOS的升高及CK的下降。
图2-4-5 卵白蛋白致豚鼠在体心脏过敏性触发活动
注 : 同步记录 : 上排是心电图 (ECG ), 下排单相动作电位 (MAP)
表2-4-2 复脉汤有效组分对卵白蛋白致豚鼠在体心脏MAP和ECG的影响(
±
s
,
n
=6)
注:与模型组比较, * P <0.05, ** P <0.01
DAD:迟后除极;EAD:早后除极;Ar:心律失常;VP:室性期前收缩
①动物开胸后,小心剪开心包膜后,再用特制的接触电极,使电极尖端用稳定压力直接接触心脏表面,以免接触电极压力不稳定,而导致单相动作电位的振幅误差。②测定心外膜单相动作电位亦可采用仪器制造商供应的心外膜引导电极。③心脏表面的脂肪和纤维组织必须小心除去,否则会对单相动作电位波形产生干扰。④心脏表面引导的单相动作电位和细内动作电位波形相似,但单相动作电位的幅度低,反映的是电极下心肌细胞群的局部电活动,其测定的是一群细胞的数据,因而不代表单个细胞。⑤大鼠的动作电位缺乏平台期,而豚鼠平台期十分明显,所以一般多选用豚鼠。
本方法是在体过敏性心律失常的一种模型,此法也可用于离体心脏上进行。另本方法观察心脏表面单相动作的同时,并可同步观察心电图的变化,与临床较符合,这是细胞动作电位技术所不可比拟的。
(江西中医药大学 周青罡 李文宏)
心律失常是心血管疾病常见的临床表现形式,尤其是室性心动过速、心室颤动等恶性心律失常,不但加重原有心脏疾病,还可诱发心源性猝死。大量临床研究表明,心肌缺血再灌注损伤与心律失常的发生发展关系密切,并且已经成为心律失常的主要诱发因素之一。心肌缺血再灌注非但不能使缺血性损伤得到缓解,反而加剧了损伤,使心肌组织细胞结构被破坏,加剧其功能障碍,从而引起心肌细胞的超微结构、代谢、功能即电生理方面紊乱,最终诱发了心律失常。通过结扎冠状动脉左前降支引起大鼠心肌缺血再灌注心律失常,观察葛根芩连汤的抗心律失常的作用 [18] 。
SD大鼠。
XD-7100型单道心电图机,HX-300型动物呼吸机,754型紫外-可见分光光度计。
葛根芩连汤水煮液(葛根,黄芩,黄连,甘草)1g生药/ml,稳心颗粒,乌来糖。
SD大鼠60只随机均分为假手术组(等容量蒸馏水)、模型组(等容量蒸馏水)、阳性药组(稳心颗粒,2.43g/kg)、葛根芩连汤组(8.64g/kg),灌胃给药,每天1次,连续7天。
末次给药后1小时大鼠腹腔注射20%乌来糖麻醉(1g/kg),固定后,行气管切开术,并给予人工机械通气,呼吸频率65~70次/分钟,潮气量18公升。于胸骨左缘2~4肋间打开胸腔及心包膜,暴露心脏;在肺动脉圆锥右缘,于左心耳下缘1~2mm处经左冠状动脉下浅层心肌穿5/0号丝线,连同一直径2mm聚氯乙烯管结扎LAD,造成心肌缺血。结扎LAD,15分钟后将眼科剪伸入聚氯乙烯管,剪开管壁的同时剪断丝线,使缺血心肌恢复血流灌注,再灌注30分钟假手术组只穿线不结扎。全程监测并记录Ⅱ导联心电图和心率变化。
①监测肢体Ⅱ导联心电图(ECG),记录室性期前收缩(VP)、室性心动过速(VT)以及心室颤动(VF)的发生率。②术后处死动物,腹主动脉取血,静置小时后,离心,(3500r/min,15分钟)取血清用于测定血清中SOD,MDA含量。③剖取大鼠心脏,取出左心室心肌组织,用冰0.9%氯化钠溶液冲洗血液,加入0.9%氯化钠溶液,制成10%的心肌组织匀浆液用于Na + -K + -ATPase、Ca 2+ -ATPase活性的检测。
葛根芩连汤能显著降低再灌注大鼠室性期前收缩、室颤以及室速发生率(见表2-4-3),并能显著增加心肌组织匀浆Na + -K + -ATPase、Ca 2+ -ATPase活力,增加血清SOD活性,降低MDA含量。
表2-4-3 葛根芩连汤对心肌缺血再灌注心律失常大鼠室性期前收缩、室颤以及室速发生率的影响(
± s,n=10)
注:与模型组相比, * P<0.05, ** P<0.01
①结扎冠状动脉左前降支建立大鼠心肌缺血再灌注模型,需要熟练掌握造模技能,减少死亡率。②控制好麻醉剂量,减小实验误差。
心肌缺血再灌注损伤模型致心律失常与临床较符合,该模型复制手术过程要求实验者有娴熟的实验技能,控制好心肌结扎和再灌注过程的手术操作,减少动物的死亡率。
(安徽中医药大学 龙子江)