心律失常模型的建立与药物作用

【实验目的】

1. 学习使用氯化钡制作动物实验性心律失常的方法。

2. 观察普萘洛尔、奎尼丁、利多卡因等抗心律失常药对氯化钡诱发的心律失常的预防作用。

3. 制备大鼠右心室肌标本，观察普萘洛尔、奎尼丁、利多卡因等对离体心室肌实验性自律性的影响。

【实验原理】

心肌细胞的电生理特性表现为自律性、兴奋性和传导性。心律失常(cardiac arrhythmia)是指心脏冲动的起源部位、频率、节律、传导速度与激动次序的异常。其发生的机制包括冲动起源的异常、冲动传导的异常或二者兼而有之。心律失常的临床表现有窦性心动过速、窦性心动过缓、窦性心律不齐、窦性停搏，逸搏、期前收缩（房性、室性、房室交界性）、阵发性心动过速（房性、室性、房室交界性）、心房或心室扑动、颤动等。抗心律失常药物通过不同的作用机制，纠正心肌细胞离子转运紊乱，发挥抗心律失常作用。

制作实验性心律失常模型的方法很多，概括起来有①电刺激引起的心律失常。②结扎冠状动脉引起的心律失常。结扎冠脉一定时间后松扎，可制作缺血再灌注心律失常模型，除观察心电图的改变外，尚可观察血清中心肌酶的改变以及心肌梗死面积等指标。③药物诱导的心律失常。常用于诱发心律失常的药物有蛙巴因、乌头碱、氯仿－肾上腺素、氯化钡、氯化钙、强心苷等。氯化钡可增加心室浦氏纤维细胞Na+ 内流，抑制K+ 外流，促进舒张期自动去极化，使心肌细胞自律性增高，诱发室性心律失常。还可以通过离体心肌组织、心肌细胞培养和膜片钳实验等技术研究药物的抗心律失常作用机制。

【实验对象】

大白鼠16只，雌雄不拘，体重200～300g。

【实验试剂与器材】

1. 药品与试剂　0.5％氯化钡（barium chloride）、0.1％普萘洛尔（propranolol）、0.5％奎尼丁（quinidine）、0.5％利多卡因（lidocaine）、生理盐水、25％氨基甲酸乙酯（乌拉坦，urethane）、0.9％氯化钠注射液、台氏液（Tyrode's solution，成分：NaCl 8.0g，KCl 0.2g，CaCl2 0.2g，NaHCO３ 1.0g，NaH2PO4 0.05g，MgCl2 0.1g，葡萄糖 1.0g，加蒸馏水至1000mL）、无钙台氏液（台氏液中去除CaCl2和MgCl2）。

2. 器材　生物信号记录分析系统、心电导联线、大鼠手术台、手术器械（手术剪、手术镊、眼科剪、眼科镊等）、注射器等。

【实验方法与步骤】

1. 取大白鼠12只，称重后编号，随机分为用药组（分别为普萘洛尔组、奎尼丁组和利多卡因组）及对照组，每组3只。

2. 每只动物腹腔注射氨基甲酸乙酯1～1.5g/kg麻醉后，仰卧位固定于大白鼠手术台上。

3．开启生物信号记录分析系统，将连有导联线的针型电极插入大鼠四肢末端皮下，按以下次序连接导联线：红色——右前肢，黄色——左前肢，蓝色（或绿色）——左后肢，黑色——右后肢，记录标准电压和Ⅱ导联心电图。调整心电图波幅大小和基线位置，稳定5min后开始给药。

4. 给药组大白鼠分别腹腔注射普萘洛尔 2mg/kg、奎尼丁 10mg/kg或利多卡因10mg/kg，对照组大鼠腹腔注射等容积生理盐水，立即开始计时，分别记录每只动物给药后1min，3min和5min的心电图。

5. 给药5min后给每只大鼠快速静脉注射氯化钡 2～4mg/kg，立即记录心电图，观察给药后15s，30s及1min、3min、5min、10min、15min、20min和30min心电图的改变情况，比较给药组和对照组心律失常发生的潜伏期（s）和持续时间（min）有无差异。

6. 制备离体大鼠右心室肌标本  取大鼠，腹腔注射氨基甲酸乙酯1～1.5g/kg麻醉后，迅速开胸，取出心脏，放入盛有饱和氧的室温台氏液的培养皿中，剪下右心室肌，将其底端固定在盛有37℃台氏液的恒温浴管中，顶端（心尖部）经丝线与张力传感器相连（标本负荷约1g），通过生物信号记录分析系统记录其收缩曲线。该标本的自动收缩频率约为60次/min。

7. 稳定10～15min后，记录大鼠离体右心室肌的自发收缩频率，之后，向浴液中分别滴加0.9％氯化钠注射液、0.1％普萘洛尔、0.5％奎尼丁或0.5％利多卡因各0.2mL，观察大鼠离体右心室肌标本自发收缩频率的变化情况，比较给药组与对照组之间的差异是否存在显著性。

【注意事项】

1. 针型电极务必插入四肢皮下。如插入肌肉组织，则肌电将干扰心电的记录。

2. 氯化钡溶液应临用前新鲜配制，静脉注射速度要快，否则难以造成心律失常。

3. 给氯化钡后要连续记录心电图才能观察到心律失常转变的全过程。

4. 大鼠尾静脉注射有难度时，可选用舌静脉注射，或采用分离股静脉，插管给药法。

5. 制备大鼠离体右心室肌标本时动作一定要迅速，以保持标本具有良好的活性。

6. 离体右心室肌实验中，恒温浴管中要通氧气。

7. 大鼠离体右心室肌标本置浴管中后，标本至少要稳定10min，并使该标本每分钟的收缩节律相差不超过10次才可开始给药。

  　思 考 题

1. 氯化钡的致心律失常作用机制如何？还有哪些药物可致心律失常？其机制如何？

2. 奎尼丁、普萘洛尔、利多卡因分别属于哪些类型的抗心律失常药？通过何种机制发挥抗心律失常作用？其适应证有哪些？

3. 奎尼丁、普萘洛尔、利多卡因对心室肌的自律性有何影响？

4. 结扎冠状动脉或采用缺血再灌注法制备心律失常模型，心电图有哪些典型变化？还可观察哪些指标？