杨东旭，胡小敏，陈 怡

（首都医科大学，北京 100069）

21世纪国家对医学人才的培养要求明显提高。因此，如何培养好具有创新意识和动手能力的医学人才是摆在高校每位教育工作者面前一项艰巨的任务[1]。医学机能学实验教学是高等医学院校基础教育的重要组成部分，其是通过对生理学、病理生理学、药理学3门学科实验课的整合、重组，形成的一门跨学科、多层次、系统性的综合性学科[2]。该课程对于学生深入学习理论知识，培养严谨的科学态度和工作作风，提高动手、动脑能力及分析、解决问题能力具有重要意义。

“药物对离体心脏的影响”实验是医学机能学实验室开设的经典实验项目。该实验采用蟾蜍离体心脏灌流模型，研究作用于心脏的相关药物，实验要求学生自己动手制作离体蟾蜍心脏灌流标本，有一定的技术难度，学生对此很感兴趣。以往该实验所用的药品为洋地黄毒苷（强心苷类，是临床用于治疗充血性心力衰竭的经典药品）、异丙肾上腺素（β受体激动剂）、普萘洛尔（β受体阻断剂）。通过设计不同的加药顺序[3]，以普萘洛尔为工具药，分析洋地黄毒苷和异丙肾上腺素对心脏的兴奋作用及作用机制的不同。因此通过该实验既培养了学生的动手能力，又锻炼了学生分析问题能力。

目前洋地黄毒苷临床已很少应用，所以市面上很难买到。为保留该实验项目，我们对实验进行了改进。用维拉帕米（钙通道阻滞剂，临床主要用于治疗心律失常）[4]作为取代药，以异丙肾上腺素为工具药来区分普萘洛尔和维拉帕米对心脏的抑制作用及其作用机制。

1 实验材料

1.1 动物

蟾蜍。

1.2 药品

0.001 %异丙肾上腺素注射液（上海禾丰制药有限公司）；0.002%普萘洛尔片剂（研碎，生理盐水溶解后过滤；山西云鹏制药有限公司）；0.003%维拉帕米（上海禾丰制药有限公司）；林格溶液（自制）。

1.3 主要仪器

八木离体蛙心灌流套管（自制），BL-420F生物信号采集与分析系统（成都泰盟科技有限公司）。

表1 药物对离体心脏心率的影响（n=10，±s，次/分）

表1 药物对离体心脏心率的影响（n=10，±s，次/分）

注：与给药前比：#P ＜0.01；与普萘洛尔组比：*P ＞0.05,**P ＜0.01

抑制率（%） 加异丙肾上腺素后 增加率（%）36.10±4.07 31.00±7.18增加率（%） 给药后维拉帕米普萘洛尔药品 正常 加异丙肾上腺素后 冲洗后给药前27.90±4.86 32.00±5.70 35.80±5.57 42.70±9.01# #28.93±9.65 32.99±8.22*36.30±4.47 40.40±9.90 29.80±3.91 31.30±7.01# #18.31±6.46 22.14±3.64*21.40±4.63-0.87±4.97**

表2 药物对离体心脏每分输出量的影响（n=10，±s,滴）

表2 药物对离体心脏每分输出量的影响（n=10，±s,滴）

注：与给药前比：#P ＜0.01；与普萘洛尔组比：*P ＞0.05，**P ＜0.01

药品抑制率（%） 加异丙肾上腺素后 增加率（%）维拉帕米普萘洛尔正常 增加率（%） 给药后加异丙肾上腺素后 冲洗后给药前35.20±19.27 42.80±13.20 55.00±25.92 62.90±15.52# #50.16±29.68 49.77±19.79*44.00±24.40 54.00±16.19 21.50±10.99 31.00±12.40# #45.63±20.22 43.49±10.81*37.60±20.03 31.90±12.71 74.19±33.89 3.21±5.18**

表3 药物对离体心脏收缩振幅的影响（n=10，±s，mm）

表3 药物对离体心脏收缩振幅的影响（n=10，±s，mm）

注：与给药前比：#P ＜0.01；与普萘洛尔组比：*P＞0.05，**P ＜0.01

药品抑制率(%) 加异丙肾上腺素后 增加率(%)维拉帕米普萘洛尔正常 增加率(%） 给药后加异丙肾上腺素后 冲洗后给药前12.55±8.49 9.00±2.91 6.20±2.39 9.60±3.89 18.80±6.83 21.50±7.20# #219.06±110.48 138.10±63.47*13.50±6.15 23.70±8.35 6.40±4.14 8.30±2.58# #56.01±16.76 62.17±12.43*118.81±69.42 8.18±11.33**

2 实验方法及结果

2.1 八木离体心脏标本的制备

按文献方法制备[5]2只离体蟾蜍心脏灌流标本。

2.2 正式实验

将八木离体蟾蜍心脏灌流标本与张力换能器连接，启动BL-420F生物信号采集与分析系统，选择张力实验。描记正常收缩曲线，观察并记录心脏收缩振幅、心率、每分钟搏出量。然后按下列步骤给药：

一号心脏：（1）用1 ml注射器，向灌流器的漏斗端滴入异丙肾上腺素液2滴，观察，待作用明显时开始记录上述各项指标。（2）用林格溶液冲洗3次，使心脏活动基本恢复至给药前状态。（3）加入维拉帕米溶液2～3滴，待作用明显后，记录上述各项指标。（4）不冲洗，加入异丙肾上腺素液2滴，观察并记录上述各项指标。

实验结果见表1～3。结果表明，维拉帕米可明显抑制离体蟾蜍心脏的各项功能（P＜0.01）。在此基础上给予异丙肾上腺素，可明显兴奋心脏。

二号心脏：（1）用1 ml注射器，向灌流器的漏斗端滴入异丙肾上腺素液2滴，观察，待作用明显时开始记录上述各项指标。（2）用林格溶液冲洗3次，使心脏活动基本恢复至给药前状态。（3）加入普萘洛尔溶液1～2滴，待作用明显后，记录上述各项指标。（4）不冲洗，加入异丙肾上腺素液2滴，观察并记录上述各项指标。

实验结果见表1～3。结果表明，普萘洛尔可明显抑制离体蟾蜍心脏的各项功能（P＜0.01）。在此基础上给予异丙肾上腺素，后者的兴奋心脏作用被明显阻断。

3 讨论

异丙肾上腺素的作用机制是激动心肌细胞β1受体，临床用于心脏骤停等。普萘洛尔的作用机制是阻断心肌细胞β1受体，临床主要用于窦性心动过速等。维拉帕米是临床常用的抗心律失常药，其作用机制是抑制心肌细胞钙离子内流。设计本实验的目的在于以异丙肾上腺素为工具药，区分出普萘洛尔和维拉帕米对心脏抑制的不同机制。同时使学生学习利用离体心脏灌流标本分析药物作用机制的基本方法。

结果显示，本实验中所加入的普萘洛尔和维拉帕米浓度要适中，即两药对心脏的抑制程度要相似（抑制率P＞0.05），这样才有可比性。当在心脏被抑制的情况下再次加入异丙肾上腺素后，普萘洛尔组再次兴奋的程度远低于维拉帕米组（增加率P＜0.01）。说明异丙肾上腺素与普萘洛尔两药间相互作用更有特异性。因为前者为β受体激动剂，后者为β受体阻断剂。而异丙肾上腺素和维拉帕米因作用机制的不同，相互作用缺乏特异性。由此说明普萘洛尔和维拉帕米的作用机制是不同的。

本实验保留了运用工具药分析两种作用于心脏药物的实验方法，通过选用适宜的药物浓度使维拉帕米和普萘洛尔对离体心脏的抑制作用程度相近。在此基础上分别观察两药对异丙肾上腺素作用的影响，并得出两药机制不同的结论。该实验成功率高，可重复性强，适合在学生实验中进行。