快速右心室起搏对犬心肌动作电位的影响.pdf

《快速右心室起搏对犬心肌动作电位的影响.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《快速右心室起搏对犬心肌动作电位的影响.pdf（4页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、2 0 0 6年 t o月 第 1 6 卷第 1 0 期 中国比较医学杂志 C H I N E S E J O U R N A L O F C O M P A R A T I V E ME D I C I N E O c t o b e r , 2 0 0 6 Vo l . 1 6 No. 1 0 SS f # 邵 C吧 分 . 之 、 - - J J 快速右心室起搏对犬心肌动作电位的影响 王邦宁， 宋兵， 陈大年， 骆志刚， 刘敏， 胡泽平， 张建安， 李忠稳 ( 安徽医科大学第一附属医院心血管内科， 合肥2 3 0 0 2 2 ) 摘要】 目的 犬快速右心室起搏3 周构建心衰模型， 探讨心

2、衰模型中单个心肌细胞动作电位变化。方法 采用对照研究的方法将 1 0 条杂种犬分成两组即起搏犬组和对照组。比较两组活体单个心肌细胞动作电位。结果 起搏犬起搏 3 周均出现心衰且心肌细胞动作电位复极 9 0 %时程及复极 5 0 %时程均较对照组明显延长。结论 在快速右心室起搏成功构建心衰模型中心肌细胞发生明显电重构。 【 关键词】 犬科; 模型， 动物; 心力衰竭， 充血性; 动作电位 【 中圈分类号】 R - 3 3【 文献标识1q ) A【 文章编号】 1 6 7 1 - 7 8 5 6 ( 2 0 0 6 ) 1 0 - 0 5 9 5 - 0 4 I n f l u e n c e o

3、 f R a p i d R i g h t V e n t r i c u l a r P a c i n g o n C a r d i a c A c t i o n P o t e n t i a l i n D o g s W A N G B a n g - n i n g , S O N G B i n g , C H E N D a - n i a n , L U O Z h i - g a n g , L I U M i n , H U Z e - p i n g , Z H A N G J i a n - a n , L J Z h o n g - w e n ( D e p

4、 a r tm e n t o f C a r d i o v a s c u l a r M e d i c i n e , T h e F i r s t A ff i l i a t e d H o s p i t a l o f A n h u i M e d i c a l U n i v e r s i t y , H e f e i 2 3 0 0 2 2 , C h i n a ) A b s t r a c t I O b j e c t iv e T o e s t a b l is h a n u s e f u l a n i m a l m o d e l o f l

5、 o w - o u t p u t h e a rt f a i lu r e b y r a p id r ig h t v e n t r i c u l a r p a c in g i n d o g s a n d t o e v a l u a t e t h e e ff e c t s o f r a p i d r i g h t v e n t r i c u l a r p a c i n g a t 2 3 0 土1 0 b e a t s p e r m i n u t e f o r 3 w e e k s o n m y o c a r d i a l a c

6、t i o n p o te n t i a l . M e t h o d s T h e f o ll o w i n g g ro u p s o f M o n g r e l d o g s ( 2 0 一 2 5 k g ) w e r e s tu d i e d : s h a m o p e r a t i o n g r o u p ( n = 5 ) a n d p a c in g g ro u p ( n = 5 ) . T h e p a c i n g g ro u p w a s s u b j e c t e d t o r a p i d r i g h t

7、 v e n t r i c u l a r p a c i n g f o r 3 w e e k s ( 2 3 0 土1 0 b e a t s p e r m i n u t e ) . I n v e s t i g a t o r s w e r e b l i n d e d t o t r e a t m e n t a s s i g n m e n t u n t i l a ll a n a l y s e s w e r e c o m p l e t e d t o o b s e r v e a c t i o n p o t e n t i a l o f t h

8、 e v e n t r i c l e . R e s u lt s C o m p a r e d w i th 5 c o n t ro l d o g s , d o g s p a c e d f o r 3 w e e k s ( n = 5 )e x h i b i t e d r e d u c e d c a r d i a c o u t p u t a n d s ig n if ic a n t l y p ro lo n g e d a c t i o n p o te n t ia l d u r a t i o n ( A P D ) . C o n c l u

9、s i o n T h o s e d a t a in d ic a t e t h a t r a p id v e n t r ic u la r p a c in g in t h e d o g s m a y g e n e r a t e a n u s e f u l e x p e r i m e n t a l m o d e l o f l o w - o u t p u t h e a rt f a i l u r e c h a r a c t e r i z e d b y b i v e n t r i c u l a r e l e c t r i c i t

10、y re m o d e li n g . K e y w o r d s D o g ; M o d e l , a n i m a l ; H e a rt f a il u r e , c o n g e s t i v e ; A c t io n p o t e n t ia l 慢性充血性心力衰竭( 慢性心衰) ， 是各种心脏 病发展最终结果， 严重威胁人民健康和生命。而慢 性心衰的决定性机制是心肌重塑仁 。心肌细胞动作 电位是反应心脏电重塑的重要指标之一 。本研究 采用犬快速右心室起搏构建心衰模型， 探讨心肌细 胞动作电位的变化。 1 材料和方法 1 . 1 实验对象 实验对象为

11、杂种犬， 均来源于安徽医科大学附 属医院动物实验室， 雌雄随机， 体重为2 0 一 2 5 纯。 1 . 2 实验材料及仪器 1 . 2 . 1 心脏起搏器及起搏电极: 心脏起搏器由复 旦大学电子工程系医学电子学实验室研制而成。起 搏器标准: 脉冲幅度: )5 V ( 5 0 0 0负载) ， 脉冲频率 ( 2 3 0 士 1 0 ) 次/ 而 n 3 n ， 脉冲宽度( 0 . 1 5 土 0 . 0 5 ) m s ， 体积 ( 1 0 x 3 6 x 4 0 ) m m ， 重量2 0 g 。脉冲输出可关断/ 开 启( 磁铁控制) 。输出接口按国际标准 I S - 1 ( 用户自 备)

12、， 医用环氧树脂封装。实验犬理想起搏参数: 电 压阂值 0 . 0 5 ， 表 2 ) 。 表1 实验组犬起搏前、 后超声心动图检查心功能的比较( x t s , n = 5 ) T a b . 1 C o m p a ri s o n o f c a r d i a c f u n c t i o n e x a m i n e d 场e c h o c a r d i o g r a p h y i n d o g s o f p a c i n g g ro u p b e f o re a n d a f t e r ri g h t v e n t r i c u l a r p a

13、 c i n g f o r 0 o r 3 w e e k s ( x士s , n= 5 ) 项 目 I t e m 起搏 0 周 P a c i n g 0诫 起搏 3周 射血分数( % ) L V E F , L e f t v e n t r i c u l a r e j e c t i o n f r a c t i o n ( %) 左室短轴缩短率( % ) F S , F r a c t io n s h o rt e n i n g ( %) 左室周径平均缩短率( % ) V c f , L e f t v e n tri c u l a r v e l o c i t y

14、o f c i r c u m f e r e n c e ( %) 每搏量( L ) S V , S t r o k e v o l u m e ( L ) 左室收缩期最高压力( K p a ) L V E S P , L e f t v e n t ri c u l a r e n d s y s t o l i c p re s s u re ( K p a ) 舒张期室间隔厚度( c m ) I V S T D , I n t e r v e n t ri c u l a r s e p t u m th i c k n e s s d i a s t o l i c ( c m )

15、舒张期左室后壁厚度( c m ) L V P W T D , L e f t v e n t ri c u l a r p e s t e ri o r w a ll t h i c k n e s s d i a s t y o l ic 左房收缩期内径( c m ) L A S D , L e f t a t ri u m s y s t o l i c d i a m e t e r ( c m ) 6 2 . 6士4 . 7 7 2 7 . 4 t 1 . 9 5 6 5 . 2士2 . 7 7 5 . 4 7 t 0 . 4 2 0 . 8 4士0 . 以 0 . 3 7士0 . 以

16、 0 . 4 5士0 . 3 3 1 . 5 7士0 . 1 0 P a c i n g 3 As 4 2 . 4 t 3 . 2 1 . 2 1 . 0士1 . 9 5 “ 5 4 . 0 t 2 . 9 2 份 4 . 3 6 士0 . 3 6 0 . 7 0 士0 . 0 9 “ 0 . 4 6 士0 . 0 7 “ 0 . 5 5 士0 . 3 2 “ 2 . 3 7士0 . 2 8 “ “ P 0 . 0 5 ( 与假手术前相比) 。P 0 . 0 5 ( c o m p a r e d w i t h t h e p re - s h a m o p e r a t i o n v

17、 a l u e s ) . 中国比 较医学杂志2 0 0 6 年1 0 月第1 6 卷第1 0 期 C h i n 1 C o m p M e d , O c t o b e r 2 0 0 6 , V o l . 1 6 . N o . 1 0 5 9 7 2 . 2 动作电位变化 实验犬经快频率右心室起搏 3 周后， 单个心肌 细胞动作电位时程( A c t i o n p o t e n t i a l d u r a t i o n , A P D ) , 复极9 0 %时间 ( A P D , )均延长及复极 5 0 %时间 ( A P D 动 均延长， 而静息电位值不变， 对照组

18、无变化 ( 表3 ) 。 表3 犬实验组与正常对照组生物电比较 ( X 士 s ) T a b . 3 C o m p a r i s o n o f t h e b i o e l e c t ri c i t y c h a n g e s i n d o g s o f s h a m o p e r a t i o n g r o u p a n d p a c i n g g r o u p ( x 士 s ) 项 目 I t e m 假手术组 S h a m o p e r a t i o n g ro u p 9393365443 动作电位幅值A P A ( m V ) 静息电位

19、值 R P ( m V ) 复极5 0 %时程 A P D s o ( . ) 复极9 0 %时程 A P D s o ( m s ) 1 1 1 . 8士6. 7 5 9 3. 8士2. 2 2 1 5 4 . 0士4 0 . 3 7 2 6 7 . 6 t 1 7. 6 起搏组 P a c i n g g r o u p . 8 土5 . 1 7 . 2土2. 4 0 . 6士3 9 . 8 “ . 0i仅) . 1 7 P 0 . 0 5 ， 与对照组相比。P 0 . 0 5 , c o m p a r e d w i t h t h e s h a m o p e r a ti o n

20、 g rou p . 3 讨论 本实验显示杂种犬经右心室快速频率起搏 3 周 后， 均出现明显心衰， 同时心衰犬心肌细胞动作电位 复极9 0 %时间 ( A P D 9 0 ) 及复极 5 0 %时间 ( A P D 5 0 ) 均延长， 动作电位最大上升速度( V m a x ) 明显增加， 静息电位值不变， 进而证实心脏发生了电重构。 3 . 1 快速右心室起搏心衰模型构建 快速右心室起搏心衰模型构建机制可能是由于 非生理性右心室起搏介导左右心室收缩和舒张过程 的同步性的异常， 既影响左室收缩功能， 也影响左室 的舒张功能。右室心尖部起搏时右心室先行除极、 收缩， 激动波逆着室间隔向上扩布

21、， 并先后激动右、 左心室游离壁， 终止于左室基底部， 与正常窦性心律 沿H i s - P u r k i n j e 纤维传导系统下传导相反。当左室 游离壁和基底部开始激动和收缩时， 室间隔已进人 复极和舒张期， 此时左心室腔内的压力使室间隔出 现向右的反向位移。左室基底部和临近节段心肌间 的肌张力又使左室内的部分血流反向涌向心尖5 0 这些不同时相出现的各节段心室肌不协调的舒张和 收缩运动， 会产生时相与程度不同的心室腔内异常 血液分流， 从而破坏左心室舒缩功能的整体性， 导致 左心室各节段室壁张力异常和不协调的变化。 K r u s e 等6 1 的研究认为起搏介导的心室激动和收缩 非

22、同步性造成的左心室功能恶化， 是随起搏时间的 延长而逐渐加重的。同时由于不正常的心脏激动顺 序而引起的局部区域心肌负荷条件改变、 心肌血流 再分配、 引起局部区域心肌代谢不均匀性， 最终导致 心衰或加重心衰。但这些影响因素是如何相互作 用， 目前仍然没有彻底搞清楚。然而， 很可能是由于 心室失去同步化导致有收缩功能心肌细胞、 无收缩 功能心肌细胞改变以及细胞间质重排， 引起心室重 构过程发生。因此， 心脏失去同步化代表引起心室 功能恶化直接病理过程， 最终导致心脏扩大和心衰， 而保持生理性或近似生理性的心室激动顺序对于改 善起搏状态下的心室功能和长期预后是非常重要 的。 3 . 2 心衰犬心肌

23、细胞动作电位变化 心血管疾病发展到晚期常出现心衰， 慢性心衰 患者具有明显心律失常易感性， 且慢性心衰越严重， 发生心律失常的倾向越大7 1 。据报道， 心衰中心律 失常者年死亡率可达 5 0 %， 且相当比例死于碎 死 8 l 。而心肌电重塑在心衰心律失常发生机制中的 作用一直倍受关注 9 1 。本研究心衰犬心肌细胞动作 电位复极 9 0 %时间 ( A P D 9 0 )及复极 5 0 %时间 ( A P D 5 0 ) 均延长， 动作电位最大上升速度( V m a x ) 明 显增加。动作电位值下降， 静息电位值不变。延长 心肌细胞复极， 表现A P D 或Q T 间期延长， A P D

24、 延长 与有效不应期延长相一致。A D P 延长一方面中止折 返环， 心动过速止; 另一方面易诱发 Up ， 可能是严 重心衰时可出现心律失常和碎死的原因之一。同时 快速右心室起搏可引起心脏电兴奋产生和传导系统 的扩布异常， 致使心室内除极传导时间延长， 心电图 上表现为Q R S 波增宽， 并产生心室内不均匀传导， 心室除极电同步性降低。因此多数心衰患者都在一 定程度上存在心房内、 房室间和/ 或心室内传导障 碍， 从而造成左一 右房间， 左一 右心室间和心室内的电- 机械活动不同步。对于左室功能失调或左室扩张犬 来说， 扩张的左室游离壁心肌去极化和收缩延 迟 。 。而室间隔收缩活动正常，

25、导致室间隔与左室 游离壁心肌之间产生矛盾运动。人工右心室起搏而 引起的激动顺序异常， 最终都改变局部区域心肌负 荷条件、 可能使心肌血流再分配以及引起局部区域 心肌代谢不均匀性 ， 川。心室失去同步化对于左心 室收缩功能不全患者发病进程产生十分重要的影 响 ” 。 参考文献: 1 K a s h e m A , K a s h e m S , S a n t a m o r e W P , e t a l . E a r ly a n d l a t e r e s u l t s o f l e f t v e n t r i c u l a r re s h a p i n g b y p

26、 a s s i v e c a r d i a c - s u p p o rt d e v i c e i n c a n i n e h e a r t f a i l u r e s J. J H e a r t L u n g T r a n s p l a n t , 2 0 0 3 , 2 2 ( 9 ) : 1 0 4 6一1 0 5 3 . 2 S t a m b le r B S , F e n e l o n G , S h e p a r d R K , e t a l . C h a r a c t e r iz a t i o n o f s u s t a i n

27、 e d a t r i a l t a c h y c a r d i a i n d o g s w i t h r a p i d v e n t r i c u l a r p a c i n g - 5 9 8 中国比 较医学杂志2 0 0 6 年1 0 月第1 6 卷第1 0 期 C h in J C o m p M e d , O c t o b e r 2 0 0 6 , V o l . 1 6 . N o . 1 0 8 3 m y o c y t e s J I . C a r d i o v a s c R e s , 2 0 0 1 ， 4 9 : 7 5 1 一 7

28、6 1 . O k u d a S , Y a n o M, D o i M, e t a l . V a l s a r t a n r e s t o r e s s a r c o p l a s m i c re t i c u l u m f u n c t i o n w i t h n o a p p r e c i a b l e e ff e c t o n r e s t i n g c a r d i a c f u n c t i o n i n p a c i n g - i n d u c e d h e a r t f a il u r e J . C i r c

29、 u l a t i o n , 2 0 0 4 , 1 0 9 ( 7 ) : 9 1 1 一 9 1 9 . G a r r a tt C J a n d F y n n S P . A t r i a l e l e c t r i c a l re m o d e ll i n g a n d a t r i a l f ib r i ll a t i o n . QJ M e d , 2 0 0 0 , 9 3 -. 5 6 3 一 5 6 5 K a s s D A , S a a v e d r a W F , S a b b a h H N . R e v e r s e re

30、 m o d e li n g a n d e n h a n c e d i n o t ro p i c r e s e r v e f ro m t h e c a r d i a c s u p p o rt d e v i c e认 e x p e r i m e n t a l c a r d ia c f a i l u r e J I . J C a r d F a i l , 2 0 0 4 , 1 0 ( 6 S u p p l ) : S 2 1 5一2 1 9 . 瞿龙， 李风云， 黄德嘉 慢性心力衰竭对兔心室肌电重构的影 响 J 7 . 中国心脏起搏与心电生理杂志，

31、2 0 0 0 , 1 4 ( 2 ) : 7 5 - 7 8 . 任海玲， 时森. 快速起搏致心衰模型的研究进展【 J . 中国比 较医学杂志， 2 0 0 3 , 1 3 ( 1 ) : 5 0 一 5 4 . 飞IJllJ 9 0 .1 r.LresL 4 5 llj圈 6 7 i n d u c e d h e a rt f a il u r e J . J C a r d io ， 二 E l e c t ro p h y s i o l , 2 0 0 3 , 1 4 ( 5 ) : 4 9 9一5 0 7 . P r i n z e n F W, P e s c h a r M.

32、 R e l a t i o n b e t w e e n t h e p a c i n g i n d u c e d s e q u e n c e o f a c t i v a t io n a n d l e f t v e n t ri c u l a r p u m p f u n c ti o n i n a n i m a l s J . P a c i n g C l i n E l e c tr o p h y s i o l , 2 0 0 2 , 2 5 ( 4 P t 1 ) 二 4 8 4 一 4 9 8 S c h o o n d e r w o e r d

33、 B A, V a n G e l d e r I C, v a n V e l d h u i s e n D J , e t a l . E l e c tr ic a l r e m o d e l i n g a n d a t r i a l d i l a t i o n d u r i n g a t r i a l t a c h y c a r d ia a re i n fl u e n c e d 勿v e n t r i c u l a r r a t e : ro l e o f d e v e l o p in g t a c h y c a r d io m y

34、o p a t h y J . J C a r d i o v a s c E l e c t ro p h y s i o l , 2 0 0 1 ， 1 2 ( 1 2 ) : 1 4 0 4 一 1 4 1 0 . O g il v i em，Z b o ro w s k a - S l u i s D . E ff e c t o f p e r in d o p r i l in P a c i n g - i n d u c e d c a n i n e m o d e l s o f a c u t e a n d c h ro n ic h e a r t f a il u

35、r e J . C a n J C a r d i o l , 1 9 9 5 , 1 1 ( 1 0 ) : 9 3 4 一 9 4 0 . K r u s e I , R y d e n L , D u ff i n E . C l i n i c a l e v a l u a t i o n o f a t r i a l s y n c h ro n o u s v e n t r i c u l a r i n h i b i te d p a c e m a k e r s J .P a c i n g C l i n E le c t r o p h y s i o n , 1

36、 9 8 0 , 3 ( 6 ) : 6 4 1 一 6 5 0 S u n H , C h a r t i e r D , L e b l a n c N , e t a l . I n t r a c e ll u l a r c a l c i u m c h a n g e s a n d t a c h y c a r d i a - i n d u c e d c o n t r a c t i l e街s f u n c t i o n i n c a n i n e a t r i a l 收稿日期) 2 0 0 6 - 0 3 - 2 4 全军第九届医学实验动物学术研讨会在乌

37、鲁木齐召开 由全军医学实验动物专业委员会主办、 兰州军区乌鲁木齐总医院承办的“ 全军第九届医学实验动物学 术研讨会” 于2 0 0 6 年8 月1 3日 至1 6日 在乌鲁木齐隆重召开。来自 全军从事实验动物的专家、 科技工作者、 厂方代表共7 1 人参加会议。总后科训局李亚平助理、 全军实验动物办公室邵军石主任、 军事医学科学院科 研条件处李悦处长、 新疆自 治区科技厅条财处汤云荣处长、 乌鲁木齐总医院黄泽阳院长、 李志枚副院长、 医 务部葛宣副主任等领导亲临大会祝贺。 会议荟集论文8 6 篇， 涵盖了实验动物各个领域， 充分反映了全军实验动物科学近年来取得的新成就、 新 进展。大会还特邀了

38、 北京实验动物管理办公室李根平主任、 中国生物药品检定所实验中心贺争鸣主任、 解 放军总医院医学实验动物中心陈华主任和南方医科大学比较医学研究所所长顾为望教授做了专题报告， 为 大会增添了朝气和活力。本次会议收集的论文， 经专家评审后有7 5 篇被 中国比较医学杂志 编辑部收录， 刊登在2 0 0 6 年第9 期( 全军第九届医学实验动物学术交流会) 专集。 大会紧张有序进行学术交流和工作交流， 期间还召开了“ 全军第八届医学实验动物专业委员会” 会议， 对新一届委员会拟做工作进行了部署。 这次大会时间短、 安排内容丰富、 学术交流质量高、 原定计划圆满完成， 受到与会代表的一致好评， 美丽 的新疆给大家留下了美好的回忆。我们深信本次大会必将进一步推动全军对医学实验动物学科规范化和 标准化的管理工作， 随着生命科学的发展、 实验动物科学将会为我国经济腾飞和社会发展谱写新的篇章， 做 出更大的贡献。 兰州军区乌鲁木齐总医院 ( 许永华、 张东辉供稿)