硒對(duì)牛蛙心功能的影響

化 偉

(武漢大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院在職研究生，湖北 武漢 430071)

1973年世界衛(wèi)生組織(WHO)確認(rèn)硒是人體必需微量元素之一［1］。肌體缺硒將引發(fā)很多疾病，如克山病和大骨節(jié)病等［2］。硒具有抗氧化、清除自由基、保護(hù)細(xì)胞和防突變、抗病毒及提高免疫等功能，因此補(bǔ)硒可防治諸多疾病的產(chǎn)生。已發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)硒可降低血液粘滯性［3］、血漿低密度脂蛋白、血管平滑肌細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度、內(nèi)皮血管收縮因子，同時(shí)還可增加內(nèi)皮血管舒張因子［4］，導(dǎo)致血管擴(kuò)張，從而使高血壓、冠心病和克山病等發(fā)生率顯著下降。硒也能拮抗汞、鉛、氟、鎘、砷等多種元素的毒性作用［5］。但補(bǔ)硒對(duì)心肌收縮功能的直接影響，目前尚無(wú)報(bào)道，本實(shí)驗(yàn)對(duì)此進(jìn)行了探討。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物

體質(zhì)量在300g左右的健康牛蛙40只，雌雄不拘。

1.2 藥品

正常氧飽和任氏液(A液)，含10-9M亞硒酸鈉氧飽和任氏液(B液)，以等濃度的MgCl2取代CaCl2的氧飽和任氏液(C液)，無(wú)鈣氧飽和任氏液(D液)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

用斯氏法做蛙心灌流，每次用A液2ml作灌流，用LMS-2B二導(dǎo)儀記錄牛蛙心室肌收縮力變化圖形(圖1)，吸出A液改用B液2ml記錄心室肌收縮力變化(圖1)，等心肌收縮力發(fā)生明顯變化后，吸出 B液0.5ml，加入 C液0.5ml再記錄心室肌收縮力變化(圖1)。用B液2ml記錄心室肌收縮力變化后，吸出B液1ml，加入C液1ml，再記錄心室肌收縮力變化(圖2)。蛙心再用2ml D液灌流記錄心室肌收縮力變化(圖3)。

用浮置式微電極細(xì)胞內(nèi)記錄方法［6］，記錄蛙心分別用2ml A液、B液和0.5ml C液+1.5ml B液灌流時(shí)心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位的變化(圖4)。

2 結(jié)果

蛙心用2ml含0-9M亞硒酸鈉的B液灌流，心室肌收縮力比用正常任氏液(A液)灌流有明顯的增加，心室肌收縮曲線(xiàn)幅度增加0.3～1倍(圖1)，心率變化不明顯(A液:45±3.63;B液:48±2.85，次/min，P ＞0.05)，動(dòng)作電位 2 期平臺(tái)略有縮短(A 液:450±40;B 液:430±50，ms，P ＞0.05)，但無(wú)顯著差異(圖4)。在B液灌流基礎(chǔ)上，吸出0.5ml B液再加入0.5ml C液，心室肌收縮力逐漸下降(圖2)，2期平臺(tái)略有延長(zhǎng)，心率變化不明顯。如吸出1ml B液后加入1ml C液，心室肌收縮力下降速度非?？?圖2)。用無(wú)鈣的D液?jiǎn)为?dú)灌流時(shí)，心臟很快停跳，最后處于舒張狀態(tài)(圖3)。

圖1 亞硒酸鈉對(duì)牛蛙心肌收縮的影響

圖2 Mg2+對(duì)亞硒酸鈉引起心肌收縮的影響

圖3 缺Ca2+對(duì)牛蛙心肌收縮的影響

圖4 硒和鎂對(duì)牛蛙心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位的影響

3 討論

嬰幼兒缺硒可導(dǎo)致肌體和神經(jīng)系統(tǒng)生長(zhǎng)發(fā)育緩慢，引起身材矮小、神經(jīng)反射遲鈍、學(xué)習(xí)記憶能力和探索能力減弱以及智能障礙［7］。此外，缺硒可使體內(nèi)抗氧化能力下降，清除自由基能力減弱［8］，細(xì)胞保護(hù)功能和免疫功能等均降低［9］。已發(fā)現(xiàn)，低硒區(qū)很多疾病的發(fā)生率明顯增加，如癌癥高發(fā)區(qū)人群血硒水平低于正常［10］;瑞士低硒地區(qū)，心臟病發(fā)生率比富硒區(qū)高7倍［11］;在美國(guó)，老年人心臟病發(fā)生率在富硒區(qū)比平均水平低67%，美國(guó)缺硒區(qū)高血壓性心臟病、冠心病死亡率比富硒區(qū)高3倍［12］。目前WHO已將硒元素列入與冠心病、高血壓等心血管疾病有關(guān)的元素之一。

用A液灌流牛蛙心臟能正常的收縮，用無(wú)Ca2+的D液灌流心臟時(shí)心室肌很快停跳，表明心臟收縮必需Ca2+的參與，并且Ca2+主要來(lái)源于細(xì)胞外液，因?yàn)楫?dāng)灌流液中無(wú)Ca2+時(shí)心臟就不能收縮［13］。用含硒的B液灌流，心室肌收縮力比用A液灌流有明顯增加，可能是硒促進(jìn)Ca2+內(nèi)流，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度增加，心肌收縮力增強(qiáng)，2期平臺(tái)也因Ca2+內(nèi)流增加也略有縮短。吸出0.5ml B液加入0.5ml含Mg2+的C液灌流時(shí)，心肌收縮力逐漸減弱，這是 C液中的 Mg2+能阻斷 Ca2+內(nèi)流［14］，Ca2+內(nèi)流量下降，心肌收縮力減弱，2 期平臺(tái)也略有延長(zhǎng)。又因?yàn)?.5ml的C液中Mg2+含量相對(duì)較少，還不能完全阻斷Ca2+內(nèi)流，心肌仍具有一定的收縮力;如果用1ml B液+1ml C液灌流，增加Mg2+含量和對(duì)Ca2+內(nèi)流的阻斷作用，心肌收縮力下降的速度非?？?。本實(shí)驗(yàn)證實(shí)，10-9M亞硒酸鈉能使牛蛙心室收縮力明顯的增強(qiáng)，其機(jī)制可能是硒促進(jìn)Ca2+內(nèi)流，使肌細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度增加所致。此作用可被Mg2+能阻斷，阻斷程度與加入的Mg2+濃度呈正相關(guān)，這進(jìn)一步提示硒使牛蛙心室收縮力增強(qiáng)是通過(guò)促進(jìn)Ca2+內(nèi)流來(lái)實(shí)現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)亞硒酸鈉對(duì)心率影響不大，原因可能是斯氏灌流法的灌流液是作用到心室內(nèi)，主要對(duì)心室肌產(chǎn)生影響，對(duì)竇房結(jié)沒(méi)有影響。

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