急性心力衰竭及药物治疗目的1.应用戊巴比妥钠建立心力衰竭的动物模型2.运用心导管技术观察心力衰竭时心脏功能及血流动力学变化3.观察强心苷对衰竭心脏的强心作用以及药物过量时对心脏的毒性,同时,观察抗心律失常药物对强心苷所致心律失常的治疗作用。
原理心力衰竭是各种病因引起心肌收缩力降低的一种临床综合征。
主要表现为心输出量下降、心脏舒张末期容积增大导致舒张末期压力增高、心肌收缩性能下降、动脉血压下降和静脉压升高。
现已建立的动物心衰模型有以下5大类:①加重前负荷,包括快速大量输液,二尖瓣、三尖瓣和主动脉瓣关闭不全,动静脉短路和左房主动脉吻合等。
②加重后负荷,包括有主动脉缩窄、主动脉狭窄、肺动脉缩窄和肺动脉狭窄。
③冠脉缺血:冠状动脉的结扎、夹闭及经过左心导管向冠脉内注入汞,可造成急性冠脉缺血,而向冠脉内注入400~600 u玻璃珠和冠脉内直流电刺激则可产生慢性的冠脉缺血,进而产生心衰。
④心室快速起搏:多用于建立慢性心衰模型,血流动力学指标较稳定。
⑤心肌毒及抑制药物:阿霉素多用于建立慢性心衰模型,普荼洛尔、戊巴比妥钠、维拉帕米多用于建立急性心衰模型。
本实验应用戊巴比妥钠建立心力衰竭模型。
戊巴比妥钠能够抑制心肌细胞肌浆网中Ca2+的摄取,增加肌浆网的磷酸酯与Ca2+的结合,由此降低Ca2+的储存并减少心肌可利用的Ca2+含量,因而抑制心肌细胞膜的除极,产生负性肌力作用导致心力衰竭。
心力衰竭时的心脏收缩功能可采用心导管技术进行监测。
反映左心室收缩功能的参数有:左心室收缩压(LVSP)、左心室舒张末压(LVEDP)、左心室压力变化最大值(LV-dp/dtmax)、动脉血压(AP)、中心静脉压(CVP)强心苷类药物通过抑制心肌细胞膜的Na+-K+-ATP酶,提高细胞内Ca2+的浓度,由此发挥正性肌力作用而有效治疗心力衰竭。
同时,强心苷还能通过兴奋迷走神经活性,加速细胞内钾的外流,降低窦房结自律性,缩短心房不应期,减慢房室结的传导速度,所以也能治疗某些快速型心律失常。
强心苷类药物还可以直接抑制蒲肯野纤维细胞的Na+-K+-ATP酶,导致心肌细胞失K+, 而Na+的排出减少,由于细胞内Na+增多使细胞膜最大舒张电位降低(负值减小),与阈电位的距离缩短,导致蒲肯野纤维自律性增大,不应期缩短,心室频率过快,出现心律失常。
此为强心苷类的心脏毒性之一。
对强心苷类引起心脏毒性的治疗,主要根据症状进行选药。
快速型心律失常可补充钾盐(氯化钾)滴注,因为细胞外钾能够阻止强心甙与Na+-K+-ATP酶的结合,缓解心脏毒性。
对室性早博或室性心动过速可选择苯妥英钠和利多卡因治疗。
如出现缓慢型心律失常,可选择阿托品治疗。
材料动物: 健康家兔雌雄不拘,3 kg以上。
药品: 20%氨基甲酸乙酯urethane、3%戊巴比妥钠pentobarbital sodium、去乙酰毛花苷Deslanoside、毛花强心丙(为同一个药)、0.2%阿托品atropine、2%盐酸利多卡因lidocaine hydrochloride、0.5%肝素heparin、生理盐水normal saline、呋塞米furosemide。
注:去乙酰毛花苷(西地兰D,毛花强心丙,去乙酰毛花苷丙)英文名称:Deslanoside(cedilanid D,deacetyldigilanid C、deacetyllanatoside C)器械: BL-410生物信息采集处理系统BL-410 biological functional experiment system、自动恒速推注机constant speed pump、中心静脉压测定venous pressure determination installation装置1套、颈外静脉插管venous cannula及输液transfusion installation装置1套、左心室left ventriclar cannula 插管1套、外科手术器械1套surgical instruments、气管插管trachea cannula、动脉的夹arterial clamp、心电图导联线ECG lead和皮下电极subdermal electrode(可用粗针头代替)。
步骤1. 仪器准备:准备BL-410生物机能实验系统连接传感器:心电图,压力传感器(两个)2. 手术操作:(1) 麻醉与固定耳缘静脉注射乌拉坦(4 ml/kg),仰卧位固定,备皮。
(2) 插管①暴露右颈总动脉、左颈外静脉和气管②左心室插管:向血压传感器及心导管(为硬膜外麻醉用管)中充满1% 肝素生理盐水(不得有气泡及漏气)。
(将左心室插管前端涂抹少许液体石蜡以减少摩擦,按颈动脉插管法从右颈总动脉插管。
)结扎动脉远心端,动脉夹夹闭近心端,两者之间距离尽可能远,扩大可操作范围。
另一根结扎线置于二者之间。
用眼科剪剪一“V”型小口(剪刀尖端朝向动物头部,破口大小适宜;“V”型切口的尖端始终朝向将要插管的方向),向心脏方向将心导管插入动脉后,放开动脉夹,缓慢推进导管,同时观察压力波形的变化。
当接近主动脉瓣时,握导管的手可感到脉搏样的搏动,放开导管也可见到导管随心跳而搏动。
当导管在动脉内时,压力波形与动脉血压波形相似。
在主动脉瓣开放时(即心脏收缩射血时)将导管插入心室内,此时可见压力波形明显加大,随后将导管牢固结扎固定。
注:从主动脉弓上发出3根大血管,从右到左分别为头臂动脉(无名动脉),左颈总动脉和左锁骨下动脉。
无名动脉在起点后很快就分成右颈总动脉和右锁骨下动脉。
头臂血管的起源排列成很好的直线并且向上走行。
故从右颈总动脉插管,易于进入心室。
注意事项:①插管过程中,动作要轻柔,遇到阻力时不能硬推,应稍向后退然后改变方向重插;②导管固定的位置和松紧程度要注意,不能因导管固定过松使导管退出血管,也不能让导管顶在左心室壁上或在室内弯曲过度,甚至刺破心室壁。
③左室压通道的参数设置中,时间常数“T”不能设为“DV”(直流),应为交流,否则图形异常(有线形基线,间隔有半圆形隆起)③ 颈外静脉插管:分离一段左侧颈外静脉,引线2根,一根结扎颈外静脉远心端,另根备用。
在结扎点近心处,左手持眼科镊轻提静脉,右手用眼科剪做一“V ”型切口(尖端朝向近心端),将插管向心脏方向插入静脉约2.5cm 左右(进胸腔即可),固定。
插管另端通过三通连接中心静脉压测定装置及自动恒速推注机以备给药。
注:分离静脉时动作要轻,速度要快。
因静脉受刺激后会出现反射性收缩,变细,不容易插管。
如果变细,覆盖浸有NS 的纱布,稳定一段时间,待血管径变粗后再行插管连接顺序方法1:静脉→插管→压力传感器上直管的三通→纵向接压力传感器→410插口(用于静脉压监测,波形同BP ,记录的是静脉压力的波动)压力传感器上直管的三通→横向接静脉输液管→恒速输液泵:用于推注药物或输液优点:药液不会潴留在压力传感器内,通过注射后再给生理盐水,基本可以保证将药物全部送入血管内。
缺点:输液和CVP 监测不能同时进行,需调节三通流向方法2:静脉→插管→压力传感器上的直管→压力传感器→410插口(用于静脉压监测,波形同BP ,记录的是静脉压力的波动)压力传感器上的斜管→静脉输液管→恒速输液泵:用于推注药物或输液优点:输液和CVP 监测可同时进行,互不干扰。
缺点:药液会潴留在压力传感器内,导致药量不准,如药量小的话,可能根本到达不了血管内。
上述装置内所冲液体:插入静脉内的插管内充肝素,压力传感器及静脉输液管内充生理盐水。
夹住针管④ 气管插管:分离气管,做气管插管,连接小动物呼吸机。
呼:吸比=5:4, 呼吸频率22次/min ,左颈总动脉 左锁骨下动脉右颈总动调节潮气量为10 ml/kg。
(此步不做了。
)注:颈外静脉和颈总动脉插管均应仔细小心,不可强行插入。
尖端不宜过尖以免损伤血管或穿透心室壁。
特别是测定左心室压的心导管,在插入时应一边观察波形一边缓慢推进导管。
(3) 连接心电图:顺序为右前白、右后黑、左后红。
Connect ECG lead记录指标:LVSP、LVDP、LVMP、LV-dp/dt左室内压最大下降速率, CVP、ECG。
(都在软件的专用数据区有数据显示)3. 建立急性心力衰竭模型经自动恒速推注机,以0.5 ml/min速度,向静脉内推入3%戊巴比妥钠,以LVSP下降至给药前的20%为急性心力衰竭的指标,停止推注戊巴比妥钠。
稳定10min,再次记录上述各项指标(心衰时的心功能)。
注:实验时规定LVSP下降至给药前的10%为急性心力衰竭的指标即可,因还需将输液系统内残留的戊巴比妥钠推入,LVSP下降会更多。
下降百分比不可太大,否则不好抢救。
造模过程约需10~15 min,输入戊巴比妥钠约10 ml。
4. 实验性治疗心衰去乙酰毛花苷注射液稀释5倍后,由自动恒速推注机注入静脉(不可手动静推,会出现急性心脏毒性直接致死),推注速度0.3 ml/min,每5 min记录一次上述指标(治疗过程中心功能逐渐好转)。
当ECG出现心律失常可确定为中毒指征。
呋塞米不能同时从静脉插管推注,因剂量过大,且直接进入心脏,可致死,但正确剂量和给药途径未给出。
水肿实验的参考剂量为1 mg/kg,静脉插管推入。
5. 治疗去乙酰毛花苷所致心律失常根据心律失常出现类型选择药物缓慢型心律失常:阿托品(0.2%,1 ml/kg,静脉推注,由恒速泵所连接的端口推注)快速性心律失常:利多卡因(2%, 0.6 ml/min,恒速泵给药)注:据说利多卡因也需稀释5倍使用记录给药前后ECG变化。
注:静脉给药后应再注射等量生理盐水,保证药物不残留在管腔内。
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