壓力負(fù)荷型慢性心衰大鼠的心電圖特征

曹海濤，王晨陽 *，華川，馬廣信

(1.解放軍第252醫(yī)院醫(yī)務(wù)處，河北 保定　071000；2. 解放軍第252醫(yī)院檢驗(yàn)科，河北 保定　071000)

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壓力負(fù)荷型慢性心衰大鼠的心電圖特征

曹海濤1，王晨陽1*，華川2，馬廣信1

(1.解放軍第252醫(yī)院醫(yī)務(wù)處，河北 保定071000；2. 解放軍第252醫(yī)院檢驗(yàn)科，河北 保定071000)

目的 采用心電圖檢測壓力負(fù)荷型慢性心衰大鼠并分析其特點(diǎn)。方法20只雄性SD大鼠隨機(jī)分成假手術(shù)組(S組)和心衰組(HF組)。心衰組采用腹主動脈縮窄法制備模型，假手術(shù)組只穿線不縮窄。Ⅱ?qū)?lián)心電圖檢測肢體導(dǎo)聯(lián)并統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)。結(jié)果術(shù)后10周，心電圖檢測顯示幾個(gè)特點(diǎn)：心衰組(HF組)：①心率、P波振幅和P波時(shí)限都明顯增加(P< 0.05)；②R波振幅明顯大于S組大鼠(P< 0.05)；③心電圖的J點(diǎn)位移明顯抬高(P< 0.05)，而ST高度則明顯降低(P< 0.05)。結(jié)論壓力負(fù)荷型心衰大鼠的心電圖特征明顯，心電圖檢測作為一種無創(chuàng)的方法可以有效的評價(jià)大鼠壓力負(fù)荷型心力衰竭。

心電圖；壓力超負(fù)荷；心衰

心力衰竭是嚴(yán)重威脅人類健康的重要疾病之一，它是各種嚴(yán)重心臟病的最終結(jié)局，至今還沒有滿意的治療方法。由多種原因引起的心室壓力超負(fù)荷是心力衰竭發(fā)生的起始因素，比如發(fā)生高血壓或心肌梗死之后，導(dǎo)致心肌能量代謝和心肌纖維蛋白組成發(fā)生改變，進(jìn)而心室逐漸擴(kuò)張、心室的泵血功能降低最終導(dǎo)致心力衰竭[1, 2]。因此，壓力超負(fù)荷心肌重構(gòu)的病理生理機(jī)制和心功能的關(guān)系越來越受到重視[3]。慢性壓力超負(fù)荷模型是研究充血性心力衰竭的主要模型，而心電圖作為臨床心臟疾病的常規(guī)檢測手段，也可以用于評判大鼠壓力負(fù)荷型心臟肥大的病理特征。本實(shí)驗(yàn)通過主動脈縮窄法建立壓力負(fù)荷型心力衰竭大鼠模型，按照常規(guī)采集其心電圖數(shù)據(jù)，并與正常大鼠心電圖數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，以進(jìn)一步探討壓力負(fù)荷型心力衰竭大鼠的心電圖特征。

1　材料和方法

1.1實(shí)驗(yàn)動物

SPF級SD雄性大鼠20只，8周，體重160～170 g，購于中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物中心[SCXK(軍)2012-0004]。無菌手術(shù)在解放軍第252醫(yī)院動物實(shí)驗(yàn)室[SYXK(軍)2007-019]進(jìn)行，并按實(shí)驗(yàn)動物使用的3R原則給予人道的關(guān)懷。

1.2儀器與設(shè)備

使用PowerLab(AD Instrumengts公司)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。使用LabChart_v7.3.7軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和分析。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1動物分組

20只SD大鼠隨機(jī)分為2組：假手術(shù)(S)組10只；心衰(HF)組10只。HF組采用雙線腹主動脈縮窄術(shù)制備壓力超負(fù)荷型心衰大鼠模型。S組只進(jìn)行腹主動脈穿線而不縮窄。在手術(shù)過程中，S組死亡1只，HF組死亡2只，在術(shù)后第1周HF組又死亡一只。最后S組9只大鼠和HF組7只大鼠進(jìn)入實(shí)驗(yàn)。1.3.2壓力負(fù)荷型心衰大鼠模型的建立

參照Conrad等[4]的方法并作進(jìn)一步改進(jìn)[5,6]。大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)10 d，術(shù)前12 h禁食，自由飲水。稱重后，用50 mg/kg的戊巴比妥鈉腹腔內(nèi)注射麻醉。麻醉成功后，在左側(cè)脊肋角區(qū)大概2 cm2的范圍備皮，1%碘伏消毒，縱向切開皮膚，鈍性分離肌肉，暴露腹主動脈，剝離腹主動脈周圍的結(jié)締組織，跟據(jù)腹主動脈粗細(xì)以直徑為0.8 mm左右的不銹鋼探針(或使用小鼠灌胃針，去掉圓頭)與腹主動脈一起使用4號絲線結(jié)扎，結(jié)扎兩次，抽出探針形成腹主動脈狹窄(約50%～60%)，縫合肌層和手術(shù)切口，同時(shí)腹腔注射青霉素10萬IU。假手術(shù)組的腹主動脈只穿線而不進(jìn)行縮窄，其他手術(shù)步驟同模型組。

1.3.3心電圖檢測

造模10周后，用0.5%戊巴比妥鈉(50 mg/kg，腹腔注射)麻醉大鼠，將心電圖三個(gè)針形電極導(dǎo)線連接到換能器上，Ⅱ?qū)?lián)負(fù)極連接大鼠右上肢，正極連接大鼠左下肢，地線連接右下肢。收集并記錄大鼠的心電圖數(shù)據(jù)。

1.4統(tǒng)計(jì)方法

2　結(jié)果

2.1P波

從表1可見，和S組相比，HF組的心率、P波振幅和P波時(shí)限都明顯增加(P< 0.05)。

2.2QRS波

HF組和S組比較，QRS時(shí)限、QT間期和Q波振幅均無明顯差異(P< 0.05)(見表1)。而HF組大鼠的R波振幅明顯大于S組大鼠(P< 0.05)(見表1)。

2.3ST段和T波

與S組相比，HF組心電圖的J點(diǎn)位移明顯抬高(P< 0.05)，ST高度明顯降低(P< 0.05)。(見表2)

表1　S組和HF組大鼠心電圖的P波、QRS波情況

注：*P< 0.05，與假手術(shù)組比較。

Note.*P< 0.05，compared witn the S group.

表2　S組和HF組大鼠心電圖的ST段和T波

注：*P< 0.05，與假手術(shù)組比較。

Note.*P< 0.05，compared witn the S group.

3　討論

心力衰竭是臨床上十分常見的疾病，是由多種原因?qū)е碌某跏夹募p傷引起了心肌結(jié)構(gòu)和功能的異常，最終導(dǎo)致心室收縮功能或舒張功能發(fā)生障礙[7]。它是各種心臟病的嚴(yán)重階段，具有很高的致殘率及病死率。

高血壓造成的心臟壓力負(fù)荷是導(dǎo)致心力衰竭的常見病因之一。在血壓過高的情況下，心臟壓力負(fù)荷過重，左心室會產(chǎn)生代償性肥大以保證射血量，維持正常的生理機(jī)能。心肌長期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，必然導(dǎo)致心室重構(gòu)和心臟功能的改變，最終失去代償功能。腹主動脈結(jié)扎法是國內(nèi)外研究者制備壓力負(fù)荷型慢性心衰大鼠最常用的方法，通過使腹主動脈縮窄，可直接使血壓增高，心臟后負(fù)荷加重，逐漸使心臟持續(xù)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，造成左心室肥大增厚最終導(dǎo)致左心衰竭[8, 9]。

迄今為止，有很多技術(shù)用于大鼠心臟功能的測定，如超聲心動圖、核磁共振、左心室插管以及心臟稱重等[10]，心電圖是臨床檢查中診斷心率失常、心肌受損的重要方法之一，因此通過無創(chuàng)性的心電圖檢測評價(jià)大鼠壓力負(fù)荷型心臟損傷具備一定的協(xié)助診斷價(jià)值[11]。

我們在大鼠麻醉狀態(tài)下采集心電圖數(shù)據(jù)，所記錄的大鼠心電圖和人體心電圖有些相似之處，比如有明顯的P波和QRS波群，但也有明顯差別，大鼠心率比較快，心室波形沒有明顯的ST段，與相關(guān)報(bào)道相符[12]。P波振幅增加說明右房擴(kuò)大，P波時(shí)限的增加說明左房擴(kuò)大，兩者同時(shí)增加說明雙房擴(kuò)大，該結(jié)果驗(yàn)證了壓力負(fù)荷性心衰大鼠的代償性心臟肥大特性。有研究表明，R波振幅增高和左室腔內(nèi)徑增高有關(guān)，同時(shí)也預(yù)警了體液潴留[13]，這也是充血性心力衰竭的一個(gè)典型特征，心力衰竭時(shí)左室舒張末期壓力增加和右房壓增高，可引起心室和心房肌細(xì)胞水腫，就像身體其他部位的水腫(肺水腫和外周水腫)。ST段代表心室復(fù)極的初始階段，其抬高或壓低往往具有病理意義，常見于心肌缺血或心肌損傷等情況。心電圖的ST段標(biāo)測可以作為大鼠心肌缺血嚴(yán)重程度的判斷依據(jù)，由于J點(diǎn)位移和T波振幅改變的主要原因是心臟自身的心電改變，其他波形沒有這樣的特性[14]。因此心電圖的J點(diǎn)位移和T波改變常作為評價(jià)其心肌缺血的首選指標(biāo)。本研究顯示，HF組心電圖的J點(diǎn)位移明顯抬高，說明壓力負(fù)荷可導(dǎo)致心肌缺血缺氧性損傷。從而使心電圖出現(xiàn)ST-T的損傷性改變。當(dāng)ST段下移顯著時(shí)，可能會隨時(shí)發(fā)生猝死。這也是心力衰竭的最嚴(yán)重危害。

總之，壓力負(fù)荷型心衰大鼠的心電圖特征明顯，心電圖檢測作為一種無創(chuàng)的方法可以有效的評價(jià)大鼠壓力負(fù)荷型心力衰竭。

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Characteristics of electrocardiography in pressure-overload chronicity heart failure rats

CAO Hai-tao1, WANG Chen-yang1*, HUA Chuan2，MA Guang-xin1

(1. Department of Medcine Affairs, No. 252 Hospital of PLA, Baoding 071000, China；2. Clinical laboratory, No. 252 Hospital of PLA, Baoding 071000, China)

Objective To analyze the electrocardiography (ECG) data of pressure overload -induced chronic heart failure rats．MethodsTotally 20 SD rats were randomly divided into sham operation group and heart failure group. Heart failure rats were induced by abdominal aorta constriction．Echocardiogram measurement demonstrated the occurrence of cardiac function．Two lead ECG parameters of limb a was measured and statistically analyzed．ResultsTen weeks after operation, there was a increase in heart rate, P amplitude, P duration and R amplitude comparing by those of the sham operation group (P< 0.05). ECG showed a significant and ubiquitous J point elevation (P< 0.05), with ST segment notable depression (P< 0.05).ConclusionsECG in pressure-overload chronicity heart failure rats exhibits obviously characteristic features. ECG is an useful tool for objective and accurate assessment of cardiac function in rats．

Electrocardiography; Pressure overload; Heart failure

曹海濤(1979-)，男，本科，主管技師，專業(yè)：心血管病檢驗(yàn)與臨床研究。E-mail: cht252@163.com。

王晨陽(1980-)，女，碩士，助理研究員，研究方向：實(shí)驗(yàn)病理與比較醫(yī)學(xué)。E-mail: wangbio_2004@163.com。

研究報(bào)告

R-332

A

1671-7856(2016)09-0061-04

10.3969.j.issn.1671-7856. 2016.09.011

2016-03-14