【摘要】目的:探讨硫化氢对大鼠实验性高钾血症的解救作用及机制。方法:32只Sprague—Dawley大鼠随机分成正常对照组(A组)、正常硫化钠组(B组,Na:S)、模型组(c组,KC1+NaC1)与硫化钠解救组(D组,KC1+Na2S),每组8只,腹腔注射10%KC1溶液复制高钾血症模型,在大鼠心电图发生显著变化时,硫化钠解救组大鼠立即腹腔注射2g/L的硫化钠溶液,观察40min后心脏采血,离心分离,取上清测定K、Na、ca。等离子水平。结果:模型组大鼠血清钾离子浓度较正常对照明显升高,心电图异常(T波高尖QT间期延长);给予硫化钠治疗后,解救组大鼠血清钾离子浓度显著降低,心电图逐渐恢复正常。结论:硫化钠对KC1所复制的大鼠高钾血症模型具有很好的解救作用。
【关键词】硫化氢;高钾血症;大鼠
高钾血症是临床上常见的电解质紊乱疾病之一,为多种疾病所并发的一种基本病理过程,轻症时易为原发症状所掩盖,严重时易危及生命。大鼠高钾血症实验是机能实验中一个重要实验,通过在大鼠身上复制高钾血症模型并进行治疗,观察和学习高钾血症心电图的变化及治疗状况。由于高钾血症一旦发病,病死率极高,不能及时观察到实验现象,因此对高钾血症实验的研究多是模型建立方法的改进,并且现已建立多种可操作的动物模型¨I2。
目前的机能实验学教材中,高钾血症的解救方法为氯化钙溶液及碳酸氢钠溶液,对轻症高钾血症有较好的效果,但当重症时,解救效果不明显,因此,我们希望通过改进高钾血症解救方法,提高解救效果,并以此提高学生学习兴趣。本文根据科研研究进展,以硫化钠作为硫化氢供体,探讨硫化氢(hy—drogensulfide,H,S)对高钾血症的解救及机制。
硫化氢是一种无色,臭鸡蛋气味的气体。HS在高浓度下致病,出现以呼吸系统和神经系统损害为主的临床表现。然而20世纪90年代中期以来,研究显示,H,S是继NO和CO之后发现的又一种新型气体信号分子J。研究已经证实其在神经、心血管、内分泌、消化等多个系统中具有特定的生理调节作用J。在心血管系统,HS是一种新型的离子通道激动剂,可激活血管平滑肌KATP通道,实现对血管的扩张作用j,因此,研究HS对心血管的调节机制为心血管药物的研究及开发提供新的靶点和方向,具有重要的理论意义。为提高学生的创新能力、创新思维及分析和解决问题能力,本实验拟通过改进高钾血症的治疗方法,即以硫化氢作为高钾血症的治疗药物,探讨硫化钠对高钾血症大鼠的解救效果,以激发学生兴趣,开阔学生视野,加强学生对所学相关理论知识的理解。
1材料与方法
1.1药品与器材25%乌拉坦生理盐水溶液、10%KC1生理盐水溶液、2LNa:s(H:s供体)生理盐水溶液、生理盐水、2ml及5ml注射器若干、离心管、大鼠手术台、MS.302多媒体化生物信号记录分析系统、低速离心机、半自动生化分析仪。
1.2实验动物与方法
1.2.1实验动物与分组健康大鼠32只,体质量170~230g,雌雄不限,随机分成正常对照组(A组)、正常硫化钠组(B组,NaS)、模型组(C组,KC1+NaC1)与硫化钠解救组(D组,KC1+Na:S),每组8只。
1.2.2实验方法大鼠称重后,以25%乌拉坦溶液腹腔注射麻醉(0.4ml/lO0g),仰卧位固定于手术台。连接心电导联线描记大鼠正常心电图。采用陆晓华等建立的大鼠高钾血症的方法复制模型。解救组大鼠腹腔注射10%KCI溶液0.4ml/100g,心电图波形明显改变后(若15min后心电图波形变化不明显,可每隔5min再注入0.1mlKC1,直至出现明显变化),注射2g/L的Na,S溶液0.25ml/100g,观察心电图40min;模型组大鼠心电图波形明显改变后,腹腔注射与NaS溶液等量的生理盐水;正常对照组仅作腹腔注射生理盐水,描记心电图;正常硫化钠组腹腔注射Na,s溶液,观察心电图。
1.2.3血清K、Na、Ca¨、Cl一检测实验结束后,各组大鼠心脏取血3ml,离心分离血清,取上清液用半自动生化分析仪检测K、Na、Ca、Cl一水平。1.3统计学方法多组均数问的比较采用F检验,两两比较采用q检验。
2结果
2.1硫化氢对大鼠高钾血症心电图的影响大鼠腹腔注射KC1后,心电图表现为QT问期延长、T波高耸、QRS波加深增宽、ST段上移,严重者出现间期延长明显、心律失常等。NaS解救后,即出现心律失常和室颤消失,T波、S波及问期恢复等现象。硫化钠对正常大鼠心电图无明显影响(图1)。
2.2各组大鼠血清K、Na、Ca、C1一水平变化由表1可知,硫化钠对正常大鼠血清K、Na、Can无明显影响;经腹腔注射10%KC1后,模型组大鼠血清K浓度较对照组明显升高(P<0.01);以硫化钠对高钾血症大鼠治疗后,大鼠血清K浓度较模型组明显降低(P<0.01),血清ca浓度较模型组明显升高(P<0.O1)。各组大鼠血清Na、C1一浓度无显著差别。
3讨论
高钾血症是机体钾代谢紊乱并由此引发的一系列变化的病理生理学过程。高钾血症对心肌及传导系统具有抑制作用,所致心律失常主要表现为窦性心动过缓和多个部位的传导阻滞,包括房室传导阻滞和心室的传导阻滞。因此,预防高钾血症的发生和采取有效的处理方法一直是病理生理学研究的热点问题之一。
硫化氢是继一氧化氮和一氧化碳后发现的体内第3个气体信号分子。最近的研究表明,H,s气体同样具有很多生理功能,是一种调节因子。体内及体外实验证实HS诱导的负性肌力作用及降压作用能部分地被KATP拮抗剂格列本脲阻断。此外,研究显示H,S还可通过作用于ATP敏感钾离子通道产生抗炎、镇痛、抗凋亡等保护作用。本研究中,我们以硫化氢对大鼠高钾血症进行解救,结果表明硫化氢可改善高钾血症心电图,并具有降血钾作用,其机制可能是通过激活ATP敏感钾离子通道而起作用。
社会进步和科学发展迫切需要创新型人才,2l世纪的医学人才除了应具有高尚的医德医风、渊博的医学专业知识,还应具有开拓创新能力,开创解决人类病痛的新方法、新技术。因此,培养学生的科学创新精神,增强学生的创新能力,提高学生的创新素质,已成为现代医学教育的重要目标。机能实验学是医学教育中的一门重要课程,它在医学教育中起着承前启后的重要作用。如何在该课程教学中渗透创新教育,培养学生的创新素质,是值得每一位机能实验学教师深思的问题。笔者根据科研及文献,对机能实验学中的高钾血症实验进行较为详细的研究,对高钾血症的解救方法进行改进。实验中我们启发学生思考:①以硫化钠为硫化氢供体对高钾血症进行解救有何局限性;②如何进一步改进以提高解救效果;③改进方法与原方法比较有哪些优缺点。以进一步提高学生的学习兴趣及创新能力。
期刊推荐:《中国实验动物学报》(双月刊)1993年创刊,是由中国实验动物学会主办并发行的国家级学术期刊。主要刊载有关实验动物和动物实验的理论专著、科研成果论文、科学实验新方法、新材料、实验动物新资源开发、新的动物品系的培育和应用以及与实验动物相关的其他学科的科学论述。
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