王雪芳，劉艷明，呂英雷

（1．河北北方學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理教研室，河北 張家口075000；2．中國人民解放軍第251醫(yī)院心內(nèi)二科，河北 張家口075000；3．河北北方學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)2010級(jí)4班，河北 張家口075000）

低鉀血癥是引起各種心律失常的常見原因．中藥苦參是豆科槐屬植物苦參的干燥根，《本草經(jīng)百種錄》稱 “此以味治也，苦入心，寒除火，故苦參專治心經(jīng)之火”．苦參堿是苦參的主要有效成分．目前，苦參堿臨床上常用于治療多種原因所導(dǎo)致的心律失常，其對(duì)多種因素誘發(fā)的心律失常具有一定的保護(hù)作用［1－2］．血鉀異常是引起心肌細(xì)胞功能異常從而導(dǎo)致一些特發(fā)性心律失常產(chǎn)生的原因之一，由低血鉀導(dǎo)致的左心室流出道慢反應(yīng)自律細(xì)胞功能異常從而誘發(fā)心律失常產(chǎn)生的作用機(jī)制尚不明了．本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用常規(guī)玻璃微電極細(xì)胞內(nèi)記錄技術(shù)，觀察苦參堿對(duì)低鉀致兔左心室流出道細(xì)胞電生理異常保護(hù)作用并探討其機(jī)制．通過本研究期望對(duì)源于心室流出道的特發(fā)性心律失常提供苦參堿參與心律失常后臨床康復(fù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

1 材料和方法

1．1 標(biāo)本制備

選用2．5～3．5 kg家兔，雌雄不拘．擊顱致昏后迅速開胸取出心臟，沖洗．置于36±0．5℃的O2飽和的改良 K－H 液 （NaCl 0．118 mol／L，KCl 0．47×10－2mol／L，CaCl20．25×10－2mol／L，MgCl20．12×10－2mol／L，Na HCO30．18×10－2mol／L，KH2PO40．12×10－2mol／L，葡萄糖0．8×10－2mol／L，p H7．4）中當(dāng)天使用．剪去左右心耳，從主動(dòng)脈進(jìn)剪，沿右心室外側(cè)緣剪開，暴露左心室，保留左心室流出道組織周圍2 cm2，其余剪除．制好的標(biāo)本以不銹鋼針固定于灌流槽內(nèi)的硅膠上，恒速灌流，流速為10 m L／min，在灌流液中持續(xù)充以O(shè)2．標(biāo)本在灌流液中穩(wěn)定30 min后開始實(shí)驗(yàn)．

1．2 觀測指標(biāo)

動(dòng)作電位0相幅值 （APA），50%復(fù)極化時(shí)間 （D50），90%復(fù)極化時(shí)間 （D90），4相自動(dòng)去極速度（Vmax），自發(fā)放電頻率 （RPF）．

1．3 實(shí)驗(yàn)過程和分組

玻璃微電極充以3 mol／L KCL電極液后直流電阻為10～20Ω．使用刺激器引導(dǎo)出細(xì)胞動(dòng)作電位，使微電極穩(wěn)定于左心室流出道同一細(xì)胞內(nèi)，記錄其動(dòng)作電位圖形．如能記錄到自發(fā)電位，則不再進(jìn)行電刺激；若記錄不到自發(fā)電活動(dòng)，則將刺激電極置于遠(yuǎn)離瓣膜一端的心肌組織上，給以波寬兩倍于閾強(qiáng)度方波刺激，刺激時(shí)間由數(shù)秒至數(shù)分不等，直至誘發(fā)出穩(wěn)定的自發(fā)節(jié)律，停止電刺激，自發(fā)節(jié)律穩(wěn)定后開始實(shí)驗(yàn)．分組：低鉀血癥組，加入低鉀灌流液 （NaCl 0．118 mol／L，KCl 0．22×10－2mol／L，CaCl20．25×10－2mol／L，MgCl20．12×10－2mol／L，Na HCO30．18×10－2mol／L，KH2PO40．12×10－2mol／L葡萄糖0．8×10－2mol／L，p H 7．4）灌流；低鉀血癥＋苦參堿組，在低鉀灌流液50 m L中加入苦參堿5 m L （50μmol／L），觀察并記錄各項(xiàng)參數(shù)．

1．4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

表1 低鉀對(duì)兔左心室流出道慢反應(yīng)自律細(xì)胞動(dòng)作電位的影響 ±s，n＝12）

表1 低鉀對(duì)兔左心室流出道慢反應(yīng)自律細(xì)胞動(dòng)作電位的影響 ±s，n＝12）

注：與對(duì)照組比＊P＜0．05，＊＊P＜0．01．

組別 APA （m V） Vmax （V／S） APD50 （ms） APD90 （ms） RPF （bmp）對(duì)照組低鉀血癥組 （5 min）低鉀血癥組 （10 min）低鉀血癥組 （20 min）52．36±1．15 64．43±2．64＊71．21±2．21＊82．34±1．21＊＊9．76±1．45 10．46±2．12 14．13±1．12＊19．74±2．12＊＊161．35±3．23 132．23±2．21 114．33±2．45 99．23±3．34＊201．66±12．56 196．29±12．63 184．25±11．55 167．16±10．34＊96．32±9．45 96．61±10．78 114．35±12．11＊138．45±9．56＊＊

表2 苦參堿對(duì)低鉀致兔左心室流出道慢反應(yīng)自律細(xì)胞動(dòng)作電位的影響 ±s，n＝12）

表2 苦參堿對(duì)低鉀致兔左心室流出道慢反應(yīng)自律細(xì)胞動(dòng)作電位的影響 ±s，n＝12）

注：與對(duì)照組相比＊P＜0．05，＊＊P＜0．01，與低鉀血癥組相比ΔP＜0．05，ΔΔP＜0．01．

組別 APA （m V） Vmax （V／S） APD50 （ms） APD90 （ms） RPF （bmp）對(duì)照組低鉀血癥組 （20 min）低鉀血癥＋苦參堿組 （20 min）52．36±1．15 82．34±1．21＊＊54．34±0．89ΔΔ 9．76±1．45 19．74±2．12＊＊9．99±1．45ΔΔ 161．35±3．23 99．23±3．43＊165．67±2．63Δ 201．66±12．56 167．16±10．34＊211．65±12．15Δ 96．32±9．45 138．45±9．56＊＊99．67±3．16ΔΔ

3 討 論

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床觀察均證明苦參堿在治療心律失常方面具有肯定的作用，主要表現(xiàn)為降低心肌細(xì)胞的興奮性，延長有效不應(yīng)期，降低異位節(jié)律的發(fā)生率［3］，而有效不應(yīng)期與鉀電流有關(guān)．苦參堿對(duì)左心室流出道自發(fā)慢反應(yīng)電位的影響國內(nèi)外尚未見報(bào)道．河北北方學(xué)院生理教研室前期實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)兔、大鼠、兔左心室流出道的特定部位存在慢反應(yīng)自律細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)該部位組織學(xué)形態(tài)、電位特征以及0相和4相的離子流基礎(chǔ)與竇房結(jié)起搏細(xì)胞相似，對(duì)左心室流出道慢反應(yīng)自律細(xì)胞離子流的實(shí)驗(yàn)分析表明：0相主要去極離子流為Ca2＋內(nèi)流，還可能有少量Na＋內(nèi)流參與，復(fù)極過程主要由K＋離子外流引起；4相自動(dòng)除極化主要由K＋外流的進(jìn)行性衰減形成，還有ICa－L和ICa－T參與，主要是ICa－L離子通道的參與；在起搏電流中，If電流也起一定作用［4］．目前發(fā)現(xiàn)，臨床上難以治療的由電解質(zhì)紊亂 （例如低鉀血癥、低鎂血癥等）所引起的室顫、早搏、心動(dòng)過速等心律失常的發(fā)生常與心室流出道的結(jié)構(gòu)、形態(tài)和功能異常有關(guān)．實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn)鉀是影響心肌細(xì)胞功能的重要原因，低鉀可以使外向鉀電流孔道對(duì)K＋的通透性下降，阻滯了Ik，引致復(fù)極時(shí)細(xì)胞的凈外向電流進(jìn)一步減少，增強(qiáng)心肌自律細(xì)胞的自律性，使心肌興奮性增高，動(dòng)作電位達(dá)到最大復(fù)極后，細(xì)胞內(nèi)K＋外流比正常緩慢，而Na＋內(nèi)流相對(duì)加速［5］．本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，低鉀使得左心室流出道慢反應(yīng)自律細(xì)胞APA、Vmax、VDD、RPF增高，APD50、APD90縮短．故推測低鉀使得慢反應(yīng)自律細(xì)胞的自動(dòng)去極化加速，自律性增高可能與Ikr離子通道有關(guān)；K＋的通透性下降使得Ca2＋內(nèi)流的抑制作用減弱，Ca2＋內(nèi)流加速而使復(fù)極加速，導(dǎo)致心肌有效不應(yīng)期縮短，使自動(dòng)興奮的頻率增高，心率加快．目前，臨床發(fā)現(xiàn)低血鉀引起Q－T延長、T波低平、U波明顯，血鉀降低導(dǎo)致心肌細(xì)胞靜息電位增加，動(dòng)作電位和不應(yīng)期延長，Q－T間期延長，使折返性心律失常的值閾降低，同時(shí)低血鉀致心肌細(xì)胞膜過度極化、復(fù)極不同步，也可促成折返性心律失常［6－7］．另外，河北北方學(xué)院生理教研室前期研究發(fā)現(xiàn)，左心室流出道組織動(dòng)作電位形態(tài)呈多樣性，即具有電生理異質(zhì)性，心肌細(xì)胞電生理異質(zhì)性受多種病理生理因素如電解質(zhì)代謝平衡紊亂、酸中毒、缺血缺氧以及藥物等因素的影響，容易出現(xiàn)傳導(dǎo)異常和折返，尤其是折返性期前收縮和心動(dòng)過速等心律失常［8］．本研究結(jié)果提示苦參堿拮抗了低鉀致左心室流出道慢反應(yīng)自律細(xì)胞異常電生理作用，故推測苦參堿是通過抑制左心室流出道慢反應(yīng)細(xì)胞鈉通道的開放，阻礙了細(xì)胞去極化過程中的Na＋內(nèi)流，促進(jìn)K＋外流，減慢0期最大上升速率，使得Vmax減慢，RPF減慢，來實(shí)現(xiàn)其抗心律失常作用的．本實(shí)驗(yàn)利用常規(guī)玻璃微電極細(xì)胞內(nèi)記錄技術(shù)觀察了在低鉀條件下苦參堿對(duì)左心室流出道自發(fā)慢反應(yīng)電位的影響，通過本實(shí)驗(yàn)提示苦參堿對(duì)治療低鉀導(dǎo)致的左心室流出道慢反應(yīng)自律細(xì)胞異常電生理所致的心律失常有一定的療效．

［1］ 韓向東，陳長勛．苦參堿的心血管藥理研究進(jìn)展 ［J］．中藥新藥與臨床藥理，2006，17（1）：73－75

［2］ 全紅，王建明，程立華．苦參總堿貼片抗心律不齊的實(shí)驗(yàn)研究 ［J］．中醫(yī)藥學(xué)報(bào)，2001，29（5）：46

［3］ 謝華，溫洪濤，高遠(yuǎn)．苦參堿對(duì)心肌電生理及機(jī)械特性的影響 ［J］．中國藥理學(xué)通報(bào)，2004，20（2）：192－195

［4］ 陳彥靜，葛賦貴．兔主動(dòng)脈前庭組織的自律性研究和形態(tài)學(xué)觀察 ［J］．生理學(xué)報(bào)，1994，46（5）：458－464

［5］ 張婉，潘振偉，馮鐵明，等．苦參堿對(duì)缺血性心室肌細(xì)胞快速延遲整流鉀電流的作用 ［J］．中國藥理學(xué)通報(bào)，2008，24 （3）：322－326

［6］ 華爾銓．鉀與室性心律失常 ［J］．國外醫(yī)學(xué)心血管病分冊(cè)，1991，18（1）：18

［7］ 俞濟(jì)舟．低血鉀癥與心血管疾病 ［J］．國外醫(yī)學(xué)心血管病分冊(cè)，1991，18（3）：148

［8］ 張曉云，陳彥靜，葛賦貴，等．兔主動(dòng)脈前庭自律細(xì)胞與竇房結(jié)電生理特性的比較分析 ［J］．生理學(xué)報(bào)，2003，54（4）：405－410