于雯靜 王嘉宇 郭晶晶 田格格 馬 香 魏智清
(寧夏大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 寧夏·銀川 750021)
水蚤是一種小型的甲殼動(dòng)物,屬于節(jié)肢動(dòng)物門、甲殼綱、枝角目。水蚤處于食物鏈低端,是魚類的優(yōu)良餌料。由于水蚤容易飼養(yǎng)、繁殖迅速,而且身體透明、易于觀察,因此常作為實(shí)驗(yàn)材料被廣泛應(yīng)用。水蚤是中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的常用動(dòng)物,但多為酒精對水蚤心率影響的相關(guān)研究。學(xué)者徐力做了具有創(chuàng)意的探討,就可樂、咖啡、紅茶等含咖啡因的飲料對水蚤心率的影響進(jìn)行研究,認(rèn)為這有助于中學(xué)生良好生活習(xí)慣的養(yǎng)成和生命觀念的培養(yǎng)。本文就幾種藥物對水蚤心率是否有抑制效應(yīng)開展研究,可以幫助中學(xué)生了解影響心率的常見藥品的作用,并喚起他們探究生物醫(yī)學(xué)相關(guān)問題的興趣。
在塑料盆中倒入三分之二體積的曬過的清水,放入適量水草和水蚤,每天加適量酵母粉飼喂水蚤(加入酵母粉的量視水質(zhì)狀況和水蚤多少而定)。每周換一次水。換水時(shí)用另一個(gè)塑料盆接半盆水,曬2到3個(gè)小時(shí),小心倒掉原盆中三分之一的水,加入曬好的水。實(shí)驗(yàn)期間水溫為17-25℃、水體pH值為7.5-8。
1.2.1 儀器用具
塑料滴管、雙凹載玻片、脫脂棉、滴瓶、量筒、濾紙、鑷子、培養(yǎng)皿、測溫儀、酸度計(jì)、顯微鏡等。
1.2.2 試劑藥品
艾司唑侖片(1mg/片),主要用于抗焦慮、失眠。也用于緊張、恐懼及抗癲癇和抗驚厥。華中藥業(yè)股份有限公司產(chǎn)品(國藥準(zhǔn)字H42021366)。
鹽酸普魯卡因注射液(10ml:0.3g),獸用處方藥,局部麻醉藥。用于浸潤麻醉、阻滯麻醉、腰椎麻醉、硬膜外麻醉及封閉療法等。西鄉(xiāng)長江動(dòng)物藥品有限責(zé)任公司產(chǎn)品(獸藥字270151651)。
鹽酸賽拉嗪注射液(2ml:0.1g),獸用處方藥,有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛和骨骼肌松弛作用,用于化學(xué)保定和基礎(chǔ)麻醉。吉林省華牧動(dòng)物保健品有限公司產(chǎn)品(獸藥字070012926)。
氯化乙酰膽堿(中文別名,乙酰氯化膽堿),5g/瓶。生理生化試劑。G-CLONE產(chǎn)品(貨號 CS6021)。氯化乙酰膽堿為M、N膽堿受體激動(dòng)藥,M樣作用表現(xiàn)為血管擴(kuò)張、心率減慢、心肌收縮力下降、血壓降低,胃腸道、支氣管、泌尿道和膽道平滑肌興奮,瞳孔括約肌和睫狀肌收縮,淚腺、汗腺、消化腺和支氣管腺體分泌增加等。
1.3.1 不同藥品劑量梯度的設(shè)置
取0.5g氯化乙酰膽堿溶于5mL水中,得到5.5×10-5mol/L的溶液,之后依次稀釋至2-1、2-2、2-3倍,得到2.75×10-5mol/L,1.375×10-5mol/L,6.875×10-6mol/L 的氯化乙酰膽堿溶液。按清水(對照組)、6.875×10-6mol/L、1.375×10-5mol/L、2.75×10-5mol/L、5.5×10-5mol/L劑量梯度的氯化乙酰膽堿溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
取1片艾司唑侖(凈含量1mg)研磨成粉,加水至20mL得到 1.696×10-4mol/L 的溶液,之后依次稀釋至 2-1、2-2、2-3倍,得到8.48×10-5mol/L,4.24×10-5mol/L,2.12×10-5mol/L 的溶液。按清水、2.12×10-5mol/L、4.24×10-5mol/L、8.48×10-5mol/L、1.696×10-4mol/L 劑量梯度的的艾司唑侖溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
取1mL鹽酸賽拉嗪注射液(凈含量0.1g/2mL),加水至10mL,得到2.27×10-2mol/L的溶液,之后依次稀釋至1.5×2-1、2-1、2-2、2-3倍,得 到 1.7025×10-2mol/L,1.135×10-2mol/L,5.68×10-3mol/L,2.84×10-3mol/L 的溶液。按清水、2.84×10-3mol/L、5.68×10-3mol/L、1.135×10-2mol/L、1.7025×10-2mol/L 劑量梯度的鹽酸賽拉嗪溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
取5mL鹽酸普魯卡因注射液(凈含量0.3g/10mL),加水至10mL,得到 5.5×10-2mol/L 的溶液,之后依次稀釋至2-1、2-2、2-3倍,得到 2.75×10-2mol/L,1.375×10-2mol/L,6.875×10-3mol/L的溶液。按清水、6.875×10-3mol/L、1.375×10-2mol/L、2.75×10-2mol/L、5.5×10-2mol/L劑量梯度的鹽酸普魯卡因溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
1.3.2 不同劑量藥品影響水蚤心率的實(shí)驗(yàn)方法
用塑料滴管吸取若干沒有懷卵且大小一致的水蚤放于培養(yǎng)皿中備用,測溫儀測量并記錄水蚤所處水體的溫度,在同一溫度條件下盡快完成實(shí)驗(yàn)。吸取一只水蚤于載玻片凹處,加入少量脫脂棉絲,用鑷子拖動(dòng),纏繞住水蚤,限制其活動(dòng),將凹玻片放在顯微鏡下,按對照組及每種藥品劑量遞增的順序,依次測定水蚤10秒內(nèi)的心跳次數(shù)(次/10s)。每只水蚤每個(gè)藥品劑量重復(fù)測3次心率。每測完一個(gè)劑量,用濾紙吸干凹玻片上的溶液,滴加下一劑量的溶液,等待1-2分鐘,繼續(xù)測量。用5只水蚤,重復(fù)5次實(shí)驗(yàn)。
水蚤心率以x±s表示,采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS進(jìn)行單因素方差分析,差異顯著性比較采用F檢驗(yàn)。P<0.05為顯著差異,P<0.01為極顯著差異。
由表1、圖1可知,不同劑量的氯化乙酰膽堿溶液均能使水蚤心率減慢,而且隨著該藥品劑量的遞增,水蚤心率表現(xiàn)為明顯的遞減趨勢。與對照組相比,均達(dá)到了極顯著差異(P<0.01)。
圖1:不同濃度的氯化乙酰膽堿溶液對水蚤心率的影響
表1:氯化乙酰膽堿溶液對水蚤心率的影響 (水溫:18.6℃)
由表2、圖2可知,不同劑量的艾司唑侖溶液均能使水蚤心率減慢,而且隨著該藥品劑量的遞增,水蚤心率表現(xiàn)為明顯的遞減趨勢。與對照組相比,均達(dá)到了極顯著差異(P<0.01)。
圖2:不同濃度的艾司唑侖溶液對水蚤心率的影響
表2:艾司唑侖溶液對水蚤心率的影響(水溫:22.6℃)
由表3、圖3可知,不同劑量的鹽酸賽拉嗪均能使水蚤心率減慢,而且隨著該藥品劑量的遞增,水蚤心率表現(xiàn)為明顯的遞減趨勢。與對照組相比,均達(dá)到了極顯著差異(P<0.01)。
圖3:不同濃度的鹽酸賽拉嗪溶液對水蚤心率的影響
表3:鹽酸賽拉嗪溶液對水蚤心率的影響(水溫:22.2℃)
由表4、圖4可知,不同劑量的鹽酸普魯卡因均能使水蚤心率減慢,而且隨著該藥品劑量的遞增,水蚤心率表現(xiàn)為明顯的遞減趨勢。與對照組相比,除6.875x10-3mol/L劑量外,其他劑量組均達(dá)到了極顯著差異(P<0.01)。
圖4:不同濃度的鹽酸普魯卡因溶液對水蚤心率的影響
表4:鹽酸普魯卡因溶液對水蚤心率的影響(水溫:17.4℃)
艾司唑侖在臨床上用于失眠、焦慮等癥狀的治療,也用于術(shù)前鎮(zhèn)靜。艾司唑侖可以降低交感神經(jīng)活性,改善患者的焦慮情緒。徐文龍等研究表明,艾司唑侖可完全緩解心臟神經(jīng)官能癥患者的竇性心動(dòng)過速癥狀。鹽酸塞拉嗪具有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛和中樞性肌肉松弛作用,常用于動(dòng)物麻醉,也可抑制動(dòng)物心臟傳導(dǎo),減慢心率。乙酰膽堿是一種神經(jīng)遞質(zhì),具有減慢心率、減慢傳導(dǎo)和減弱心肌收縮力的作用。金龍鉉等將乙酰膽堿注入麻醉家兔脊髓蛛網(wǎng)膜下腔,可使其血壓下降,心率減慢。普魯卡因是局部麻醉藥,莫榴琴等報(bào)道了鹽酸普魯卡因持續(xù)輸注對家兔離體心臟的影響,發(fā)現(xiàn)在100g/mL濃度時(shí),冠脈流量明顯減少,心率明顯變慢。吉玉龍等研究普魯卡因程序輸注對家犬心臟功能的影響,發(fā)現(xiàn)隨著麻醉時(shí)間延長,心率減慢、平均動(dòng)脈壓下降??梢?,在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或臨床應(yīng)用中,氯化乙酰膽堿、鹽酸普魯卡因、鹽酸賽拉嗪和艾司唑侖均有減慢動(dòng)物或人的心率的效應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)研究顯示,在一定劑量范圍內(nèi),艾司唑侖、氯化乙酰膽堿、鹽酸普魯卡因和鹽酸賽拉嗪均可顯著減慢水蚤心率,但艾司唑侖、氯化乙酰膽堿、鹽酸普魯卡因和鹽酸賽拉嗪對水蚤心率抑制效應(yīng)的作用機(jī)制,還需進(jìn)一步研究闡明。
本研究將能減慢動(dòng)物或人的心率的氯化乙酰膽堿、鹽酸普魯卡因、鹽酸賽拉嗪及艾司唑侖四種藥物,嘗試應(yīng)用于對水蚤心率影響的研究,拓展了中學(xué)生物學(xué)有關(guān)水蚤心率實(shí)驗(yàn)的研究領(lǐng)域,為中學(xué)生開展開放性實(shí)驗(yàn)提供了新的思路,有利于學(xué)生的發(fā)散思維和探究創(chuàng)新能力的培養(yǎng),并可喚起他們探究生物學(xué)和醫(yī)學(xué)相關(guān)問題的興趣。