目的：探索电击死大鼠心脏传导系统的变化规律，进一步研究电击死的发生机制，为法医学电击死鉴定提供实验依据。电击死(electrocution)是指因电流作用导致人体(机体)的死亡。如果电流通过人体(机体)后没有发生死亡而是引起皮肤及其他组织器官损伤及功能障碍称为电损伤或电击伤(electrical injury)。电击死多属意外事故，但自杀或他杀电击时有发生。法医学检案中只有约1/3的案例出现典型的电击标志，有些电击他杀死常常被伪装成其它死亡；此外，在诊断或治疗过程，使用医疗电器不慎，可发生医疗事故。如触碰心内导管末端及在心电图监测下进行心包穿刺时，可导致心室纤颤；有故障的心脏起博器、心电示波器及心脏监护仪均可造成电击死而引起医疗纠纷。因此，电击死的法医学研究对电击死相关案件和电击死引起的医疗纠纷的鉴定具有重要意义。本研究通过观察电击死大鼠心脏传导系统的变化规律，进一步探讨电击死的发生机理。　　 方法：　　 ⑴电击死大鼠模型的建立：将正负导线分别缠绕在已经用磷酸盐缓冲液浸泡的湿纱布缠绕的实验大鼠右前肢和左后肢，建立大鼠无电流斑电击模型。　　 ⑵免疫组化染色及积分光密度(IOD)分析：在准确切取大鼠心脏传导系统组织基础上，对各组大鼠心脏传导系统的窦房结、房室结、房室束及束支的切片进行免疫组化染色，采用计算机图象分析其积分光密度(IOD)，检测各组大鼠心脏传导系统连接蛋白Cx43、神经支配—神经肽Y(NPY)和血管活性肠肽VIP、内皮素(ET-1)、血管紧张素Ⅱ和胶原蛋白Ⅲ含量变化情况。　　 ⑶统计分析：所有数据均采用均数±标准差表示，各组间比较采用SPSS11.0软件进行秩和检验统计分析。P＜0.05为组间比较有显著性差异。　　 结果：　　 ⑴正常对照组：A、蒲肯野纤维细胞计数结果：光镜下，蒲肯野纤维位于大鼠心内膜和心肌纤维之间，呈近正方形结构，比心肌细胞短，细胞核位于中央或缺失，核周围呈清亮区域或呈空泡状。经细胞计数统计，大鼠心脏传导系统的蒲肯野纤维总平均数为205.45±19个，平均41.09±0.24个/微米；B、免疫组化染色及积分光密度(IOD)结果：光镜下，经免疫组化染色的各种蛋白质形态和分布有所不同，或位于细胞膜、细胞质或者细胞外基质中，但均染成棕黄色状。CX43呈棕黄色颗粒状物质分布于蒲肯野纤维的细胞膜和细胞质上，经计算机图象分析，CX43阳性积分光密度值(IOD)为0.012±0.0024/微米；大鼠NPY和VIP主要分布在心脏传导系统的P细胞和T细胞外的细胞基质中，棕黄色的NPY和VIP物质，呈点状、串珠状。经计算机图象分析，VIP和NPY阳性积分光密度值分别为0.0089±0.0021/微米和0.00791±0.00216/微米；ET-1为棕黄色颗粒状物质，位于心脏传导系统的P细胞和T细胞外的细胞基质及蒲肯野纤维的细胞膜和细胞质中，其阳性积分光密度值为0.0076±0.0019/微米；AngⅡ和胶原蛋白Ⅲ均为棕黄色颗粒状物质，位于心脏传导系统的P细胞和T细胞外的细胞基质中，其中AngⅡ阳性积分光密度值为0.0084±0.0023/微米，胶原蛋白Ⅲ阳性积分光密度值为0.0081±0.0021/微米。　　 ⑵电击死组：A、蒲肯野纤维细胞计数结果：大鼠心脏传导系统的蒲肯野纤维总平均数为3.6865±.011个，平均0.7375±0.14个/微米，与对照组比较，大鼠心脏传导系统的蒲肯野纤维总平均数和每微米的平均数均显著减少，有显著性差异；B、免疫组化染色及积分光密度(IOD)结果：CX43和VIP阳性积分光密度值分别为0.0061±0.00185/微米和0.0052±0.0012/微米，与对照组比较，大鼠心脏传导系统的CX43和VIP表达均显著减少；NPY、ET-1和AngⅡ阳性积分光密度值为0.01271±0.00413/微米、0.0187±0.0014/微米和0.0195±0.0026/微米，与对照组比较，大鼠心脏传导系统的NPY、ET-1和AngⅡ表达均显著增加；胶原蛋白Ⅲ阳性积分光密度值为0.0095±0.0022/微米，与对照组比较，大鼠心脏传导系统的胶原蛋白Ⅲ表达无明显变化。　　 分析：　　 ⑴电击死大鼠心脏传导系统改变：研究发现，经过电击后，各实验组大鼠的心脏传导系统均有不同程度的变化。在电击死实验组，电击死后与对照组比较，大鼠心脏传导系统的内皮素、血管紧张素Ⅱ和NPY表达显著增加，而蒲肯野纤维、CX43和VIP表达呈显著减少的趋势，有显著性差异；在220V电击伤实验组，电击处理后与对照组比较，大鼠心脏传导系统的内皮素、血管紧张素Ⅱ和NPY表达有增加的趋势，但无显著性差异，而蒲肯野纤维、CX43和VIP表达有减少的趋势，但也无显著性差异；在75V电击伤实验组，电击处理后与对照组比较，大鼠心脏传导系统的内皮素、血管紧张素Ⅱ和NPY表达有增加的趋势，但无显著性差异，而蒲肯野纤维、CX43和VIP表达有减少的趋势，但也无显著性差异。　　 ⑵以往的研究认为，电击后导致心律失常最终导致心室纤颤与心跳骤停是电击死的主要机理。本研究发现，电击死大鼠心脏传导系统内皮素、血管紧张素Ⅱ和NPY表达显著增加与蒲肯野纤维、CX43和VIP表达显著减少的规律性变化，值得注意和探讨其发生机理。心脏传导系统的内皮素、血管紧张素Ⅱ、NPY、VIP、CX43和蒲肯野纤维在正常的生命活动中具有重要的生理功能，对维持正常的心脏传导活动具有重要的作用。心脏正常传导、心脏神经功能如交感神经和副交感神经的正常支配、正常的血管收缩力，维持基础血管张力与心血管系统稳态、正常血压、钠钾平衡、水钠平衡，是机体正常生存所必需的，任何一个环节出现异常均可导致心室纤颤或心跳骤停最终死亡。蒲肯野纤维是构成心脏传导系统的主要细胞，是心脏正常传导所必需的的结构。心脏传导系统的主要功能是发生冲动并传导到心脏各部，使心房肌和心室肌按一定的节律收缩。蒲肯野纤维是组成心脏传导系统房室束及其分支的细胞，在其细胞彼此间有较发达的缝隙连接。蒲肯野纤维与心室肌纤维相连，将冲动快速传递到心室各处，引发心室肌的同步收缩。为保持心脏功能的稳定，心脏各部的舒缩活动处于高度协调状态。一旦心脏舒缩活动的协调性被破坏，将因心泵功能紊乱而导致心律失常。本研究结果发现，电击死大鼠心脏传导系统蒲肯野纤维大量减少，这种减少影响了大鼠心脏传导功能的正常活动，导致心室肌不能同步收缩，心脏功能的稳定性不能维持，呈失常状态。　　 ⑶综上所述，电击导致大鼠的死亡不是单一指标变化引起的，而是心脏传导系统结构和相关蛋白质变化的协同作用结果。电击死大鼠心脏传导系统内皮素、血管紧张素Ⅱ和NPY表达显著增加与蒲肯野纤维、CX43和VIP表达显著减少，这些规律性变化协同直接影响心脏传导系统的正常的生理功能，使体内心脏传导、血压、水钠平衡、神经功能等严重失调，从而强烈兴奋心脏可使心室纤颤的阈值降低，更容易产生心室纤颤，最终导致大鼠死亡。　　 法医学应用：　　 电流斑的形成及心肌的形态改变在电击死的研究中具有相当重要的研究价值。电流通过机体引起的病理现象极为复杂，有些尚不清楚，主要表现为组织缺氧的改变。电击死者常显示窒息死亡的一般征象。经完整的法医学尸体解剖检查，如果发现明确的电流斑、全身有窒息征象、并排除了其它种类暴力死、中毒死和疾病死，结合详细的案情调查和明确的触电现场，综合判断，一般不难作出电击死的鉴定。虽然电流斑是鉴定电击死伤的重要依据，但是，对涉及可疑电击死的案例没有发现典型电流斑时，并不能排除电击死。在无电流斑的情况下，检测心脏传导系统内皮素、血管紧张素Ⅱ和NPY表达与蒲肯野纤维、CX43和VIP表达，有助寻找直接影响心脏功能的规律性变化，分析体内心脏传导、血压、水钠平衡、神经功能等严重失调，是电击死导致心室纤颤与心跳骤停的重要因素。可望检测心脏传导系统的规律性变化，为法医学实验鉴定电击死的依据。　　 结论：⑴电击死大鼠心脏传导系统呈规律性变化：内皮素、血管紧张素Ⅱ和NPY表达显著增加与蒲肯野纤维、CX43和VIP表达显著减少。⑵电击死大鼠心脏传导系统的变化直接影响心脏功能，可作为电击死亡的机理之一。⑶心脏传导系统的这些规律性变化可作为法医学鉴定电击死的实验基础。