電擊死大鼠心臟傳導系統(tǒng)變化的實驗研究.pdf

1、目的：探索電擊死大鼠心臟傳導系統(tǒng)的變化規(guī)律，進一步研究電擊死的發(fā)生機制，為法醫(yī)學電擊死鑒定提供實驗依據(jù)。電擊死(electrocution)是指因電流作用導致人體(機體)的死亡。如果電流通過人體(機體)后沒有發(fā)生死亡而是引起皮膚及其他組織器官損傷及功能障礙稱為電損傷或電擊傷(electrical injury)。電擊死多屬意外事故，但自殺或他殺電擊時有發(fā)生。法醫(yī)學檢案中只有約1/3的案例出現(xiàn)典型的電擊標志，有些電擊他殺死常常被偽裝成其它

2、死亡；此外，在診斷或治療過程，使用醫(yī)療電器不慎，可發(fā)生醫(yī)療事故。如觸碰心內(nèi)導管末端及在心電圖監(jiān)測下進行心包穿刺時，可導致心室纖顫；有故障的心臟起博器、心電示波器及心臟監(jiān)護儀均可造成電擊死而引起醫(yī)療糾紛。因此，電擊死的法醫(yī)學研究對電擊死相關(guān)案件和電擊死引起的醫(yī)療糾紛的鑒定具有重要意義。本研究通過觀察電擊死大鼠心臟傳導系統(tǒng)的變化規(guī)律，進一步探討電擊死的發(fā)生機理。
　　 方法：
　　 ⑴電擊死大鼠模型的建立：將正負導線分別纏繞

3、在已經(jīng)用磷酸鹽緩沖液浸泡的濕紗布纏繞的實驗大鼠右前肢和左后肢，建立大鼠無電流斑電擊模型。
　　 ⑵免疫組化染色及積分光密度(IOD)分析：在準確切取大鼠心臟傳導系統(tǒng)組織基礎(chǔ)上，對各組大鼠心臟傳導系統(tǒng)的竇房結(jié)、房室結(jié)、房室束及束支的切片進行免疫組化染色，采用計算機圖象分析其積分光密度(IOD)，檢測各組大鼠心臟傳導系統(tǒng)連接蛋白Cx43、神經(jīng)支配—神經(jīng)肽Y(NPY)和血管活性腸肽VIP、內(nèi)皮素(ET-1)、血管緊張素Ⅱ和膠原蛋白Ⅲ含

4、量變化情況。
　　 ⑶統(tǒng)計分析：所有數(shù)據(jù)均采用均數(shù)±標準差表示，各組間比較采用SPSS11.0軟件進行秩和檢驗統(tǒng)計分析。P＜0.05為組間比較有顯著性差異。
　　 結(jié)果：
　　 ⑴正常對照組：A、蒲肯野纖維細胞計數(shù)結(jié)果：光鏡下，蒲肯野纖維位于大鼠心內(nèi)膜和心肌纖維之間，呈近正方形結(jié)構(gòu)，比心肌細胞短，細胞核位于中央或缺失，核周圍呈清亮區(qū)域或呈空泡狀。經(jīng)細胞計數(shù)統(tǒng)計，大鼠心臟傳導系統(tǒng)的蒲肯野纖維總平均數(shù)為205.45±

5、19個，平均41.09±0.24個/微米；B、免疫組化染色及積分光密度(IOD)結(jié)果：光鏡下，經(jīng)免疫組化染色的各種蛋白質(zhì)形態(tài)和分布有所不同，或位于細胞膜、細胞質(zhì)或者細胞外基質(zhì)中，但均染成棕黃色狀。CX43呈棕黃色顆粒狀物質(zhì)分布于蒲肯野纖維的細胞膜和細胞質(zhì)上，經(jīng)計算機圖象分析，CX43陽性積分光密度值(IOD)為0.012±0.0024/微米；大鼠NPY和VIP主要分布在心臟傳導系統(tǒng)的P細胞和T細胞外的細胞基質(zhì)中，棕黃色的NPY和VIP物

6、質(zhì)，呈點狀、串珠狀。經(jīng)計算機圖象分析，VIP和NPY陽性積分光密度值分別為0.0089±0.0021/微米和0.00791±0.00216/微米；ET-1為棕黃色顆粒狀物質(zhì)，位于心臟傳導系統(tǒng)的P細胞和T細胞外的細胞基質(zhì)及蒲肯野纖維的細胞膜和細胞質(zhì)中，其陽性積分光密度值為0.0076±0.0019/微米；AngⅡ和膠原蛋白Ⅲ均為棕黃色顆粒狀物質(zhì)，位于心臟傳導系統(tǒng)的P細胞和T細胞外的細胞基質(zhì)中，其中AngⅡ陽性積分光密度值為0.0084±0

7、.0023/微米，膠原蛋白Ⅲ陽性積分光密度值為0.0081±0.0021/微米。
　　 ⑵電擊死組：A、蒲肯野纖維細胞計數(shù)結(jié)果：大鼠心臟傳導系統(tǒng)的蒲肯野纖維總平均數(shù)為3.6865±.011個，平均0.7375±0.14個/微米，與對照組比較，大鼠心臟傳導系統(tǒng)的蒲肯野纖維總平均數(shù)和每微米的平均數(shù)均顯著減少，有顯著性差異；B、免疫組化染色及積分光密度(IOD)結(jié)果：CX43和VIP陽性積分光密度值分別為0.0061±0.00185/

8、微米和0.0052±0.0012/微米，與對照組比較，大鼠心臟傳導系統(tǒng)的CX43和VIP表達均顯著減少；NPY、ET-1和AngⅡ陽性積分光密度值為0.01271±0.00413/微米、0.0187±0.0014/微米和0.0195±0.0026/微米，與對照組比較，大鼠心臟傳導系統(tǒng)的NPY、ET-1和AngⅡ表達均顯著增加；膠原蛋白Ⅲ陽性積分光密度值為0.0095±0.0022/微米，與對照組比較，大鼠心臟傳導系統(tǒng)的膠原蛋白Ⅲ表達無明

9、顯變化。
　　 分析：
　　 ⑴電擊死大鼠心臟傳導系統(tǒng)改變：研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過電擊后，各實驗組大鼠的心臟傳導系統(tǒng)均有不同程度的變化。在電擊死實驗組，電擊死后與對照組比較，大鼠心臟傳導系統(tǒng)的內(nèi)皮素、血管緊張素Ⅱ和NPY表達顯著增加，而蒲肯野纖維、CX43和VIP表達呈顯著減少的趨勢，有顯著性差異；在220V電擊傷實驗組，電擊處理后與對照組比較，大鼠心臟傳導系統(tǒng)的內(nèi)皮素、血管緊張素Ⅱ和NPY表達有增加的趨勢，但無顯著性差異，而蒲

10、肯野纖維、CX43和VIP表達有減少的趨勢，但也無顯著性差異；在75V電擊傷實驗組，電擊處理后與對照組比較，大鼠心臟傳導系統(tǒng)的內(nèi)皮素、血管緊張素Ⅱ和NPY表達有增加的趨勢，但無顯著性差異，而蒲肯野纖維、CX43和VIP表達有減少的趨勢，但也無顯著性差異。
　　 ⑵以往的研究認為，電擊后導致心律失常最終導致心室纖顫與心跳驟停是電擊死的主要機理。本研究發(fā)現(xiàn)，電擊死大鼠心臟傳導系統(tǒng)內(nèi)皮素、血管緊張素Ⅱ和NPY表達顯著增加與蒲肯野纖維、

11、CX43和VIP表達顯著減少的規(guī)律性變化，值得注意和探討其發(fā)生機理。心臟傳導系統(tǒng)的內(nèi)皮素、血管緊張素Ⅱ、NPY、VIP、CX43和蒲肯野纖維在正常的生命活動中具有重要的生理功能，對維持正常的心臟傳導活動具有重要的作用。心臟正常傳導、心臟神經(jīng)功能如交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的正常支配、正常的血管收縮力，維持基礎(chǔ)血管張力與心血管系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)、正常血壓、鈉鉀平衡、水鈉平衡，是機體正常生存所必需的，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常均可導致心室纖顫或心跳驟停最終死亡。

12、蒲肯野纖維是構(gòu)成心臟傳導系統(tǒng)的主要細胞，是心臟正常傳導所必需的的結(jié)構(gòu)。心臟傳導系統(tǒng)的主要功能是發(fā)生沖動并傳導到心臟各部，使心房肌和心室肌按一定的節(jié)律收縮。蒲肯野纖維是組成心臟傳導系統(tǒng)房室束及其分支的細胞，在其細胞彼此間有較發(fā)達的縫隙連接。蒲肯野纖維與心室肌纖維相連，將沖動快速傳遞到心室各處，引發(fā)心室肌的同步收縮。為保持心臟功能的穩(wěn)定，心臟各部的舒縮活動處于高度協(xié)調(diào)狀態(tài)。一旦心臟舒縮活動的協(xié)調(diào)性被破壞，將因心泵功能紊亂而導致心律失常。本研

13、究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電擊死大鼠心臟傳導系統(tǒng)蒲肯野纖維大量減少，這種減少影響了大鼠心臟傳導功能的正?；顒樱瑢е滦氖壹〔荒芡绞湛s，心臟功能的穩(wěn)定性不能維持，呈失常狀態(tài)。
　　 ⑶綜上所述，電擊導致大鼠的死亡不是單一指標變化引起的，而是心臟傳導系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和相關(guān)蛋白質(zhì)變化的協(xié)同作用結(jié)果。電擊死大鼠心臟傳導系統(tǒng)內(nèi)皮素、血管緊張素Ⅱ和NPY表達顯著增加與蒲肯野纖維、CX43和VIP表達顯著減少，這些規(guī)律性變化協(xié)同直接影響心臟傳導系統(tǒng)的正常的生理功能

14、，使體內(nèi)心臟傳導、血壓、水鈉平衡、神經(jīng)功能等嚴重失調(diào)，從而強烈興奮心臟可使心室纖顫的閾值降低，更容易產(chǎn)生心室纖顫，最終導致大鼠死亡。
　　 法醫(yī)學應(yīng)用：
　　 電流斑的形成及心肌的形態(tài)改變在電擊死的研究中具有相當重要的研究價值。電流通過機體引起的病理現(xiàn)象極為復雜，有些尚不清楚，主要表現(xiàn)為組織缺氧的改變。電擊死者常顯示窒息死亡的一般征象。經(jīng)完整的法醫(yī)學尸體解剖檢查，如果發(fā)現(xiàn)明確的電流斑、全身有窒息征象、并排除了其它種類暴力

15、死、中毒死和疾病死，結(jié)合詳細的案情調(diào)查和明確的觸電現(xiàn)場，綜合判斷，一般不難作出電擊死的鑒定。雖然電流斑是鑒定電擊死傷的重要依據(jù)，但是，對涉及可疑電擊死的案例沒有發(fā)現(xiàn)典型電流斑時，并不能排除電擊死。在無電流斑的情況下，檢測心臟傳導系統(tǒng)內(nèi)皮素、血管緊張素Ⅱ和NPY表達與蒲肯野纖維、CX43和VIP表達，有助尋找直接影響心臟功能的規(guī)律性變化，分析體內(nèi)心臟傳導、血壓、水鈉平衡、神經(jīng)功能等嚴重失調(diào)，是電擊死導致心室纖顫與心跳驟停的重要因素?？赏麢z