心律失常動物模型與抗心律失常藥物的作用

1、心律失常動物模型及抗心律失常藥物的作用【實驗目的】觀察利多卡因對氯化鋇誘發的心律失常的對抗作用。掌握大白鼠舌下靜脈給藥方法。【實驗原理】氯化鋇可增加浦氏纖維Na+內向電流，提高舒張期去極化的速率， 從而誘發異位性節律。水合氯醛與氯化鋇產生協同作用，誘發大白鼠 出現雙向性心律失常。抗心律失常藥物奎尼丁、利多卡因及B受體阻 滯劑有明顯對抗作用，能延緩心律失常的發生或縮短心律失常持續時 間。【實驗材料】動物：大白鼠，體重200300爵雌雄不限。試劑和藥品：10%水合氯醛、10%氯化鋇溶液、0.5%利多卡因、生理 鹽水裝置和器材：臺式計算機、BL410/420生物信號采集和分析系統、 動物用心電圖導聯

2、線（末端帶針、大白鼠手術臺、注射器、手術剪、 鑷子、棉球、針頭（4號、7號）。【實驗方法】取大白鼠一只，稱重，腹腔注射水合氯醛300 mg/kg （10%, 0.3 ml/100g體重）麻醉，仰臥位固定于大白鼠手術臺上，四肢皮下插 入心電圖導聯線（右前肢一紅色線、左前肢一黃色線、左后肢一綠 色線、右后肢一黑色線），描記標準肢體II導聯心電圖。由大白鼠舌下靜脈注射氯化鋇4 mg/kg （用時將10%氯化鋇稀釋成0.4%的溶液，每100 mg體重給0.1 ml）。觀察心電圖，記錄心律失 常出現的時間，待心律失常明顯時，靜脈注射生理鹽水0.1 ml/100g, 觀察記錄心律失常消失的時間。另取一只大

3、白鼠，以同法誘發，心律 失常，待心律失常明顯時，緩慢舌下靜脈注射利多卡因5 mg/kg（0.5%，0.1ml/100g體重），觀察并描記心律失常消失的時間。比 較兩鼠心電圖的變化，看給藥后心律失常持續時間有無縮短。【注意事項】根據經驗，麻醉不用其他藥品。除利多卡因外，還可用普萘洛爾2 mg/kg、奎尼丁 10 mg/kg抗心律 失常；亦可用這些藥物預防給藥，比較心律失常出現的時間及持續時 間。氯化鋇誘發心律失常是雙相性心動過速室性早搏，約持續15Min。給藥途徑可以是股靜脈、頸靜脈、舌下靜脈或尾靜脈，多采用舌下 靜脈。舌下靜脈注射時，速度要快，注射完后用棉球壓迫片刻。在實驗時可全程記錄，結束后

4、可進行返演，以比較給藥前后心電圖 的變化。【討論思考】試分析氯化鋇致心律失常的離子機制。氯化鋇可增加浦氏纖維Na+內向電流，提高舒張期去極化的速率， 從而誘發異位性節律利多卡因屬于哪類抗心律失常藥物？抗心律失常的離子機制如何？主要臨床應用有哪些？附件一:一、常用誘發心律失常的動物模型常用的心律失常動物模型的方法包括：藥物、電刺激、結扎冠狀 動脈等整體實驗模型，也常用體外實驗模型，包括：心肌細胞培養技 術和電生理學技術等，以研究心律失常的細胞生物學機制和抗心律失 常藥物作用機制。（一）氯仿-腎上腺素誘發心律失常實驗材料：動物：家兔，體重23 kg,雌雄不限。試劑和器材：氯仿,0.01%腎上腺素溶

5、液，受試藥品。復制方法：家兔稱重、固定后連接心電圖機，用麻醉口罩罩住口 和鼻部，將氯仿慢慢滴在麻醉口罩上進行吸入麻醉。當角膜反射消失 時（此時進入麻醉的第三期第一級），記錄標準肢體II導聯心電圖， 從耳靜脈快速注入0.01%腎上腺素溶液0.5ml/kg,立即記錄心電圖，以 后每隔30s記錄一次至心律恢復正常為止。對照組家兔在實驗前靜脈 注射給生理鹽水，用藥組家兔可根據藥物作用發生快慢，在實驗前或 注射腎上腺素前用藥，然后再由靜脈注射腎上腺素。比較兩組發生心 律失常時間和心律失常持續時間。注意事項：腎上腺素注射速度要快;因心律失常持續時間較短應即 時觀察;麻醉深度影響結果應保持一致。（二）腎上腺

6、素誘發家兔心律失常實驗材料：動物：家兔，體重23 kg,雌雄不限。試劑和器材：0.01%腎上腺素溶液，受試藥品溶液復制方法：家兔稱重、固定，由耳靜脈快速注射大劑量腎上腺素 （0.1%腎上腺素60 ng/kg, 3 s內注完），通常立即出現室性早搏、 室性心動過速，觀察心電圖變化，直至完全恢復竇性心率開始實驗。 對照組靜脈注射等容積生理鹽水,10 min后給同樣劑量、同等速度的 腎上腺素，觀察心律失常的持續時間。以后每隔Ih,重復注射腎上腺 素一次，以觀察藥物作用維持時間。同法測定給藥組心律失常的持續 時間。注意事項：少數動物給大劑量腎上腺素后會發生心室纖顫而死亡， 絕大多數動物35 min左右

7、即可恢復竇性心律。（三）哇巴因誘發犬心律失常實驗材料：動物：犬試劑和器材：3%戊巴比妥鈉，0004%哇巴因溶液，受試藥品。復制方法：犬用戊巴比妥鈉麻醉后固定，做股靜脈插管，記錄標 準肢體11導聯心電圖。第一次由股靜脈緩慢注入哇巴因溶液40 R g/kg, 如不出現心律失常，30min后可補充20 rg/kg，以后每隔15 min補充 10 R g/kg，直至產生持續性室性心律失常為止（通常需要哇巴因的劑 量為6080 Rg/kg，少數犬需100 Rg/kg）。待室性心動過速出現約 10min后，股靜脈注入待測藥物，觀察能否對抗心律失常及其對抗時間等，并以心電圖記錄之。注意事項：誘發心律失常的強

8、心苷多用藥物哇巴因，亦可用西地 蘭和地高辛。（四）哇巴因誘發豚鼠心律失常法實驗材料：動物：豚鼠，體重300g左右試劑和器材：20%烏拉坦，0 .003%哇巴因溶液，受試藥品復制方法：豚鼠用烏拉坦腹腔麻醉后固定，頸外靜脈插管。先記錄標準肢體 II導聯心電圖，以3ug/min的速度滴注哇巴因，心電示波器連續監視， 分別記錄出現室性早搏、室性心動過速、心室纖顫及心跳停止時的哇 巴因用量（通常出現室性早搏、室性心動過速、心室纖顫的哇巴因劑 量分別為（11022） ug/kg、（16436） ug/kg、（17922） ug/kg）o 給藥組先滴注一定量的藥物，記錄心電圖，然后再滴注哇巴因3 u g/m

9、in,記錄各種類型心律失常出現時哇巴因的用量，與對照組相比。注意事項：（五）持續恒速靜注烏頭堿誘發大白鼠的心律失常實驗材料：動物：家兔、大白鼠或小白鼠試劑和器材：3%戊巴比妥鈉或20%烏拉坦，0 .05%烏頭堿，復制方法：動物麻醉、記錄標準肢體II導聯心電圖正常后，舌下 靜脈以0.1ml/min的速度恒速給含5 ug/kg烏頭堿的溶液，記錄出現 室性早搏、室性心動過速、心室纖顫和心跳停止的時間并計算烏頭堿 的用量。實驗組預先給藥。比較對照組與實驗給藥組出現不同心律失 常的時間，以及烏頭堿用量。也可一次靜脈注射烏頭堿誘發心律失常, 通常家兔給100150 Rg/kg;大白鼠給3050 ng/kg

10、,當心律失常形 成10min后（穩定后），對照組給生理鹽水，實驗組給藥物，觀察心電 圖的變化直至恢復竇性節律，一般連續20min維持竇性心律者為完全 恢復。記錄心律失常出現的時間和持續時間。注意事項：靜脈注射烏頭堿的速度不同，形成心律失常的速度及 持續時間也不完全相同，慢速注射（15min注完），所用劑量偏下限， 一般心律失常約310min出現，持續90120min;快速注射（35 s 注射完），所用劑量偏上限，通常心律失常約持續580 min。（六）麻醉開胸動物局部應用烏頭堿誘發心律失常法實驗材料：動物：犬、貓或家兔試劑和器材：3%戊巴比妥鈉或20%烏拉坦，0.05%烏頭堿復制方法：動物用戊

11、巴比妥鈉或烏拉坦麻醉，開胸后給人工呼吸，打開心包, 將0.05%烏頭堿溶液0.05ml浸透的棉球放置在右心房上，可引起房性 心動過速，持續1h或更長。記錄心律失常持續時間，與給藥組對比以 確定藥物是否有效。若將烏頭堿注入心房壁內或竇房結區的壁內可誘 發房性心動過速或房顫。（七）氯化鈣誘發心律失常實驗材料：動物：大白鼠試劑和器材：20%烏拉坦，3.5 %氯化鈣，受試藥品復制方法：大白鼠稱重、烏拉坦麻醉后固定，隨機分為對照組、 給藥組。先預防性給藥，然后快速推注3.5%氯化鈣（140mg/kg），10s 內推完，記錄心電圖II導聯，觀察其心律失常情況，實驗結果以死亡 或存活做指標統計其保護率。注意

12、事項：此模型僅用于預防給藥；統計學用兩率的對比。（八）心房局部應用ACh誘發房顫法實驗材料：動物：貓試劑和器材：3%戊巴比妥鈉或20%烏拉坦，5%ACh,受試藥品 復制方法：動物開胸、描記標準肢體II導聯心電圖后，用浸有5%ACh小棉球 置于竇房結區，觀察心電變化，1min后用鑷子輕捏心房以引起房顫， 記錄持續時間。然后再捏心房引起房顫并在1 min后股靜脈注入藥物， 觀察和記錄是否有對抗作用。另外，抗心律失常的藥理學研究還經常應用下列模型：腦室內給 藥誘發心律失常法；電刺激中樞神經誘發心律失常；電刺激心臟誘發 心律失常模型；冠狀動脈兩步結扎法誘發心律失常；麻醉大白鼠冠狀 動脈結扎誘發心律失常

13、。附件二：抗心律失常藥的基本電生理作用及分類一、抗心律失常藥的作用機制（一）降低自律性藥物可通過抑制快反應Na+內流或抑制慢反應Ca2+內流，促進K+外 流而減慢4相自動除極化速率（8腎上腺素受體阻斷藥）或增大最大 舒張電位（腺苷），或上移閾電位（鈉通道或鈣通道阻滯藥）等方式降 低自律性。（二）減少后除極與觸發活動可通過促進或加速復極等方式，以減少早后除極的發生，如縮短 APD的藥物；通過減少細胞內鈣的蓄積以減少遲后除極的發生如鈣拮 抗藥和鈉通道阻滯藥分別降低細胞內Caz+和阻斷Na+內流，減少遲后除 極所致的觸發活動。（三）消除折返增強膜反應性，改善傳導而取消單向阻滯（利多卡因、苯妥英） 反

14、之，降低膜反應性，減慢傳導而使單向阻滯變為雙向阻滯（鈣拮抗 藥或腎上腺素受體阻斷藥）而終止折返激動。（四）改變ERP及APD而減少或終止折返一般認為ERP與APD的比值（ERP / APD）在抗，心律失常作用中有 一定意義，比值較正常為大，即說明在一個APD中ERP占時增多，沖 動將有更多機會落入ERP中，折返易被取消。藥物對此有三種可能的 影響：絕對延長ERP 延長ERPAPD，ERP/ APD比值增大。奎尼丁類藥 物能抑制Na+通道，使其恢復重新開放的時間延長，即延長ERP。相對延長ERP 縮短APD ERP，ERP/ APD比值增大。利多卡因類藥物有此作用。促使鄰近細胞ERP的不均一（長

15、短不一）趨向均一。二、抗心律失常藥分類根據藥物對心肌細胞離子轉運和電生理特性的影響，一般將抗心 律失常藥分為四類。類別作用機制電生理學特點代表藥物I類鈉通道阻滯藥降低自律性IA適度阻滯快鈉通 道，抑制Na+內流中度抑制0相除極上升 速率，減慢傳導，延長APD 和 ERP奎尼丁，普魯卡因胺IB輕度阻滯鈉通道，抑制Na+內流，促進K+外流輕度抑制0相除極上升 速率，改善傳導，縮短 APD和ERP,相對延長 ERP利多卡因，苯妥英IC重度阻滯鈉通道，抑制Na+內流明顯抑制0相除極上升 速率，減慢傳導很明顯， 對復極影響小普羅帕酮，氟卡尼II類。腎上腺素受體阻斷藥，阻斷心臟。1受體抑制0相除極上升速率

16、， 降低自律性，減慢傳導普萘洛爾，阿替洛爾III類延長APD,阻斷鉀通道、鈉通道、鈣延緩復極過程，延長APD和ERP胺碘酮，索他洛 爾通道IV類鈣拮抗藥，阻斷L-型鈣通道，抑制Ca2+內流延長動作電位1, 2相， 抑制4相自動除極化， 降低竇房結自律性，減 慢房室傳導維拉帕米，地爾硫卓利多卡因利多卡因(lidocaine)是局部麻醉藥,1963年用于治療心律失常， 現廣泛用于靜脈給藥治療各種危及生命的室性心律失常。【體內過程】利多卡因經肝臟代謝首過消除明顯，生物利用度低，不 宜口服給藥而常用靜脈給藥。本藥在血液中約70%與血漿蛋白結合，幾 乎全部在肝臟代謝，11/2為2h。【藥理作用】利多卡因抑制激活態和失活態的鈉通道，阻滯Na+內流， 促進K+外流，使浦肯野纖維4相除極速率下降，降低自律性，并能提 高致顫閾。尤其是對除極化組織的鈉通道，如缺血或強心苷中毒所致 的心律失常有較強的抑制作用。其特點僅影響希一浦系統，對心房幾 無作用。治療量的利多卡因對傳導速度無明顯影響。在心肌缺血部位 細胞外K+濃度升高時，可使傳導速度減慢，防止折返激動發生。相反， 在血K+降低或心肌纖維受損時，可加快傳導，以消除單向阻滯與折返。 利多卡因縮短浦肯野纖維及心室肌的APD和ERP