慢性心衰新西兰家兔某些生化指标和心功能的改变

慢性心衰新西兰家兔某些生化指标和心功能的改变


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

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

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

次,共

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】

【文章编号】

()

000683420180107404

【】

1DOI0.12047/j.cjap.5534.2018.019

ChangesofsomebiochemicalmarkersandcardiacfunctioninNew

Zealandrabbitswithchronicheartfailure

LZHOUBenmeiUOXingmingHENGYinengIHongquan

(,

CollegeofBioengineeringhongqingUniversityhongqingEngineeringResearchCenterforMedicalElectronicTechnologyhongqing400044hina

【】

TABSTRACTbjectivehisarticleinvestigatedthechangesofsomebiochemicalmarkersandcardiacfunctioninchronicheartfailure

(),

NCHFndprovidedthebasisforthediagnosisofCHF.MethodsewZealandrabbitCHFmodelwasestablishedusingadriamycin

()()

),

iADR.TwentyNewZealandrabbitswererandomlydividedintomodelgroupn=15ndcontrolgroup

n=5njectedwithADRand

,,

esalinesolutionviatheearveinrespectively2timesaweekastingfor8weeks.Afterthatyocardialenzymesarotidarterypressure

Cchocardiogram

ECGndphonocardiogram

PCGfallNewZealandrabbitsweredetectedandrecorded.Resultsomparedwithcontrol

):

Cgroupllparametersofthemodelgroupwerechangedsignificantly

P<0.05.ConclusionHFleadstomyocardialdamageinNew

cZealandrabbitsecreasedsystolicanddiastolicfunctionardiacreserveindexcanbeusedtoassesscardiacfunction.

【】

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

,)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

志物以及实验室、胸部

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

材料与方法

1.1

实验动物

随机选取

只普通级新西兰兔,体重(

02.22±

),年龄为

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,

SCXK20120001

自由饮水。

1.2

试剂药品

盐酸阿霉素(规格:每支

,生产批号:

0mg

【收稿日期】

修回日期】

20161208

0161225

【通讯作者】

gel3983980162mailuoxm@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

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

周之后,随机选取其中的

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

次,连续注射

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

)。

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

3m

的动脉血用于心肌酶的检测。待所有检测

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

)。

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

检验。较采用独立样本

结果

2.1

一般情况

在建模过程中,模型组有

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

体死亡率为

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

)。

7.31%

7.41%

(,)

Tab.1Comparisonofweightbetweenthetwogroupskgx±s

()

()

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

、压力换能器、三通开

关和

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

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(

lactatedehydrogenaseLDHaa

,)、肌酸激酶同

hydroxybutyratedehydrogenaseaHBDH

76

,,()

ChinJApplPhysiol2018341

工酶(,)均明显增大,

creatinekinaseisoenzymeCKMB

两组值之间存在显著差异(,表

)。

P<0.05

Tab.2Comparisonofmyocardialenzymesbetweenthetwogroups

(,)

U/Lx±s

GroupnLDHaHBDHCKMB

Control4417±35.73487.5±81.461902.25±913.31

Model13

544.42±150.8306.58±172.16935.42±807.01

aLDHactatedehydrogenaseHBDHhydroxybutyrate

CdehydrogenaseKMBreatinekinaseisoenzyme

P<0.05vscontrolgroup

讨论

[]

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

)。

P<0.01

Tab.3Comparisonofcarotidarterialpressurebetweenthetwo

(,)

groupsmmHgx±s

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

、、。实验结果中模型

LDHaHBDH

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

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

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

)。

P<0.05P<0.01

Tab.4ComparisonofECGindicatorsbetweenthetwogroups

(,)

msx±s

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。

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

[]

时限增宽。

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

等心脏储备指标。与对照组比较,模

D/S1/S2

型组的

明显减小,两组

明显增大、

D/S1/S2

值存在显著差异(,表

)。

P<0.05

Tab.5Comparisonofcardiacreverseindexesbetweenthetwo

groups

Group

Control

Model

nHRD/S

5227.60±37.871.01±0.18

13

279.03±39.66.83±0.11

S1/S2

2.56±1.43

1.75±0.50

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

HReartrate/Satioofdiastolictosystolicduration

AS1/S2mplituderatioofthefirsttosecondheartsound

P<0.05vscontrolgroup

中国应用生理学杂志,,()

2018341

77

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弱导致产生的

因此心脏的循

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

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

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

。显微照片图应附比例标尺(如

)。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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