王曉玲,焦 宏,劉克芹,張曉云
(1.河北北方學院附屬第一醫(yī)院,河北 張家口 075000;2.河北北方學院基礎醫(yī)學院,河北 張家口 075000)
急性心肌缺血是臨床上常見的心血管急癥,也是造成急性死亡的重要原因。鑒于心肌電活動的異常是造成心臟電穩(wěn)定性下降的主要原因,為此本實驗通過對急性心肌缺血大鼠左室流出道動作電位變化進行分析,探討大鼠在急性心肌缺血過程中的心電活動的改變,為臨床的診斷、治療提供重要的理論依據。
健康雄性10~12周齡SD大鼠36只,體質量250~280g,由中國科學院動物研究所維通利華實驗動物中心提供。實驗組28只,對照組8只。
SD大鼠用20%烏拉坦(6mL·kg-1)腹腔麻醉大鼠,后背位固定,氣管插管連接動物呼吸機,頻率70次·min-1,潮氣0.3~0.4mL·kg-1,連接心電圖機,持續(xù)記錄心電圖變化。緊靠胸骨正中于左側第2~3肋間打開胸腔,暴露心臟,剪開心包膜,于左心耳與肺動脈圓錐之間,用穿有5-0縫合線的3/8彎針鉤繞并結扎左冠狀動脈前降支,以心電圖I、II、avL導聯ST段抬高0.2mV和前壁青紫作為手術成功標志。另設假手術(Sham,SH)組8只大鼠,假手術組除不結扎冠狀動脈外,其余操作與急性心肌缺血模型組動物相同。監(jiān)測結扎30 min內的室速/室顫的發(fā)生(室速定義為10個或10個以上連續(xù)心動周期小于100ms的室性期前收縮)。
有自發(fā)節(jié)律的可直接記錄,無自發(fā)節(jié)律的先用SDQ-4刺激器,以波寬2ms、頻率1Hz、二倍閾強度的方波刺激標本,直至誘發(fā)出穩(wěn)定的自發(fā)節(jié)律,停止電刺激,自發(fā)節(jié)律穩(wěn)定后開始實驗。用充以3mol·L-1KCl的玻璃微電極引導細胞內動作電位。經DWF-3型放大器輸出至SBR-1示波器進行觀察,同時用微機實時采樣記錄動作電位。記錄兩組大鼠左心室流出道動作電位的最大舒張電位 (MDP)、0相去極幅度 (APA)、0相最大除極速度 (Vmax)、復極時程 (APD)以及復極50% (APD50)和復極90%(APD90)時間,并進行比較分析。
對實驗組和對照組大鼠左室流出道動作電位進行觀察。
急性心肌缺血大鼠動作電位的APD、APD50和APD90都明顯延長,較對照組差異具有顯著性(P<0.01),見表1。
表1 急性心肌缺血大鼠與對照組大鼠左室流出道誘發(fā)電位數值 (±s)
表1 急性心肌缺血大鼠與對照組大鼠左室流出道誘發(fā)電位數值 (±s)
注:與對照組相比**P<0.01
分組 RP (mv) APA (mv) Vmax(mv·s-1) APD (s) APD50 (s) APD90 (s)實驗組 -60.6±5.1 78.4±2.1 85.8±3.2 156.1±4.1** 73.9±5.8** 128.2±3.6**6.8 73.9±5.4對照組 -52.9±2.2 73.8±3.5 94.4±2.4 123.3±2.4 53.9±
左室流出道是指血流從左心室到主動脈之間的通路,為心臟的特殊部位。目前對流出道的研究甚為廣泛,比如,左心室肥厚常引起左心室流出道形態(tài)的變化[1]。我室對家兔左心室流出道自律性電活動進行觀察,發(fā)現低氧、K+水平及pH高低均使其自律性發(fā)生改變,可能與臨床上起源于心室流出道的心律失常有關[2]。筆者對急性心肌缺血大鼠左室流出道動作電位進行了觀察分析,以期為左室流出道電活動的變化與心肌缺血的關系找到相關的依據。
對于心室肌細胞的動作電位,特別是在復極化過程中的各個階段,離子起著不同的作用。復極1期[3]:是由K+外流而形成;2期復極化—平臺期:同時有Ca2+緩慢內向流動和少量K+外向流動而引起;復極化3期:K+再生性外流促進膜內電位向負性轉化;4期-靜息期:膜電位基本上穩(wěn)定于靜息電位水平,依靠Na+-K+泵轉運Na+、K+和Na+-Ca2+交換作用維持正常的離子分布。該實驗發(fā)現急性心肌缺血大鼠的心肌APD50和APD90均有延長,這些可能與細胞膜上離子的改變有關。細胞膜上通道K+可能被抑制,致使K+外流減弱,1期延長;或者是在2期平臺期,Ca2+內流增多,使之復極時間延長;或者在4期鈉泵的活動受到抑制,導致細細胞膜兩側的Na+-K+不能恢復原樣,4期復極化過程延長[4]。這與高血壓大鼠左心室流出道動作電位的變化結果基本一致。高血壓與心肌缺血之間有著不可分割的關系,高血壓時間長了常常會導致心肌缺血出現、長期高血壓病患者心肌肥大時,心肌纖維直徑代償性增大 (數量不增多),毛細管數量不能相應增多,因此容易發(fā)生相對的心肌缺血。提示急性心肌缺血大鼠的左心室流出道動作電位的改變與離子流改變密切相關,特別是在復極化過程中的改變更為顯著。其改變機制可能與上述因素有關,但具體機制目前尚未闡明,有待于科研工作者繼續(xù)努力。
[1]Klues H G,Roberts W C,Maron B J.Morphological determinants of echocardiographgic patterns of mitral valve systolic anterior motion in obstructive hypertrophic cardiomyopathy[J].Circulation,1993,87:1570-1579.
[2]張曉云,趙蘭平,馬建偉,等.家兔左心室流出道電生理特性的研究[J].中國現代醫(yī)學雜志,2008,18(3):286-289.
[3]陳彥靜,李建東.生理學[M].第2版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2007:73.
[4]焦宏,邱麗影,呂莉,等.高血壓大鼠與正常大鼠左室流出道動作電位的分析[J].張家口醫(yī)學院學報,2001,18(1):6-7.