硒对牛蛙心功能的影响

化 伟

(武汉大学基础医学院在职研究生，湖北 武汉 430071)

1973年世界卫生组织(WHO)确认硒是人体必需微量元素之一［1］。肌体缺硒将引发很多疾病，如克山病和大骨节病等［2］。硒具有抗氧化、清除自由基、保护细胞和防突变、抗病毒及提高免疫等功能，因此补硒可防治诸多疾病的产生。已发现，补硒可降低血液粘滞性［3］、血浆低密度脂蛋白、血管平滑肌细胞内Ca2+浓度、内皮血管收缩因子，同时还可增加内皮血管舒张因子［4］，导致血管扩张，从而使高血压、冠心病和克山病等发生率显著下降。硒也能拮抗汞、铅、氟、镉、砷等多种元素的毒性作用［5］。但补硒对心肌收缩功能的直接影响，目前尚无报道，本实验对此进行了探讨。

1 材料与方法

1.1 动物

体质量在300g左右的健康牛蛙40只，雌雄不拘。

1.2 药品

正常氧饱和任氏液(A液)，含10-9M亚硒酸钠氧饱和任氏液(B液)，以等浓度的MgCl2取代CaCl2的氧饱和任氏液(C液)，无钙氧饱和任氏液(D液)。

1.3 实验方法

用斯氏法做蛙心灌流，每次用A液2ml作灌流，用LMS-2B二导仪记录牛蛙心室肌收缩力变化图形(图1)，吸出A液改用B液2ml记录心室肌收缩力变化(图1)，等心肌收缩力发生明显变化后，吸出 B液0.5ml，加入 C液0.5ml再记录心室肌收缩力变化(图1)。用B液2ml记录心室肌收缩力变化后，吸出B液1ml，加入C液1ml，再记录心室肌收缩力变化(图2)。蛙心再用2ml D液灌流记录心室肌收缩力变化(图3)。

用浮置式微电极细胞内记录方法［6］，记录蛙心分别用2ml A液、B液和0.5ml C液+1.5ml B液灌流时心室肌细胞动作电位的变化(图4)。

2 结果

蛙心用2ml含0-9M亚硒酸钠的B液灌流，心室肌收缩力比用正常任氏液(A液)灌流有明显的增加，心室肌收缩曲线幅度增加0.3～1倍(图1)，心率变化不明显(A液:45±3.63;B液:48±2.85，次/min，P ＞0.05)，动作电位 2 期平台略有缩短(A 液:450±40;B 液:430±50，ms，P ＞0.05)，但无显著差异(图4)。在B液灌流基础上，吸出0.5ml B液再加入0.5ml C液，心室肌收缩力逐渐下降(图2)，2期平台略有延长，心率变化不明显。如吸出1ml B液后加入1ml C液，心室肌收缩力下降速度非常快(图2)。用无钙的D液单独灌流时，心脏很快停跳，最后处于舒张状态(图3)。

图1 亚硒酸钠对牛蛙心肌收缩的影响

图2 Mg2+对亚硒酸钠引起心肌收缩的影响

图3 缺Ca2+对牛蛙心肌收缩的影响

图4 硒和镁对牛蛙心室肌细胞动作电位的影响

3 讨论

婴幼儿缺硒可导致肌体和神经系统生长发育缓慢，引起身材矮小、神经反射迟钝、学习记忆能力和探索能力减弱以及智能障碍［7］。此外，缺硒可使体内抗氧化能力下降，清除自由基能力减弱［8］，细胞保护功能和免疫功能等均降低［9］。已发现，低硒区很多疾病的发生率明显增加，如癌症高发区人群血硒水平低于正常［10］;瑞士低硒地区，心脏病发生率比富硒区高7倍［11］;在美国，老年人心脏病发生率在富硒区比平均水平低67%，美国缺硒区高血压性心脏病、冠心病死亡率比富硒区高3倍［12］。目前WHO已将硒元素列入与冠心病、高血压等心血管疾病有关的元素之一。

用A液灌流牛蛙心脏能正常的收缩，用无Ca2+的D液灌流心脏时心室肌很快停跳，表明心脏收缩必需Ca2+的参与，并且Ca2+主要来源于细胞外液，因为当灌流液中无Ca2+时心脏就不能收缩［13］。用含硒的B液灌流，心室肌收缩力比用A液灌流有明显增加，可能是硒促进Ca2+内流，导致细胞内Ca2+浓度增加，心肌收缩力增强，2期平台也因Ca2+内流增加也略有缩短。吸出0.5ml B液加入0.5ml含Mg2+的C液灌流时，心肌收缩力逐渐减弱，这是 C液中的 Mg2+能阻断 Ca2+内流［14］，Ca2+内流量下降，心肌收缩力减弱，2 期平台也略有延长。又因为0.5ml的C液中Mg2+含量相对较少，还不能完全阻断Ca2+内流，心肌仍具有一定的收缩力;如果用1ml B液+1ml C液灌流，增加Mg2+含量和对Ca2+内流的阻断作用，心肌收缩力下降的速度非常快。本实验证实，10-9M亚硒酸钠能使牛蛙心室收缩力明显的增强，其机制可能是硒促进Ca2+内流，使肌细胞内Ca2+浓度增加所致。此作用可被Mg2+能阻断，阻断程度与加入的Mg2+浓度呈正相关，这进一步提示硒使牛蛙心室收缩力增强是通过促进Ca2+内流来实现的。实验中还发现亚硒酸钠对心率影响不大，原因可能是斯氏灌流法的灌流液是作用到心室内，主要对心室肌产生影响，对窦房结没有影响。

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