2024年5月18日发(作者:galaxy z flip)
74
,,()
ChinJApplPhysiol2018341
慢性心衰新西兰家兔某些生化指标和心功能的改变
周本梅,郭兴明
△
,郑伊能,李宏全
(重庆大学生物工程学院,重庆市医疗电子技术工程研究中心,重庆
4
)
00044
【摘要】目的:研究慢性心衰实验动物某些生化指标和心功能的变化,为慢性心衰的诊断提供依据。方法:使用
阿霉素制备新西兰兔慢性心衰模型,将
2
只新西兰兔随机分为模型组()和对照组(),分别耳缘静脉注
0n=15n=5
射阿霉素()和生理盐水
1m
,每周
2
次,共
8
周。随后进行心肌酶、颈动脉压、心电和心音信号的检测。结
ADRl/kg
果:经统计学分析得知,两组的各项指标均有显著性差异()。结论:慢性心衰导致新西兰兔心肌受损,收
P<0.05
缩功能和舒张功能下降,心脏储备指标有助于慢性心衰的诊断。
【关键词】慢性心衰;新西兰兔;心功能;心脏储备指标
【中图分类号】
R318.6
【文献标识码】
A
【文章编号】
1
()
000683420180107404
【】
1DOI0.12047/j.cjap.5534.2018.019
ChangesofsomebiochemicalmarkersandcardiacfunctioninNew
Zealandrabbitswithchronicheartfailure
△
,
Z
,
G
,
LZHOUBenmeiUOXingmingHENGYinengIHongquan
(,
C
,
C
,
C
,
C
)
CollegeofBioengineeringhongqingUniversityhongqingEngineeringResearchCenterforMedicalElectronicTechnologyhongqing400044hina
【】
O
:
TABSTRACTbjectivehisarticleinvestigatedthechangesofsomebiochemicalmarkersandcardiacfunctioninchronicheartfailure
(),
a
:
NCHFndprovidedthebasisforthediagnosisofCHF.MethodsewZealandrabbitCHFmodelwasestablishedusingadriamycin
()()
a
),
iADR.TwentyNewZealandrabbitswererandomlydividedintomodelgroupn=15ndcontrolgroup
(
n=5njectedwithADRand
,,
l
,
m
,
c
,
esalinesolutionviatheearveinrespectively2timesaweekastingfor8weeks.Afterthatyocardialenzymesarotidarterypressure
)
a
)
o
:
Cchocardiogram
(
ECGndphonocardiogram
(
PCGfallNewZealandrabbitsweredetectedandrecorded.Resultsomparedwithcontrol
,
a
):
Cgroupllparametersofthemodelgroupwerechangedsignificantly
(
P<0.05.ConclusionHFleadstomyocardialdamageinNew
,
d
,
cZealandrabbitsecreasedsystolicanddiastolicfunctionardiacreserveindexcanbeusedtoassesscardiacfunction.
【】
c
;
N
;
c
;
cKEYWORDShronicheartfailureewZealandrabbitsardiacfunctionardiacreserveindex
心力衰竭(,)是由于心脏结构或
heartfailureHF
功能异常导致心室充盈或射血能力受损的一组复杂
临床综合征,长期持续即可发展为慢性心衰,它是绝
,]
12
大多数心血管疾病的最终归宿
[
。可见对慢性心
,),可评估心脏的循环功能;心
ondheartsoundS1/S2
脏舒张期与收缩期的时限比(
theratioofdiastolicto
]
4
,)可评估心脏供血是否充足
[
;
systolicdurationD/S
以及心率(,)。采用阿霉素(,
heartrateHRadriamycin
衰的诊断非常重要,而对慢性心衰患者心功能状态
的评估能有效辅助临床诊断。目前评估心功能的方
法很多,使用较为广泛的主要有心脏超声、生物学标
]
3
志物以及实验室、胸部
X
线检查等
[
。但它们都存
在不足之处,或价格昂贵,给患者带来较大的经济负
)建立新西兰兔的慢性心衰模型,模仿人类心脏
ADR
的病理生理变化过程。通过对模型组和对照组各项
指标的检测和分析,观察模型组某些生化指标和心
功能的改变。并且认为心脏储备指标可用于评估心
功能的状态,为慢性心衰的临床诊断提供辅助手段。
担;或操作复杂,对操作者的技术要求高。因此探索
操作更加简单、价格更加低廉的评估方法显得至关
重要。
心脏储备(,)是指心脏功能的
caidiacreserveCR
上调能力,可用于心功能的评估:包括第一心音与第
二心音的幅值比(
theamplituderatioofthefirsttosec
【基金项目】国家自然科学基金资助项目()
31570003
1
材料与方法
1.1
实验动物
随机选取
2
只普通级新西兰兔,体重(
02.22±
),年龄为
3
个月(重庆医科大学实验动物
0.14kg~6
中心,许可证号:(渝))。分笼饲养,
SCXK20120001
自由饮水。
1.2
试剂药品
盐酸阿霉素(规格:每支
5
,生产批号:
0mg
【收稿日期】
2
修回日期】
20161208
【
0161225
△
【通讯作者】
T
:
1
;
E
:
gel3983980162mailuoxm@cqu.edu.cn
中国应用生理学杂志,,()
2018341
75
),由美仑生物科技有限公司生产;
No615A0.9%
氯化
,生产批号:),钠注射液(规格:每瓶
50mlB16012111
由湖南科伦制药有限公司生产;戊巴比妥钠(规格:
每支
5g
,生产批号:),由德国
M
公司
1063180500erck
,效价:),由生产;肝素钠(规格:每支
1g150U/mg
生物科技有限公司生产。
biosharp
1.3
仪器设备
计算
RM6240B
型多道生理信号采集处理系统、
机、型压力换能器、型心音换能器、心电
YPJ01XJ102
电极、三通开关、聚苯乙烯
/
以及电子称、手
PE
导管,
术器械、一次性注射器、棉球、纱布、丝线等。
1.4
模型制备
适应性饲养
1
周之后,随机选取其中的
5
只作
为对照组,只作为模型组,两组新西兰兔的性别、
15
年龄和体重均无显著性差异。使用
0.9%
氯化钠注
射液,将阿霉素配置成浓度为
1m
的溶液。模
g/ml
型组与对照组分别耳缘静脉注射阿霉素、生理盐水
,每周注射
2
次,连续注射
8
周。同时对新西
1ml/kg
兰兔的活动、精神状态、进食饮水、大小便、脱毛等情
况进行详细记录。
1.5
心电和心音信号的检测
建模完成之后,使用多道生理信号采集处理系
统记录所有实验动物的心电和心音信号。固定新西
兰兔于实验台上,将针灸针分别插入实验动物两前
足与右后足的皮下,然后分别与心电电极相连接。
手持心音换能器固定于心脏搏动最明显处,待其平
静下来,即可开始记录信号,记录时间为
3m
,采样
in
频率为
40
。选取两组的样本信号进行显示
00Hz
(图
1
)。
量,经新西兰兔耳缘静脉缓慢推入
3%
戊巴比妥钠
进行麻醉,用硫化钠溶液去除新西兰兔颈部的兔毛,
并固定于实验台上。游离右颈总动脉,用丝线结扎
远心端,动脉夹夹住近心端,完成穿刺并插管,缓慢
松开动脉夹,开始测量动脉血压。每隔一段时间向
,导管内推入适量的肝素钠溶液,记录时间为
3min
采样频率为
20
。记录完成之后,用动脉夹夹
00Hz
住颈总动脉近心端,缓慢拔出导管,并在穿刺部位采
集
3m
的动脉血用于心肌酶的检测。待所有检测
l
完成之后,用丝线结扎动脉近心端,最后进行空气栓
塞处死实验动物。分别在两组中选取一个样本进行
显示(图
2
)。
Fig.2CarotidarterypressureofNewZealandrabbitsamplesin
twogroups
1.7
统计学分析
所有数据均使用
SPSS19.0
软件进行统计分
析,计量资料以均值
±
标准差()表示。组间比
x±s
珋
检验。较采用独立样本
t
2
结果
2.1
一般情况
在建模过程中,模型组有
2
只新西兰兔由于反
只由于麻醉过度致死,总复腹泻而死亡,对照组有
1
体死亡率为
1
模型组新西兰兔逐
5%
。在建模后期,
渐出现腹泻、脱毛、食欲下降、活动量减少、大便稀薄
等情况,而对照组较为正常。两组实验动物造模后
体重均比造模前有所增加。其中模型组增加程度
(小于对照组((表
1
)。
7.31%
)
7.41%
)
(,)
Tab.1Comparisonofweightbetweenthetwogroupskgx±s
珋
()
a
()
oFig.1PhonocardiogramPCGndelectrocardiogramECGf
NewZealandrabbitsamplesintwogroups
1.6
颈动脉压的检测
对所有新西兰兔进行右颈动脉插管,首先将多
道生理信号采集系统的通道
1
、压力换能器、三通开
关和
P
在导管中推入
0E
导管依次进行连接,
.05%
的肝素钠溶液,排出其中的空气。以
1m
的剂
l/kg
Group
Control
Model
n
4
13
Beforeexercise
2.16±0.20
2.19±0.11
Afterexercise
2.32±0.99
2.35±0.14
2.2
心肌酶的改变
将采集的血液样本送至重庆大学校医院进行心
肌酶的检验,经统计学分析可知,模型组的乳酸脱氢
,)、羟丁酸脱氢酶(酶(
lactatedehydrogenaseLDHaa
,)、肌酸激酶同
hydroxybutyratedehydrogenaseaHBDH
76
,,()
ChinJApplPhysiol2018341
工酶(,)均明显增大,
creatinekinaseisoenzymeCKMB
两组值之间存在显著差异(,表
2
)。
P<0.05
Tab.2Comparisonofmyocardialenzymesbetweenthetwogroups
(,)
U/Lx±s
珋
GroupnLDHaHBDHCKMB
Control4417±35.73487.5±81.461902.25±913.31
7
2
Model13
544.42±150.8306.58±172.16935.42±807.01
:
L
;
a
:
aLDHactatedehydrogenaseHBDHhydroxybutyrate
;
C
:
CdehydrogenaseKMBreatinekinaseisoenzyme
P<0.05vscontrolgroup
3
讨论
[]
5
等将心衰动物模型制作的标准规定
Braunwald
为:出现失代偿心力衰竭,可模拟心肌肥大
心衰全
过程,心衰出现时间可预测。评估心衰的标准为:实
验动物出现乏力、疲倦、精神不振、气急、四肢水肿等
症状,需要对呼吸、血压、心率、心重等体征进行观
察,并结合心电图、心导管等客观手段进行评估。
阿霉素是一种常见的广谱抗肿瘤药物,具有心
脏毒性,当作用于肌体时,会破坏其心肌纤维,导致
细胞凋亡,从而引发扩张型心肌病,达到一定时间和
剂量的累积即可导致心衰的产生。使用阿霉素制作
慢性心衰动物模型具有简便易行、可重复性高等优
势,能够有效模仿人类心脏的病理生理变化过程,因
,]
67
。本文即使用阿霉素诱导新西此使用较为广泛
[
2.3
颈动脉压的改变
通过右颈动脉插管,得到颈动脉压,定位和计算
可得舒张压(,)、收缩压
diastolicbloodpressureDBP
,)、平均动脉压((
systolicbloodpressureSBPmeanarte
,)等指标。经统计学分析可知,模型
rialpressureMAP
组的各项指标均显著减小(,表
3
)。
P<0.01
Tab.3Comparisonofcarotidarterialpressurebetweenthetwo
(,)
groupsmmHgx±s
珋
GroupnDBP
Control478.71±8.39
Model13
59.73±5.85
:
MMAPeanarterialpressure
P<0.01vscontrolgroup
兰兔慢性心衰模型,成功率达到
86.67%
。随着实
验的推进,模型组的实验动物开始出现食欲下降、精
神萎靡、脱毛等现象。两组实验动物的心肌酶、颈动
脉压、心电图和心脏储备指标均存在显著差异,模型
组新西兰兔的收缩功能和舒张功能下降,与文献所
述相符合,因此认为慢性心衰动物模型制备成功。
由于新西兰兔在此阶段的生长发育较快,因此
两组实验动物造模后体重均比造模前有所增加,而
模型组的增加程度(小于对照组(,
7.31%
)
7.41%
)
其原因为阿霉素会降低实验动物的食欲,从而对体
重产生一定的影响。心肌酶是检测心肌缺血损伤的
生物化学指标,当出现心肌梗死或心肌损伤时,
CK
]
8
、、。实验结果中模型
LDHaHBDH
等均会上升
[
MB
组的心肌酶显著增加,可知该组的新西兰兔已出现
SBP
80.88±8.12
62.64±7.09
MAP
79.38±8.33
60.70±6.26
:
D
;
S
:
S
;
DBPiastolicbloodpressureBPystolicbloodpressure
2.4
心电图指标的改变
在测得的心电信号中,定位、计算得到
PR
间
期、波群、间期等指标。经统计学分析可知,
QRSQT
模型组的心电图指标均明显增大,两组值之间存在
显著差异(,,表
4
)。
P<0.05P<0.01
Tab.4ComparisonofECGindicatorsbetweenthetwogroups
(,)
msx±s
珋
GroupnPR
Control57.55±1.32
Model13
13.42±6.51
QRS
20.14±3.34
29.41±7.72
QT
30.42±5.32
41.79±10.34
严重的心肌损伤。颈总动脉是头颈部的主要动脉
干,当慢性心衰处于失代偿期时,心肌收缩力下降,
心输出量减少,动脉血压随之下降。
Q
波群反映
RS
两心室的去极化过程,由于阿霉素药物具有心脏毒
性,心脏发生器质性病变,心室传导延迟,从而使得
[]
9
时限增宽。
K
等通过实验证明
1QRSashani4%~
时限增大的情况,并
47%
的慢性心衰患者存在
QRS
,
P<0.05P<0.01vscontrolgroup
2.5
心脏储备指标的改变
通过对心音信号的定位、计算、分析,得到
H
、
R
和
S
等心脏储备指标。与对照组比较,模
D/S1/S2
型组的
H
与
S
明显减小,两组
R
明显增大、
D/S1/S2
值存在显著差异(,表
5
)。
P<0.05
Tab.5Comparisonofcardiacreverseindexesbetweenthetwo
groups
Group
Control
Model
nHRD/S
5227.60±37.871.01±0.18
0
13
279.03±39.66.83±0.11
S1/S2
2.56±1.43
1.75±0.50
将
Q
时限的增大作为预测慢性心衰患者左室收
RS
缩功能下降的重要指标。
PR
间期代表房室传导时
间,当发生房室传导阻滞时,
PR
间期延长。
QT
间期
]
10
代表从心室开始去极化到完全复极化的时间
[
。
由此可知模型组新西兰兔的心电图存在心律失常,
心脏收缩功能下降。使用阿霉素诱导的慢性心衰,
其基础疾病为扩张型心肌病,主要特征是心腔扩大,
心肌收缩功能减退,失代偿期发展为全心衰竭,此时
心脏收缩功能和舒张功能均显著下降。收缩能力减
:
H
;
D
:
R
;
HReartrate/Satioofdiastolictosystolicduration
:
AS1/S2mplituderatioofthefirsttosecondheartsound
P<0.05vscontrolgroup
中国应用生理学杂志,,()
2018341
77
107.
[]
X
,
G
,
Wa
,
e4iaoSuoXngFtal.Evaluatingtwonewindica
[],,
torsofcardiacreserveJ.IEEEEngMedBiolMag2003
():
122447162.
[]
B
,
M
,
Wa5raunwaldEockMBstsonJT.Congestiveheartfail
:
c
[
urrentresearchandclinicalapplicationsM
]
.Newure
:
G
,
1
:
1Yorkruneandstratton98225126.
[]
S
,
L
,
K
,
e6ingalPiTMumarDtal.Adriamycininducedheart
:[],
mechanismandmodulationJ.MolCellBiochemfailure
,
2
):
7200007
(
12785.
[]
O
,
G
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A
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e7utomuroDranaDRzzatoFtal.Adriamycinin
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弱导致产生的
S
因此心脏的循
1
降低,
S1/S2
减小,
环功能减弱。心功能不全时心排血量减少,会通过
对主动脉弓和颈动脉窦压力感受器的刺激等机制反
射性引起心率加快。此时心动周期缩短,收缩期和
舒张期随之缩短,但后者缩短程度更大,因此
D/S
比值减小,说明心脏供血不充足。
]
11
心脏储备指标的应用已逐渐增多,严小波
[
等
即通过
D/S
比值来评估青少年的心功能状况。
[]
12
等通过实验证实在左心室收缩功能不全的
Hsieh
患者中,伴随有
S
吴晓军等得出
1/S2
值的降低;
比值与
ND/SYHA
心功能分级存在相关性的结论。
本文通过对动物模型各项指标的检测与分析,证明
心脏储备指标可用于评估慢性心衰动物模型的心功
能状态。并且心脏储备指标的检测具有操作简单、
方便快捷、价格便宜、无创等优势,已逐渐受到重视,
有望在常规体检、床旁监测和穿戴式等领域取得更
大的突破。
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关于图、表的要求
图应具有自明性,其内容不可与文字、表格重复。图中的量、单位、符号、缩写词和文字等须与正文一致。
图片应图像清晰,反差明显,精度
6
。显微照片图应附比例标尺(如
S
)。染色后拍摄的
00dpicalebar=50m
μ
显微照片还应注明染色法。表一般采用三线式,须置于文中相应处,图可附另页。图表的题目、内容和注释
须用英文。
本刊编辑部
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