摘 要:含酒精的飲料是人們?nèi)粘I钪械某S孟钠?,中?guó)每年的啤酒消耗量2000萬(wàn)噸,每人每年約18.5公升,而每年的白酒產(chǎn)量約為800多萬(wàn)噸。酒精與人們的生活尤其是健康可謂息息相關(guān)。
酒精為一簡(jiǎn)單的二碳化合物,飲用后在整個(gè)胃腸道尤其十二指腸和空腸以單純擴(kuò)散的方式很快吸收,濃度越高吸收越快,而后在肝臟乙醇脫氫酶作用下氧化為毒性產(chǎn)物乙醛,再由乙醛脫氫酶氧化為醋酸鹽,進(jìn)入檸檬酸循環(huán),繼續(xù)氧化為二氧化碳和水。
關(guān)鍵詞:材料與方法;注意事項(xiàng);統(tǒng)計(jì)分析;
中圖分類號(hào):R63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-3520(2014)-12-00-02
近年來(lái),心臟性疾病逐漸增多,但仍沒有快速有效的治療方法或藥物面世,為此欲通過(guò)本研究建立動(dòng)物模型[3]對(duì)比實(shí)驗(yàn)觀察酒精對(duì)離體家兔心肌收縮力的影響作用,確定酒精的毒害作用。
用不同濃度乙醇灌流液灌流家兔離體心臟,觀察其對(duì)離體心臟心率、心肌收縮力和心輸出量的變化。通過(guò)建立動(dòng)物研究模型徹底研究心肌收縮力作用及影響其正常機(jī)體活動(dòng)的因素,從而使人類對(duì)心臟疾病得到更好的了解和預(yù)防,為人類研究心肌收縮力性疾病打下堅(jiān)固打基礎(chǔ)。
一、材料與方法
(一)材料
隨機(jī)選取家兔25只。利用生物機(jī)能采集系統(tǒng),采集生理指標(biāo)。利用哺乳動(dòng)物解剖器械。酒精的濃度是95%。
(二)方法及步驟
1、分組
家兔隨機(jī)分成5組,分別為對(duì)照組、0.5g/kg體重灌注組,1.0g/kg體重灌注組,1.5g/kg體重灌注組,2.0g/kg體重灌注組,每組5只,各組體重(1.75~2.5kg)統(tǒng)計(jì)學(xué)比較無(wú)顯著差異(P>0.05)。
2、模型制作
參照文獻(xiàn)[16,17,18,19] 并略加改進(jìn):實(shí)驗(yàn)前各組家兔分別稱重,實(shí)驗(yàn)采用蛙心斯氏灌流方法建立模型,除對(duì)照組外,其余各組家兔均用不同濃度酒精灌流,對(duì)照組注入等量生理鹽水對(duì)照。
1)隨機(jī)取家兔一只,稱重,記錄。然后用酒精生理鹽水麻醉劑將其麻醉并綁定在手術(shù)臺(tái)上,用毛剪剪毛,并剪開胸部皮膚,再剪除胸部肌肉和胸骨,打開胸腔,剪破包心膜,暴露心臟。
2)在主動(dòng)脈干分支處之下穿一線,打好松結(jié)。準(zhǔn)備結(jié)扎插管之用。與左動(dòng)脈上剪一個(gè)“V”形口,插入有任氏液的蛙心插管,通過(guò)主動(dòng)脈球轉(zhuǎn)向左后方,同時(shí)用鑷子輕提動(dòng)脈球,向插管移動(dòng)的反方向拉,即可使插管尖端順利進(jìn)入心室,見到插管內(nèi)的液面隨著心搏而上下波動(dòng)后,將松結(jié)扎緊,并將結(jié)扎線繞在靠近插管尖端側(cè)的小鉤上結(jié)扎固定,然后剪斷兩根動(dòng)脈。持插管提起心臟,用線自靜脈竇以后把其余血管一起結(jié)扎,在結(jié)扎處剪斷血管,使心臟離體。
3)用帶有長(zhǎng)線的蛙心夾夾住心尖,將棉線連于張力換能器,采用pclab生物信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)觀察、記錄心臟搏動(dòng)。
4)記錄正常心搏曲線后,依次換不同濃度的酒精。每次加一種藥都要密切注意心收縮強(qiáng)度、心率、房室收縮的一致性等方面的變化。
5)酒精濃度按0,0.5,1.0,1.5,2.0g/kg體重給家兔灌注。通過(guò)腔靜脈插管進(jìn)行任氏液恒壓灌流,心肌收縮通過(guò)肌肉張力換能器輸入pclab生物信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)。觀測(cè)指標(biāo)包括最大收縮張力,心率,等。標(biāo)本穩(wěn)定1小時(shí)后,用不同濃度酒精任氏液灌流心臟,在灌流后45分鐘進(jìn)行記錄,觀察不同濃度酒精對(duì)離體家兔心臟收縮的影響。心臟收縮通過(guò)肌肉張力換能器輸入pclab生物信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)。觀察指標(biāo)包括心率、最大收縮張力和收縮幅度。
6)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:全部數(shù)據(jù)均以±s表示,并進(jìn)行配對(duì)方差分析。
7)藥物:無(wú)水乙醇由武漢市一輕江南公司竹葉酒精分裝廠提供。
(三)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
1、制作離體心臟標(biāo)本時(shí)操作要迅速,不要損傷心臟。
2、經(jīng)常給心臟滴加任氏液,以保持心臟適宜的環(huán)境。
3、灌流壓力和灌流液溫度要嚴(yán)格維持恒定。
4、采用pclab生物信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)時(shí),注意儀器的調(diào)配。
5、張力傳感器與蛙心夾之間的細(xì)線應(yīng)保持適宜的緊張度。
6、注射各種藥物時(shí)要觀察其影響流量的全過(guò)程。
7、若實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求刺激,嚴(yán)格控制刺激時(shí)間和時(shí)段。
(四)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較采用檢驗(yàn),以P<0.05作為有差異的界值,以P<0.01作為有顯著差異的界值。
二、結(jié)果與分析
在心臟泵血功能的調(diào)節(jié)中,有三個(gè)方面的重要因素:第一是每搏輸出量的調(diào)節(jié);第二是心率的調(diào)節(jié)。第三是左心室內(nèi)壓的調(diào)節(jié)。由此可見心臟在機(jī)體中的生理功能很重要,隨著人們飲酒數(shù)量的增加,因此研究酒對(duì)心肌收縮力的影響迫不及待。而心肌收縮性能即心肌收縮能力的改變對(duì)搏出量的調(diào)節(jié)起著相當(dāng)重要的作用。本實(shí)驗(yàn)研究的不同濃度酒精對(duì)離體家兔心肌收縮力影響中,通常用左心室內(nèi)壓的最大和最小變化率(dp/dt或-dp/dt)、心肌收縮幅度變化、心率變化來(lái)表示心肌收縮力的變化。結(jié)果顯示如表1。
與對(duì)照組比較P<0.05,P<0.01,乙醇劑量1.0g/kg時(shí),心肌收縮幅度、心率減慢和左心室壓率降低(dp/dt)明顯,當(dāng)劑量達(dá)2.0g/kg以上時(shí),以上各指標(biāo)成顯著變化。即:
對(duì)心肌收縮幅度的影響:隨乙醇劑量的增大,心肌收縮幅度變化較小,成不顯著變化。
對(duì)心率的影響:隨乙醇劑量增大, 心率下降越明顯,劑量達(dá)1.0g /kg,心率下降明顯,2.0g/kg下降達(dá)非常顯著水平。
對(duì)左心室內(nèi)壓變化率的影響:當(dāng)劑量達(dá)1.5g /kg 時(shí)與對(duì)照組相比, 血壓降低明顯,達(dá)2.0g/kg時(shí),血壓下降非常顯著(P<0.01)。用不同量乙醇15 min 后左心室內(nèi)壓隨乙醇量加大最大值減小 ,左心室內(nèi)壓最小值也是隨著乙醇的加量出現(xiàn)減小,左心室內(nèi)壓最大變化率和左心室內(nèi)壓最小變化率減小。這些結(jié)果表明,乙醇的作用可使左心室內(nèi)壓降低,心肌收縮力減弱 ,并且與量有關(guān) , 酒精對(duì)左心室內(nèi)壓變化率的影響均為乙醇劑量越大,血壓降低越明顯。
表明乙醇過(guò)量使左心室內(nèi)壓最大變化率下降 ,當(dāng)乙醇作用于心臟,可使心肌收縮力下降,等容收縮期心內(nèi)壓降低 ,導(dǎo)致心室內(nèi)壓最大變化速率減慢,使等容收縮期延長(zhǎng),而快速射血期縮短,造成心輸出量降低和血壓下降。左心室內(nèi)壓最小值隨乙醇量增加而下降 ,形成左心室內(nèi)壓最大值與左心室內(nèi)壓最小值下降的現(xiàn)象 ,說(shuō)明心肌收縮頂峰降低和舒張峰谷升高造成收縮性能降低和舒張性能不完全的可能。左心室內(nèi)壓降低和左心室內(nèi)壓最大變化率降低與左心室內(nèi)壓最小變化率的減少,意味著左心室內(nèi)壓最大上升速率減慢和左心室內(nèi)壓最大下降速率減慢。這種現(xiàn)象表明,乙醇有減低左心室內(nèi)壓快速上升的速度和下降速度 ,都有可能使等容收縮期和等容舒張期均發(fā)生異常。這就警告人們?cè)陲嬘镁凭珪r(shí)應(yīng)以適度和低度為主,否則對(duì)心臟收縮性能將會(huì)帶來(lái)不良影響。大量飲用酒精對(duì)心臟收縮性能的抑制作用可能是冠脈收縮和流量減少引起的。
酒精對(duì)離體家兔心臟的影響[20,21]具有雙向性,在一定范圍內(nèi),濃度酒精越高心率也越快。這時(shí)低濃度的酒精對(duì)家兔心率有促進(jìn)作用,而超過(guò)這個(gè)范圍高濃度酒精便有抑制家兔心率的作用,而且濃度越高,對(duì)家兔心率的抑制越大,甚至導(dǎo)致死亡。實(shí)驗(yàn)組急性酒精攝人后,與對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組急性酒精攝人后45min時(shí)出現(xiàn)顯著性的左心室壓力指標(biāo)下降,血壓下降,心率減慢,心肌力學(xué)指標(biāo)下降??梢娋凭蓪?duì)心肌細(xì)胞造成直接的損害作用;急性過(guò)量酒精攝人舒張功能和心肌收縮功能減退。用不同濃度乙醇灌流液灌流家兔離體心臟,觀察其對(duì)離體心臟心率、收縮幅度、左心室壓最大變化率和左心室壓最小變化率等指標(biāo)的變化。
三、小結(jié)與討論
經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),用不同量乙醇15min后左心室內(nèi)壓隨乙醇量加大最大值減小,左心室內(nèi)壓最小值也是隨著乙醇的加量出現(xiàn)減小,左心室內(nèi)壓最大變化率和左心室內(nèi)壓最小變化率減小這些結(jié)果表明,乙醇的作用可使左心室內(nèi)壓降低,心肌收縮力減弱,并且與量有關(guān),當(dāng)量達(dá)1.5g/kg時(shí)最為明顯。說(shuō)明小劑量乙醇對(duì)心臟的活動(dòng)影響不大,并有加強(qiáng)收縮性能現(xiàn)象,過(guò)后可緩慢的恢復(fù)。但是,若量大則有可能使心臟收縮功能降低。乙醇對(duì)心臟收縮性能效應(yīng)仍以降低為主,出現(xiàn)心臟活動(dòng)有抑制現(xiàn)象,從而影響心輸出量和血壓的變化。乙醇過(guò)量使左心室內(nèi)壓最大變化率下降,表明乙醇作用于心臟,可使心肌收縮力下降,等容收縮期心內(nèi)壓降低 ,導(dǎo)致心室內(nèi)壓最大變化速率減慢,使等容收縮期延長(zhǎng),而快速射血期縮短,造成心輸出量降低和血壓下降。左心室內(nèi)壓最小值隨乙醇量增加而下降,形成左心室內(nèi)壓最大值與左心室內(nèi)壓最小值下降的現(xiàn)象,說(shuō)明心肌收縮頂峰降低和舒張峰谷升高造成收縮性能降低和舒張性能不完全的可能。左心室內(nèi)壓降低和左心室內(nèi)壓最大變化率降低與左心室內(nèi)壓最小變化率的減少,意味著左心室內(nèi)壓最大上升速率減慢和左心室內(nèi)壓最大下降速率減慢。這種現(xiàn)象表明,乙醇有減低左心室內(nèi)壓快速上升的速度和下降速度,都有可能使等容收縮期和等容舒張期均發(fā)生異常。這就警告人們?cè)陲嬘镁凭珪r(shí)應(yīng)以適度和低度為主[22],否則對(duì)心臟收縮性能將會(huì)帶來(lái)不良影響。大量飲用酒精對(duì)心臟收縮性能的抑制作用可能是冠脈收縮和流量減少引起的[23]。這與Morvai和Regan報(bào)道[24,25]大劑量乙醇可導(dǎo)致心臟泵血功能降低,外周血管阻力降低,并出現(xiàn)血壓的下降相一致。提示微血管對(duì)乙醇的敏感性比血壓和心率來(lái)得快。
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