心律失常動物模型的建立

心律失常是指心髒衝動的頻率、節律及起源部位、傳導速度或興奮秩序的異常，是臨床常見的心血管病之一。按心律失常時心率的快慢，心律失常可分為快速性和緩慢性心律失常。目前臨床上所用的大多數抗心律失常藥物在治療心律失常的同時，又具有致心律失常作用，或者可引起其它的心血管疾病。抗心律失常新藥的開發具有重要的意義，而有效的動物模型的建立是新藥開發的前提。目前常用的模型有緩慢性心律失常模型、快速性心律失常模型、心房撲動和顫動性心律失常模型、心室心動過速和心室顫動性心律失常模型、房室傳導阻滯和房室交接區傳導常性心律失常模型、竇房結心律失常模型。

1、緩慢性心律失常模型

    緩慢性心律失常是由於心肌傳導功能減弱及心髒起搏功能障礙而引起的一係列心率減慢的疾病，包括竇性緩慢性心律失常、房室交界性心律、心室自主心律、傳導阻滯（包括竇房傳導阻滯、心房內傳導阻滯、房室傳導阻滯）等。

1.1 普萘洛爾普萘洛爾為β－受體阻滯劑，主要通過抑製竇房結、心房、浦肯野纖維的自律性或降低兒茶酚胺所致的晚後除極而防止觸發活動，使心肌傳導減慢，不應期延長，心率減慢。末次用藥2h後大鼠腹腔注射普萘洛爾5mg/kg，記錄注射後即刻及2min、5min、10min、20min的心率。
1.2 乙酰膽堿（ACh）乙酰膽堿興奮心髒上的M2受體，使心率減慢，心肌收縮力減弱，傳導減慢。大鼠尾靜脈注射0.1%乙酰膽堿1mL/kg，觀察注射ACh後3min時的心電圖，記錄各組動物注射ACh前後心率及P－R間期的改變。

2、快速性心律失常模型

2.1 氯化鋇對兔側耳緣靜脈快速注射0.4%氯化鋇溶液1mL/kg（4mg/kg），並同時記錄30min內室性心律失常的情況及心律失常恢複時間。耳緣靜脈快速推注氯化鋇後出現的室性心律失常有室速（單形、多形）、室早（單形、多形、二聯律、三聯律）等，未發生室顫及死亡。氯化鋇誘發室性心律失常與多種離子通道有關。其對家兔心髒具有洋地黃樣作用，可抑製心肌細胞膜上的Na+－K+－ATP酶，使細胞內K+減少，導致最大舒張電位減少，細胞內Na+增加，通過Na+－Ca2+交換使細胞內Ca2+增加，導致振蕩性後電位及觸發活動而使自律性增高，並使心肌交感神經興奮性增加，導致異位節律而致心律失常。氯化鋇還能促進浦氏纖維的Na+內流，提高舒張期的除極速度；抑製K+外流，增加4相坡度，提高心房傳導組織和房室束－浦氏纖維係統等快反應細胞的自律性。

2.2 氯化鈣大鼠舌下靜脈注射140mg/kg氯化鈣可誘發產生多種心律失常，如室性早搏、室性心動過速、室顫直至死亡。氯化鈣誘發心律失常的作用機理較為複雜，主要與鈣離子對心髒心肌細胞的直接作用有關。

2.3 心肌缺血再灌注性心律失常可能與細胞內鈣超載、氧自由基（oxygenfreeradical，OFR）的損傷等有關。缺血－再灌注心肌中心律失常的發生率很高，冠脈溶栓後心律失常的發生率可達到80%，目前再灌注性心律失常發生的機理尚不完全清楚，動物實驗研究發現心肌細胞中HSP70的含量與再灌注性心律失常呈顯著的負相關。與細胞內鈣超載有關。研究發現，缺血後的心肌細胞膜上Na+－K+－ATP酶的功能障礙，使細胞內Na+濃度增高，激活細胞膜上Na+－Ca2+交換。再灌注性心律失常還可能與氧化應激有關。心肌缺血再灌注時，OFR含量明顯增加，OFR和由它引起的生物膜脂質過氧化及其分解產物，導致生物膜受損增加再灌注性心律失常的發生。

2.4 氯仿將小鼠仰臥固定於鼠板上，接體表多導聯電生理儀，顯示Ⅱ導聯心電圖，置於有3～4mL氯仿棉球的500mL倒置燒杯內（每換1隻小鼠添加氯仿1mL），直至呼吸停止，立即打開胸腔，觀察小鼠心髒活動節律及室顫情況，記錄發生室顫動物數。氯仿的致室顫機理可能與植物神經及其釋放介質或腎上腺髓質釋放去甲腎上腺素和腎上腺素增加有關。而氯仿本身對心肌的直接作用則是不規則地延長心室不應期，導致複極不均一性增加，上述兩者的相互作用導致室顫發生。

2.5 烏頭堿大鼠舌下快速靜脈注射烏頭堿20μg/kg，5s內注射完，觀察心律失常情況，記錄室早的潛伏期及持續時間。烏頭堿致心律失常的機理為烏頭堿能激活心肌細胞的快Na+通道，使Na+通道開放，加速心肌細胞內流，促使細胞膜去極化，加速起搏點的自律性；還能夠提高心房傳導組織和房室束－浦肯野係統等快反應細胞的自律性，從而形成一源性或多源性異位節律，縮短心肌不應期，導致心律失常。

2.6 強心苷類藥物（如洋地黃）中毒量的強心苷類藥物會引起各類心律失常，可抑製心肌細胞膜上Na+－K+－ATP酶，從而減少K+向細胞內的主動轉運，導致細胞內缺K+，使心肌的最大舒張電位降低，舒張期自動除極速度加快，自律性升高，發生心律失常。

2.7 腎上腺素用大劑量的腎上腺素，如在家兔耳緣靜脈快速注入0.01%腎上腺素溶液（0.5mL/kg）可提高心肌的自律性而導致心律失常，出現室性早搏、室性心動過速甚至心室顫動等。

2.8 缺血性心律失常模型
麻醉犬開胸結紮冠脈前降支造成心律失常模型，清醒後出現持續性早搏。大鼠尾靜脈注射垂體後葉素1.0U/kg，冠狀動脈痙攣而致心肌缺血，出現異常心電圖改變，主要表現在ST段與T波的異常及心律失常。缺血性心律失常的發生是由於缺血心肌和正常心肌傳導性和不應期差異引起的。

2.9 異丙腎上腺素皮下注射異丙腎上腺素5mg/kg，分別於藥後30s、1～5min、10min、15min、20min、30min描記Ⅱ導聯心電圖各1次。測量比較給藥組、對照組在各時間點心律失常發生率的差別。異丙腎上腺素用量過大可加大心肌耗氧量，誘發心絞痛和心律失常。

2.10 電刺激誘發心律失常末次給藥後30min，麻醉固定後各家兔胸部常規消毒，於左第4肋間開胸暴露心髒，剪開心包膜後，分別用蛙心夾將電刺激輸出正負極分別固定在左室心尖部及右心室底部，間距1cm，采用Medlab生物信號處理係統每隔5min刺激一次，逐漸增加刺激強度，每次刺激後立即觀察各組大鼠心電圖的變化並記錄出現室顫時的電壓值。

3、心房撲動和顫動性心律失常模型

選用狗、貓等動物，麻醉後開胸，暴露心髒，在人工呼吸下進行實驗。可用高頻率電直接刺激心房壁，使每次刺激落於心房肌複極時R或S波間隔；烏頭堿溶液塗抹心房外麵局部；擠壓動物上下腔靜脈間的部位，同時給予電刺激；竇房結動脈內注入乙酰膽堿或甲狀腺素製劑。

4、心室心動過速和心室顫動性心律失常模型

多選用狗、貓或兔、大鼠等整體心髒（開胸或閉胸）進行實驗。常使用造型藥物為烏頭堿、洋地黃及腎上腺素。一般使用烏頭堿緩慢靜脈注射造型。劑量：家兔100～150μg/kg，大鼠30～50ng，小鼠5ng。快速靜注，可造成動物多源性早搏、短陣性室性心動過速等。這類模型可用於篩選抗心律失常藥物。其優點為心律失常在幾分鍾自行消失，因此同一動物可反複多次進行心律失常實驗，便於觀察抗心律失常藥物作用的持續時間，並可進行自身對照。

5、房室傳導阻滯和房室交接區傳導常性心律失常模型

多選用狗、貓，在麻醉開胸暴露心髒的情況下，於距犬心尖部1.5～2cm處的左室心肌內注入熱生理鹽水（80～90℃）或95%酒精、25%硫酸10～15mL（貓和兔注入4～7mL），引起心肌大片的局部壞死性心律失常。

6、竇房結心律失常模型

用雄性家兔，將細鋼絲變成直徑約0.8cm的半環，纏繞少許棉花。以40%甲醛浸潤後，把此環放在上腔靜脈根部與右心房交界處1min，動物迅速出現心電圖改變。此方法造成的病竇成功率高，持續時間長（可達5h），重複性好，模型較穩定，發病機理及心電圖表現與臨床相似。理想的動物模型應該對臨床的有效藥物及方法有較高的特異性，無假陽性，具有藥效預測性，行為表現的模擬性，藥物作用時間（約2周左右）接近臨床，受其它藥物幹擾少，有合理的理論基礎，行為學改變和內分泌改變持續時間足夠長的特點。心律失常的發病機理和臨床表現非常複雜，目前的動物模型，隻能表現心律失常的某一方麵的症狀，因此進行對抗心律失常藥藥效評價時，往往要求多個動物模型進行實驗。相信隨著新技術（特別是分子生物學）的發展，必將會出現越來越多的更符合人類心律失常症狀的動物模型。