，

哇巴因(ouabain)又名毒毛花子苷G(G -strophanthin)，為速效洋地黃類藥物，是經(jīng)典的誘發(fā)心律失常工具藥[1]。美托洛爾是一種選擇性β1受體阻斷劑，臨床應(yīng)用范圍廣泛，對(duì)兒茶酚胺引起的各類心律失常療效較好，但將其應(yīng)用于洋地黃類藥物中毒病人的臨床報(bào)道很少。本研究建立兩種哇巴因中毒模型，研究美托洛爾對(duì)其產(chǎn)生的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)藥物 美托洛爾(metoprolol，貨號(hào)1441298)，哇巴因(Ouabain，貨號(hào)O3125)， 均為Sigma公司產(chǎn)品，其他藥劑為國(guó)產(chǎn)分析純。臺(tái)式液成分：NaCl 140 mmol/L，KCl 5.4 mmol/L，NaH2PO40.33 mmol/L，葡萄糖10 mmol/L，MgCl21.0 mmol/L，CaCl21.8 mmol/L，用NaOH調(diào)節(jié)pH至7.40±0.02。低鉀臺(tái)式液中KCl濃度為2.7 mmol/L。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器 PowerLab 4/30數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，AD instruments公司產(chǎn)品；langendorff離體心臟灌流裝置，南京美易科技有限公司；animal -700單通道恒速注射器，濟(jì)南格利特科技有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 SD大鼠，雄性，體重250 g，由山西醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。

1.4 方法

1.4.1 離體心臟哇巴因中毒模型的建立及美托洛爾干預(yù)方法

1.4.1.1 大鼠離體心臟灌流步驟 按照參考文獻(xiàn)[2]所述方法，將大鼠斷頭后開胸迅速取出心臟，置于盛有4 ℃臺(tái)式液的燒杯中輕輕擠壓，待洗凈血液后迅速轉(zhuǎn)移固定于Lagendorff灌流裝置，以改良臺(tái)式液行恒壓灌流，在肺動(dòng)脈圓錐處剪一小口利于液體流出，將充水乳膠囊經(jīng)左心房斷端插入至左心室，囊內(nèi)壓力經(jīng)細(xì)管傳遞至壓力傳感器，調(diào)節(jié)舒張末左室內(nèi)壓為5 mmHg～10 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。將兩根電極分別連接于肺動(dòng)脈圓錐，右心房的心外膜下同步記錄心電圖(ECG)。

1.4.1.2 實(shí)驗(yàn)分組及干預(yù)方法 將實(shí)驗(yàn)大鼠隨機(jī)分為5組：正常對(duì)照組、哇巴因模型組和美托洛爾干預(yù)組(4 μmol/L組、20 μmol/L組及100 μmol/L組)，每組8只。正常對(duì)照組采用正常臺(tái)式液灌流心臟，平衡1 h待各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定，無自發(fā)心律失常產(chǎn)生。哇巴因模型組改用低鉀臺(tái)式液同時(shí)給予5 μmol/L哇巴因灌流心臟，可誘發(fā)穩(wěn)定的心律失常，記錄給藥后60 min內(nèi)的室性期前收縮數(shù)目及室性心動(dòng)過速、心室顫動(dòng)發(fā)生率，同步記錄心室收縮幅度及靜息張力的變化。美托洛爾干預(yù)組則在哇巴因誘發(fā)出心律失常后立即用正常臺(tái)式液洗脫，直到心律失常消失，然后分別預(yù)先用含美托洛爾4 μmol/L、20 μmol/L及100 μmol/L的正常臺(tái)式液灌流20 min，在此基礎(chǔ)上加入含5 μmol/L哇巴因的低鉀臺(tái)式液，記錄給藥后60 min內(nèi)的室性期前收縮數(shù)目及室性心動(dòng)過速、心室顫動(dòng)發(fā)生率。

1.4.2 在體心臟哇巴因中毒模型的建立及美托洛爾干預(yù)方法

1.4.2.1 大鼠在體麻醉實(shí)驗(yàn) 應(yīng)用水合氯醛(0.3 g/kg)腹腔注射麻醉后，將大鼠固定于操作臺(tái)上，所有大鼠均分離兩側(cè)股靜脈，左側(cè)為受試藥物(或生理鹽水)靜脈通路，右側(cè)為哇巴因靜脈通路。分離右側(cè)頸動(dòng)脈，插入腰麻管并推入升主動(dòng)脈，連接壓力換能裝置監(jiān)測(cè)主動(dòng)脈壓力，同時(shí)將兩針形電極分別刺入右上肢及左下肢皮下，建立Ⅱ?qū)?lián)心電圖。所有試劑均使用恒速注射器注入。

1.4.2.2 實(shí)驗(yàn)分組及干預(yù)方法 將實(shí)驗(yàn)大鼠隨機(jī)分為5組：正常對(duì)照組、哇巴因模型組、美托洛爾干預(yù)組(0.4 mg/kg組、2 mg/kg組、10 mg/kg組)。正常對(duì)照組采用生理鹽水(2 mL注射體積)恒速注射，各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定，無自發(fā)心律失常產(chǎn)生。哇巴因模型組采用0.5 g/L哇巴因恒速注射(0.01 mL/min)，觀察出現(xiàn)室性期前收縮、室性心動(dòng)過速、束支傳導(dǎo)阻滯、心室顫動(dòng)及心臟停搏時(shí)間，計(jì)算出現(xiàn)上述現(xiàn)象時(shí)哇巴因用量，同步記錄主動(dòng)脈壓力變化曲線。美托洛爾干預(yù)組分別預(yù)先于一側(cè)股靜脈恒速注入0.4 mg/kg、2 mg/kg、10 mg/kg美托洛爾，待心率及主動(dòng)脈壓力等各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定后，于另一側(cè)股靜脈給予1.0 mg/mL哇巴因恒速注射[0.01 mL/(min·kg)]，觀察出現(xiàn)室性期前收縮、室性心動(dòng)過速、束支傳導(dǎo)阻滯、心室顫動(dòng)及心臟停搏的時(shí)間，計(jì)算出現(xiàn)上述現(xiàn)象時(shí)哇巴因用量[2]。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用t檢驗(yàn)和χ2檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 離體心臟哇巴因中毒模型一般情況 本研究在預(yù)實(shí)驗(yàn)中用含不同濃度哇巴因的臺(tái)式液灌流大鼠心臟時(shí)觀察到心臟毒性反應(yīng)(收縮力降低，靜息張力升高)隨哇巴因濃度增大而加重。詳見圖1。5 μmol/L哇巴因+低鉀臺(tái)式液灌流大鼠離體心臟時(shí)，在引起短暫的正性肌力作用后，隨之心室收縮力持續(xù)降低(變化率)，靜息張力持續(xù)升高(變化率)，同時(shí)均出現(xiàn)嚴(yán)重的室性心律失常。

圖1 正常大鼠應(yīng)用哇巴因心律失常及主導(dǎo)心律的變化

2.2 不同濃度美托洛爾對(duì)離體哇巴因中毒模型的影響 美托洛爾組引起的室性心律失常見表1。其心室收縮力變化率及靜息張力變化率與哇巴因模型組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 美托洛爾對(duì)哇巴因引起的室性心律失常的影響

2.3 在體動(dòng)物哇巴因中毒模型一般情況 本研究在預(yù)實(shí)驗(yàn)中，觀察到自股靜脈恒速注入哇巴因后，隨著累積用量的增加，可觀察到穩(wěn)定的心律失常，一般先出現(xiàn)室性期前收縮及二聯(lián)律，逐漸加重出現(xiàn)短陣室性心動(dòng)過速，繼而發(fā)展成為持續(xù)性心動(dòng)過速，其后室性心動(dòng)過速消失，出現(xiàn)竇性心律+傳導(dǎo)阻滯波形，而后可出現(xiàn)短暫或持續(xù)性的心室顫動(dòng)，最后發(fā)生重度傳導(dǎo)阻滯或心室停搏。本研究測(cè)量了整個(gè)過程中竇性心律及室性異位并行心律的變化，觀察到主導(dǎo)心律的變化規(guī)律：輕度哇巴因中毒時(shí)由活躍的室性節(jié)律(由于延遲后除極或自律性增高)取代了竇性節(jié)律；隨著哇巴因中毒程度的加重，室性節(jié)律逐漸變慢，被上游節(jié)律(竇性節(jié)律或者交界區(qū)節(jié)律)抑制，此時(shí)寬大畸形的QRS波消失，出現(xiàn)單束支或雙束支阻滯波形，此后傳導(dǎo)阻滯逐漸加重，并易發(fā)生心室顫動(dòng)和心臟停搏。詳見圖1。

2.4 不同劑量美托洛爾對(duì)在體心臟哇巴因中毒模型的影響 美托洛爾干預(yù)組與哇巴因模型組比較，哇巴因引起室性期前收縮、室性心動(dòng)過速的劑量顯著增加，但出現(xiàn)束支傳導(dǎo)阻滯的用量減少，發(fā)生心室顫動(dòng)的概率顯著減少，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。且較哇巴因模型組總體動(dòng)物存活時(shí)間延長(zhǎng)。詳見表2。

表2 不同劑量美托洛爾對(duì)哇巴因引起的大鼠心律失常的影響

3 討 論

哇巴因作為一種速效的洋地黃類藥物，是經(jīng)典的心律失常造模型藥，傳統(tǒng)認(rèn)為哇巴因誘發(fā)心律失常的主要機(jī)制是抑制Na+、K+-ATP酶，改變細(xì)胞膜極性狀態(tài)，并使細(xì)胞內(nèi)Ca2+的濃度增加，最終導(dǎo)致鈣超載和后除極，從而誘發(fā)快速性心律失常。然而除外對(duì)心臟本身的“直接”毒性作用，還包括對(duì)自主神經(jīng)系統(tǒng)的“間接”作用。

以往的研究表明，治療劑量的洋地黃類藥物具有提高迷走神經(jīng)張力的作用，而超過治療劑量的洋地黃類藥物常引起交感神經(jīng)中樞發(fā)放加強(qiáng)[4 -6]，導(dǎo)致末梢去甲腎上腺素釋放增加后出現(xiàn)快速性心律失常，而更高劑量的洋地黃類藥物則又表現(xiàn)為交感神經(jīng)的抑制。Gillis等[7]的研究認(rèn)為：洋地黃中毒過程中神經(jīng)效應(yīng)的重要性與對(duì)心臟的直接作用相當(dāng)，應(yīng)用中樞神經(jīng)受體拮抗劑已在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中取得了顯著效果[8 -9]。由此可見，了解交感神經(jīng)系統(tǒng)在洋地黃中毒中的作用，會(huì)在治療上開辟新的思路。

美托洛爾屬于廣譜抗心律失常藥，主要作用為通過競(jìng)爭(zhēng)性阻斷β受體而發(fā)揮其抗交感作用，對(duì)兒茶酚胺誘發(fā)的心律失常療效較好，一般認(rèn)為其治療洋地黃中毒的作用來源于β1受體的阻斷作用，而非其膜穩(wěn)定作用[10]。臨床實(shí)踐中一般不作為洋地黃類藥物中毒的理想用藥，問題在于難以確定治療的界限及交感神經(jīng)的張力是亢進(jìn)作用還是抑制作用。理論上美托洛爾只能應(yīng)用于哇巴因輕度中毒，而在大劑量哇巴因中毒中則可能會(huì)加重傳導(dǎo)阻滯及血流動(dòng)力學(xué)障礙。

本實(shí)驗(yàn)主要發(fā)現(xiàn)有:①美托洛爾發(fā)揮抗哇巴因心臟毒性作用需要在體條件，在器官組織水平可能不發(fā)揮作用；②美托洛爾抗心律失常作用側(cè)重于抑制室性異位加速性節(jié)律，對(duì)致命性心室顫動(dòng)有顯著預(yù)防作用，但會(huì)加重傳導(dǎo)阻滯；③由于對(duì)心室顫動(dòng)的抑制和抗血壓下降的作用，實(shí)驗(yàn)大鼠的存活時(shí)間明顯延長(zhǎng)。

本次實(shí)驗(yàn)建立的哇巴因中毒模型中，低劑量哇巴因時(shí)出現(xiàn)的室性心動(dòng)過速在累積藥物用量達(dá)到一定界限的時(shí)候消失，對(duì)應(yīng)了上述理論中所提到的洋地黃藥物低劑量時(shí)的交感興奮作用和高劑量的交感抑制作用。美托洛爾干預(yù)后，室性期前收縮及室性心動(dòng)過速出現(xiàn)時(shí)間延后，傳導(dǎo)阻滯出現(xiàn)時(shí)間提前，心室顫動(dòng)發(fā)生率明顯降低，這與美托洛爾抑制交感神經(jīng)系統(tǒng)作用存在相關(guān)性。盡管在一定程度上加重了高濃度哇巴因?qū)е碌膫鲗?dǎo)阻滯，但由于對(duì)心室顫動(dòng)發(fā)生的抑制，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物存活時(shí)間延長(zhǎng)，總體上顯示出了有益作用。