腹主動(dòng)脈部分縮窄大鼠模型體外心臟的電生理特點(diǎn)

楊陽

【摘要】 目的：探究腹主動(dòng)脈部分縮窄大鼠的體外心臟電生理特點(diǎn)。方法：選擇日齡30d的雄性SD大鼠30只，按照簡單隨機(jī)分組的方法分為三組，分為正常組6只、假手術(shù)組12只、模型組12只，假手術(shù)組與模型組中，按照造模時(shí)間的不同分為造模4周組與造模8周組各6只，造模4周與8周，將大鼠心臟剪取后進(jìn)行左心室的測量，對左室心肌質(zhì)量指數(shù)進(jìn)行計(jì)算;造模8周將心臟取下進(jìn)行體外灌流，對單相動(dòng)作電位進(jìn)行記錄，比較模型組與假手術(shù)組的零相上升最大速度、動(dòng)作電位最大幅度、有效不應(yīng)期以及動(dòng)作電位復(fù)極20%、50%、90%時(shí)間。結(jié)果：（1）造模4周、8周，模型組大鼠的左心室心肌質(zhì)量指數(shù)高于假手術(shù)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;（2）模型組的左心室有效不應(yīng)期長于假手術(shù)組，APD20、APD50、APD90長于假手術(shù)組，有效不應(yīng)期/APD90小于假手術(shù)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;（3）模型組不同心臟部位的有效不應(yīng)期離散度與APD90離散度均高于假手術(shù)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論：壓力負(fù)荷引起大鼠左心室由正常過渡為向心性肥厚并發(fā)展為向心性肥厚與離心性肥厚混合的狀態(tài)。心臟不同部位離散度增加、左心房單相動(dòng)作電位復(fù)極時(shí)間延長促進(jìn)折返形成，這些都是引起心肌肥厚大鼠出現(xiàn)心律失常的原因。

【關(guān)鍵詞】 大鼠;電生理;體外心臟

【中圖分類號(hào)】R453【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1005-0019（2020）12-222-02

當(dāng)前人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，心血管事件的發(fā)生危險(xiǎn)因素之一就是左室肥厚。心臟負(fù)荷增加引起心肌肥厚以及肥厚性心肌病患者發(fā)生猝死的風(fēng)險(xiǎn)要明顯高于健康群體。幾乎所有的猝死發(fā)張都與惡性室性心律失常存在相關(guān)性，電重構(gòu)時(shí)常引起室性心律失常。本次研究通過對大鼠腹主動(dòng)脈進(jìn)行部分緊縮的方法來引起大鼠心肌肥厚，建立動(dòng)物模型，聯(lián)合使用體外心臟電生理實(shí)驗(yàn)與朝上檢測的方法來探討心室肥厚的心臟心律失常的發(fā)生機(jī)制，這對指導(dǎo)心律失常的防治具有一定應(yīng)用價(jià)值，報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

選擇日齡30d的雄性SD大鼠30只，按照簡單隨機(jī)分組的方法分為三組，分為正常組6只、假手術(shù)組12只、模型組12只，假手術(shù)組與模型組中，按照造模時(shí)間的不同分為造模4周組與造模8周組各6只。常溫、常濕下飼養(yǎng)。大鼠的體質(zhì)量為150-170g。

1.2 方法

制作動(dòng)物模型：將模型組大鼠稱重后給予戊巴比妥鈉（50mg/kg，10g/L）腹腔注射麻醉。仰臥位固定，手術(shù)區(qū)域備皮后消毒，鋪巾。腹中線左側(cè)0.5cm將肌肉與皮膚切開，將腎動(dòng)脈與腹主動(dòng)脈分離后，腎動(dòng)脈上方1cm的腹主動(dòng)脈采用7號(hào)注射針頭與主動(dòng)脈平行緊貼，采用4號(hào)手術(shù)絲線結(jié)扎主動(dòng)脈與注射針頭后將注射針頭抽出。逐層縫合。給予青霉素50000IU持續(xù)7d。假手術(shù)大鼠除了不結(jié)扎腹主動(dòng)脈外其余同模型組;正常組僅常規(guī)飼養(yǎng)[1]。

體外心臟電生理實(shí)驗(yàn)：造模8周，戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉，開胸分離后進(jìn)行心臟提取，主動(dòng)脈逆向灌流心臟。室溫29℃下，將Krebs-Henseleit生理液作為灌流液，pH調(diào)整為7.2-7.4，實(shí)驗(yàn)中，將0.95的氧氣與0.05的二氧化碳混合氣體以2L/min的流量通氣[2]。

測定電生理指標(biāo)：記錄電極為吸附于體外心臟的左心室的2根吸附電極，刺激器發(fā)出脈沖電頻刺激，強(qiáng)度為1.5倍閾值，脈寬2ms，周期250ms。采用生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（BL-420E+）對固定頻率刺激15min內(nèi)的左右心室電生理指標(biāo)進(jìn)行連續(xù)記錄。指標(biāo)包括零相上升最大速度、動(dòng)作電位最大幅度、有效不應(yīng)期、動(dòng)作電位復(fù)極20%（APD20）、50%（APD50）、90%（APD90）時(shí)間。測量有效不應(yīng)期：在心室壁或者心房上部按照1mm的間距安放雙極刺激電極后啟動(dòng)刺激程序，連續(xù)測量3次后計(jì)算平均值。測量單相動(dòng)作電位：其目的在于了解心肌復(fù)極相關(guān)信息，連續(xù)測定8個(gè)頻率穩(wěn)定波形的單相動(dòng)作電位數(shù)值，計(jì)算平均值[3-4]。

測定左室質(zhì)量：造模4周、8周減取大鼠心臟，生理鹽水沖洗后將殘余液體擠出，電子天平稱量。

1.3 觀察指標(biāo)

觀察模型組和假手術(shù)組的同期左心室心肌質(zhì)量指數(shù)以及體外心臟電生理指標(biāo)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

本次研究獲得的數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫中后，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析軟件SPSS23.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，對符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用“均數(shù)（標(biāo)準(zhǔn)差/（x±s）”的方式表示，進(jìn)行t檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05，當(dāng)P<0.05時(shí)，提示數(shù)據(jù)的差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 比較模型組與假手術(shù)組的同期左心室心肌質(zhì)量指數(shù)

造模4周、8周，模型組大鼠的左心室心肌質(zhì)量指數(shù)[（28.89（2.56）g/m2]、[（31.19（2.87）g/m2]高于假手術(shù)組[（15.12（1.48）g/m2]、[（16.88（2.30）g/m2]，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

2.2 比較模型組與假手術(shù)組的左心室電生理參數(shù)

模型組的左心室有效不應(yīng)期[（75.74（13.32）ms]長于假手術(shù)組[（60.55（7.16）ms]，APD20[（14.46（2.44）ms]、APD50[（35.66（5.82）ms]、APD90[（131.64（13.51）ms]長于假手術(shù)組[（10.65（1.67）ms]、[（26.81（4.45）ms]、[（90.64（7.65）ms]，有效不應(yīng)期/APD90[（0.59（0.08）]小于假手術(shù)組[（0.68（0.09）]，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

2.3 比較模型組與假手術(shù)組的不同心臟部位離散度

模型組有效不應(yīng)期離散度（左心室-右心室）[（25.46（1.15）ms]、APD90離散度（左心室-右心室）[（25.46（1.15）ms]均高于假手術(shù)組[（5.22（0.83）ms]、[（18.77（4.15）ms]，P<0.05。

3 討論

心肌肥厚屬于心衰早期心肌細(xì)胞應(yīng)對室襞應(yīng)力增加而產(chǎn)生的一種代償性、適應(yīng)性反應(yīng)，心肌肥厚的發(fā)生可以在一段時(shí)間內(nèi)滿足機(jī)體對心排出量的需求而不引起心力衰竭癥狀發(fā)生，但是心肌肥厚狀態(tài)下，肥大心肌需氧量增加，冠狀動(dòng)脈時(shí)常無法滿足心肌對供血量的要求，這造成心肌缺血缺氧，長此以往心肌收縮力減退，心源性猝死、心功能惡化的風(fēng)險(xiǎn)增加。建立動(dòng)物模型對研究心肌肥厚具有重要作用，本次研究通過腹主動(dòng)脈部分縮窄來增加SD大鼠的外周循環(huán)阻力，引起壓力超負(fù)荷心肌肥厚，其與臨床具有良好的相關(guān)性。

本次研究中，通過體外灌流心臟電生理的方法來進(jìn)行電生理的檢測，這在最大程度上減少了心臟受到神經(jīng)、體液的影響，確保了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性與可靠性。當(dāng)前尚缺乏受到廣泛認(rèn)同的超聲測量大鼠左心室質(zhì)量的方法，因此本次研究采用了左心室的質(zhì)量與體表面積比值來對左室心肌質(zhì)量指數(shù)進(jìn)行計(jì)算。左心室重構(gòu)包括：同心性重構(gòu)、同心性肥大以及離心性肥大，同心性重構(gòu)的發(fā)生與壓力負(fù)荷有關(guān)，僅表現(xiàn)為左室室壁厚度增加，未見左室心肌質(zhì)量指數(shù)增加;同心性肥大的發(fā)生與持續(xù)壓力負(fù)荷有關(guān)，表現(xiàn)為左室心肌質(zhì)量指數(shù)與左室室襞同時(shí)增加;離心性肥大是持續(xù)容積負(fù)荷造成的，表現(xiàn)為左室容積增加，而未見室壁厚度增加。本次研究中，造模4周后，此時(shí)模型大鼠的左心室表現(xiàn)為向心性肥厚;造模8周，此時(shí)大鼠的左室內(nèi)腔增加，左室心肌質(zhì)量指數(shù)也增加，同時(shí)伴有心室腔擴(kuò)大與室襞增厚，屬于混合型左室肥厚[3]。

當(dāng)心肌肥厚發(fā)生時(shí)，心臟電重構(gòu)也時(shí)常隨之出現(xiàn)。本次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證實(shí)，心肌肥厚的大鼠左室心肌動(dòng)作電位復(fù)極的APD20、50、90均顯著延長。當(dāng)前研究也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，無論左心室屬于向心性肥厚或離心性肥厚，Ito電流密度都降低，平臺(tái)期與復(fù)極Ⅰ期的電流都受到Ito的影響，隨之激活的AP所有電流也會(huì)受到影響，因此可能是由于Ito降低而造成APD20、50延長。復(fù)極3期主要受到Iks電流密度的影響，當(dāng)前也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)左室肥厚的動(dòng)物模型中Iks電流密度下降，失活時(shí)程與電壓依賴性激活并未受到影響。Iks電流密度降低引起3期復(fù)極被延長，因此APD50被延長。Ik1為內(nèi)向整流鉀電流，其同時(shí)具有作用于復(fù)極后期與維持靜息膜電位的作用，心室肥厚時(shí)，Ik1電流密度降低而延遲動(dòng)作電位后期復(fù)極，ADP延長，這些原因引起心肌肥厚的大鼠左心室ADP90被延長。

綜上所述，心臟不同部位離散度增加、左心房單相動(dòng)作電位復(fù)極時(shí)間延長促進(jìn)折返形成，這是引起心律失常的原因。

參考文獻(xiàn)

[1]黃涯，何天麥，吳愛明，等.穩(wěn)心顆粒干預(yù)心肌缺血大鼠電生理重構(gòu)的系統(tǒng)評(píng)價(jià)[J].世界中醫(yī)藥，2019，14（10）：2557-2562.

[2]王阿妮，盧慧芳，王梁，等.利拉魯肽對急性心肌梗死大鼠左室肌電活動(dòng)穩(wěn)定性質(zhì)的影響[J].中國心臟起搏與心電生理雜志，2019，33（04）：339-342.

[3]趙桂香，劉志強(qiáng)，古麗扎爾·吐爾遜.截肢手術(shù)創(chuàng)傷對大鼠心臟電生理、心功能及eNOS通路的影響[J].中國比較醫(yī)學(xué)雜志，2019，29（08）：79-87.