壓力容積導(dǎo)管系統(tǒng)評(píng)價(jià)心梗模型心功能的意義

曾宇　張三印

摘要：目的應(yīng)用壓力容積導(dǎo)管系統(tǒng)對(duì)心肌梗死大鼠進(jìn)行左心室血液動(dòng)力學(xué)檢測(cè)。方法采用結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支的方法制備心肌梗死模型作為模型組，行假手術(shù)作為假手術(shù)組。2周后，分別對(duì)2組大鼠進(jìn)行左心功能進(jìn)行檢測(cè)，大鼠麻醉后經(jīng)頸動(dòng)脈向左心室插入Millar導(dǎo)管，記錄大鼠左心室的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)值，然后進(jìn)行分析。結(jié)果模型組在反應(yīng)左心室排血功能的參數(shù)SW（P<001）、CO（P<001）、SV（P<001）、Pes（P<001）、EF（P<001）、PowMax（P<001）、-dV/dt min（P<001）均降低和Ves（P<001）增加；模型組在反應(yīng)左心室舒張功能的參數(shù)Ved（P<001）、Ped（P<001）均升高和-dP/dtmin（P<005）、+dV/dtmax（P<001）均降低。結(jié)論2周后心肌梗死模型組大鼠左心室主動(dòng)舒張功能無障礙，但是左心室收縮功能降低，可見壓力容積導(dǎo)管系統(tǒng)可以客觀準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)大鼠的心功能變化。

關(guān)鍵詞：心肌梗死；左心功能；壓力；容積

中圖分類號(hào)：R54文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1007-2349（2014）10-0065-03

【Abstract】Objective：To test the left ventricular hemodynamics of myocardial infarction rats by the use of pressure-volume catheter system. Methods：A myocardial infarction model was made by the ligation of left anterior descending coronary artery and sham surgery used as a sham surgery group. The left ventricular function of the two groups were detected two weeks later and the left ventricular hemodynamic parameters were recorded and analyzed after the rats were anesthetized by inserting Millar catheter into the left ventricle through carotid artery. Results：The left ventricular ejection function parameters of the model group，SW（P<0.01），CO（P<0.01），SV（P<0.01），Pes（P<0.01），EF（P<0.01），PowMax（P<0.01），-dV/dt min（P<0.01）lowered while Ves（P<0.01）increased. The left ventricular diastolic function parameters of the model group，Ved（P<0.01）and Ped（P<0.01）rose while-dP / dtmin（P<0.05）and + dV / dtmax（P<0.01）lowered. Conclusion：The left ventricular diastolic function of the myocardial infarction rat model group was accessible two weeks later，but the left ventricular systolic function reduced. It can be seen the pressure-volume catheter system can accurately evaluate the changes of rat heart function objectively.

【Key words】myocardial infarction，left ventricular function，pressure，volume

國內(nèi)許多學(xué)者在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物上應(yīng)用多普勒超聲檢測(cè)心功能，并不斷嘗試拓寬多普勒超聲的適用范圍，但是在實(shí)驗(yàn)小動(dòng)物的心功能檢測(cè)方面研究的不多，這可能限于多普勒超聲主要是針對(duì)人而設(shè)計(jì)。為獲得小動(dòng)物的壓力容積關(guān)系，近年來國外采用了壓力容積導(dǎo)管系統(tǒng)[1～2]對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行心功能評(píng)價(jià)，但其操作程序比價(jià)復(fù)雜，技術(shù)要求高，因此在國內(nèi)的基礎(chǔ)性研究中的使用還不廣泛。在本研究中，筆者應(yīng)用壓力容積導(dǎo)管系統(tǒng)對(duì)假手術(shù)大鼠與心肌梗死大鼠進(jìn)行心功能進(jìn)行比較分析，希望此方法在國內(nèi)得到推廣。

1實(shí)驗(yàn)材料

11實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組40只SD大鼠，體重（180±10）g（購自四川簡陽達(dá)碩生物科技有限公司，動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK（川）2008-24），實(shí)驗(yàn)前適養(yǎng)3 d。考慮心肌梗死模型制作死亡率高，故隨機(jī)抽取25只做為模型組，15只做為假手術(shù)組。

12試劑和儀器水合氯醛（成都市科龍化工試劑廠），Inspira系統(tǒng)動(dòng)物呼吸機(jī)（Inspira 7059，Harvard），PowerLab8/35八通道研究型高速記錄主機(jī)含LabChart Pro專業(yè)版軟件（PL3508B35，ADInstruments），壓力容積導(dǎo)管（SPR-869，Millar）。

2實(shí)驗(yàn)方法

21心肌梗死模型制備[3～4]給予10%水合氯醛03 mL/（100 g）腹腔注射。經(jīng)口氣管插管，機(jī)械通氣。連接心電圖。開胸，采用開瞼器撐開胸腔，充分暴露出心底，找到肺動(dòng)脈和左心耳，結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支，關(guān)胸。扎后大鼠心電圖可見J點(diǎn)上移，T波寬大，為造模成功。單獨(dú)飼養(yǎng)14天后，假手術(shù)組和模型組分別隨機(jī)選取10只大鼠進(jìn)行心功能檢測(cè)。endprint

22應(yīng)用壓力容積系統(tǒng)對(duì)大鼠心功能進(jìn)行檢測(cè)由于導(dǎo)管系統(tǒng)本身存在系統(tǒng)誤差，因此在檢測(cè)過程中需要應(yīng)用LabChart Pro專業(yè)版軟件進(jìn)行壓力校正、容積校正、鹽水校正[5]。采用頸動(dòng)脈插管插入Millar導(dǎo)管。

檢測(cè)左心室心功能參數(shù)：采用軟件對(duì)所得的壓力、容積的曲線進(jìn)行分析得到每只大鼠的心功能參數(shù)：每搏功SW、每分心輸出量CO、每搏輸出量SV、收縮期容積Ves、舒張期容積Ved、收縮壓Pes、舒張壓Ped、心率HR、射血分?jǐn)?shù)EF、壓力上升速率最大值+dP/dtmax、壓力下降速率最大值-dP/dtmin、容積上升速率最大值+dV/dtmax、容積下降速率最大值-dV/dt min、左室心肌松弛時(shí)間常數(shù)Tau。

5討論

本研究采用結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支的方法建立心肌梗死模型，然后采用壓力容積導(dǎo)管系統(tǒng)檢測(cè)兩組大鼠的左心功能情況。壓力容積導(dǎo)管存在誤差，容易低估心室的絕對(duì)容積，使結(jié)果偏低[6]。雖然壓力容積導(dǎo)管存在不足，但其任是評(píng)價(jià)左心室心功能變化的“金標(biāo)準(zhǔn)”之一，廣泛的應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在生理、病理狀態(tài)下心功能的研究[7～8]。

從統(tǒng)計(jì)的2組大鼠的左心室收縮功能參數(shù)可以得出：模型組在反應(yīng)左心室排血功能的參數(shù)SW、CO、SV、Pes、EF、PowMax、-dV/dt min均降低和Ves增加，提示模型組的左心室的射血的能力降低，即收縮功能已經(jīng)受損；但+dP/dt max（P>005）無明顯差異，提示還未發(fā)展到心衰。

從統(tǒng)計(jì)的兩組大鼠的左心室舒張功能參數(shù)可以得出：模型組在反應(yīng)左心室舒張功能的參數(shù)Ved、Ped均升高和-dP/dtmin、+dV/dtmax均降低，說明舒張末期的心室容積和心室壓力均有較大程度的升高；參數(shù)Tau的值與左心室的主動(dòng)舒張功能成反比[9]，但 Tau（P>005）說明兩組大鼠的Tau值的差異無明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，則提示模型組的左心室主動(dòng)舒張功能無障礙。

綜上所述，2周后心肌梗死模型組大鼠左心室舒張末期的心室容積和心室壓力均有明顯的升高，但其主動(dòng)舒張功能無明顯障礙；左心室收縮功能有明顯降低，但未發(fā)展到心衰。可見壓力容積導(dǎo)管系統(tǒng)可以客觀準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)大鼠的心功能變化。

參考文獻(xiàn)：

[1]Pal Pacher，Takahiro Nagayama，partha Mukhopadhyay et alMeasurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats[J].Nat Protoc，2008，3（9）：1422-1434

[2]Krystyna MShioura，David LGeenen，Paul HGoldspinkAssessment of cardiac function with the pressure-volume conductance system following myocardial infarction in mice[J].Heart and Circulatory Physiology，2007，293：H2870-2877

[3]施新遒心血管疾病動(dòng)物模型。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)[M].北京：

人民出版社，2001，461-472

[4]HSelye，EBajusz，SGrasso and PMendellSimple Techniques for the Surgical Occlusion of Coronary Vessels in the Rat[J].Angiology，1960，11：398-407

[5]Nielsen JM，Kristiansen SB，Ringgaard S，et alLeft ventricular volume measurement in mice by conductance catheter：evaluation and optimization of calibration[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2007，293：H534-540

[6]Costandi PN，F(xiàn)rank LR，McCulloch AD，et alRole of diastolic properties in the transition to failure in a mouse model of the cardiac dilatation[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2006，291：H2971-2979[7]Murphy AM，Kogler H，Georgakopoulos D，et alTransgenic mouse model of stunned myocardium[J].Science，2000，287：488-491

[8]Joho S，Liaudet L，Bai P，et alLeft ventricular pressure-volume relationship in conscious mice[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2007，292：H369-377

[9]Davis KL，Mehlhorn U，Schertel ER，Geissler HJ，Trevas D，et alVariation in tau，the time constant for isovolumic relaxation，along the left ventricular base-to-apex axis[J].Basic Res Cardiol，1999：94：41-48

（收稿日期：2014-06-28）endprint

22應(yīng)用壓力容積系統(tǒng)對(duì)大鼠心功能進(jìn)行檢測(cè)由于導(dǎo)管系統(tǒng)本身存在系統(tǒng)誤差，因此在檢測(cè)過程中需要應(yīng)用LabChart Pro專業(yè)版軟件進(jìn)行壓力校正、容積校正、鹽水校正[5]。采用頸動(dòng)脈插管插入Millar導(dǎo)管。

檢測(cè)左心室心功能參數(shù)：采用軟件對(duì)所得的壓力、容積的曲線進(jìn)行分析得到每只大鼠的心功能參數(shù)：每搏功SW、每分心輸出量CO、每搏輸出量SV、收縮期容積Ves、舒張期容積Ved、收縮壓Pes、舒張壓Ped、心率HR、射血分?jǐn)?shù)EF、壓力上升速率最大值+dP/dtmax、壓力下降速率最大值-dP/dtmin、容積上升速率最大值+dV/dtmax、容積下降速率最大值-dV/dt min、左室心肌松弛時(shí)間常數(shù)Tau。

5討論

本研究采用結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支的方法建立心肌梗死模型，然后采用壓力容積導(dǎo)管系統(tǒng)檢測(cè)兩組大鼠的左心功能情況。壓力容積導(dǎo)管存在誤差，容易低估心室的絕對(duì)容積，使結(jié)果偏低[6]。雖然壓力容積導(dǎo)管存在不足，但其任是評(píng)價(jià)左心室心功能變化的“金標(biāo)準(zhǔn)”之一，廣泛的應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在生理、病理狀態(tài)下心功能的研究[7～8]。

從統(tǒng)計(jì)的2組大鼠的左心室收縮功能參數(shù)可以得出：模型組在反應(yīng)左心室排血功能的參數(shù)SW、CO、SV、Pes、EF、PowMax、-dV/dt min均降低和Ves增加，提示模型組的左心室的射血的能力降低，即收縮功能已經(jīng)受損；但+dP/dt max（P>005）無明顯差異，提示還未發(fā)展到心衰。

從統(tǒng)計(jì)的兩組大鼠的左心室舒張功能參數(shù)可以得出：模型組在反應(yīng)左心室舒張功能的參數(shù)Ved、Ped均升高和-dP/dtmin、+dV/dtmax均降低，說明舒張末期的心室容積和心室壓力均有較大程度的升高；參數(shù)Tau的值與左心室的主動(dòng)舒張功能成反比[9]，但 Tau（P>005）說明兩組大鼠的Tau值的差異無明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，則提示模型組的左心室主動(dòng)舒張功能無障礙。

綜上所述，2周后心肌梗死模型組大鼠左心室舒張末期的心室容積和心室壓力均有明顯的升高，但其主動(dòng)舒張功能無明顯障礙；左心室收縮功能有明顯降低，但未發(fā)展到心衰。可見壓力容積導(dǎo)管系統(tǒng)可以客觀準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)大鼠的心功能變化。

參考文獻(xiàn)：

[1]Pal Pacher，Takahiro Nagayama，partha Mukhopadhyay et alMeasurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats[J].Nat Protoc，2008，3（9）：1422-1434

[2]Krystyna MShioura，David LGeenen，Paul HGoldspinkAssessment of cardiac function with the pressure-volume conductance system following myocardial infarction in mice[J].Heart and Circulatory Physiology，2007，293：H2870-2877

[3]施新遒心血管疾病動(dòng)物模型。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)[M].北京：

人民出版社，2001，461-472

[4]HSelye，EBajusz，SGrasso and PMendellSimple Techniques for the Surgical Occlusion of Coronary Vessels in the Rat[J].Angiology，1960，11：398-407

[5]Nielsen JM，Kristiansen SB，Ringgaard S，et alLeft ventricular volume measurement in mice by conductance catheter：evaluation and optimization of calibration[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2007，293：H534-540

[6]Costandi PN，F(xiàn)rank LR，McCulloch AD，et alRole of diastolic properties in the transition to failure in a mouse model of the cardiac dilatation[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2006，291：H2971-2979[7]Murphy AM，Kogler H，Georgakopoulos D，et alTransgenic mouse model of stunned myocardium[J].Science，2000，287：488-491

[8]Joho S，Liaudet L，Bai P，et alLeft ventricular pressure-volume relationship in conscious mice[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2007，292：H369-377

[9]Davis KL，Mehlhorn U，Schertel ER，Geissler HJ，Trevas D，et alVariation in tau，the time constant for isovolumic relaxation，along the left ventricular base-to-apex axis[J].Basic Res Cardiol，1999：94：41-48

（收稿日期：2014-06-28）endprint

22應(yīng)用壓力容積系統(tǒng)對(duì)大鼠心功能進(jìn)行檢測(cè)由于導(dǎo)管系統(tǒng)本身存在系統(tǒng)誤差，因此在檢測(cè)過程中需要應(yīng)用LabChart Pro專業(yè)版軟件進(jìn)行壓力校正、容積校正、鹽水校正[5]。采用頸動(dòng)脈插管插入Millar導(dǎo)管。

檢測(cè)左心室心功能參數(shù)：采用軟件對(duì)所得的壓力、容積的曲線進(jìn)行分析得到每只大鼠的心功能參數(shù)：每搏功SW、每分心輸出量CO、每搏輸出量SV、收縮期容積Ves、舒張期容積Ved、收縮壓Pes、舒張壓Ped、心率HR、射血分?jǐn)?shù)EF、壓力上升速率最大值+dP/dtmax、壓力下降速率最大值-dP/dtmin、容積上升速率最大值+dV/dtmax、容積下降速率最大值-dV/dt min、左室心肌松弛時(shí)間常數(shù)Tau。

5討論

本研究采用結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支的方法建立心肌梗死模型，然后采用壓力容積導(dǎo)管系統(tǒng)檢測(cè)兩組大鼠的左心功能情況。壓力容積導(dǎo)管存在誤差，容易低估心室的絕對(duì)容積，使結(jié)果偏低[6]。雖然壓力容積導(dǎo)管存在不足，但其任是評(píng)價(jià)左心室心功能變化的“金標(biāo)準(zhǔn)”之一，廣泛的應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在生理、病理狀態(tài)下心功能的研究[7～8]。

從統(tǒng)計(jì)的2組大鼠的左心室收縮功能參數(shù)可以得出：模型組在反應(yīng)左心室排血功能的參數(shù)SW、CO、SV、Pes、EF、PowMax、-dV/dt min均降低和Ves增加，提示模型組的左心室的射血的能力降低，即收縮功能已經(jīng)受損；但+dP/dt max（P>005）無明顯差異，提示還未發(fā)展到心衰。

從統(tǒng)計(jì)的兩組大鼠的左心室舒張功能參數(shù)可以得出：模型組在反應(yīng)左心室舒張功能的參數(shù)Ved、Ped均升高和-dP/dtmin、+dV/dtmax均降低，說明舒張末期的心室容積和心室壓力均有較大程度的升高；參數(shù)Tau的值與左心室的主動(dòng)舒張功能成反比[9]，但 Tau（P>005）說明兩組大鼠的Tau值的差異無明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，則提示模型組的左心室主動(dòng)舒張功能無障礙。

綜上所述，2周后心肌梗死模型組大鼠左心室舒張末期的心室容積和心室壓力均有明顯的升高，但其主動(dòng)舒張功能無明顯障礙；左心室收縮功能有明顯降低，但未發(fā)展到心衰。可見壓力容積導(dǎo)管系統(tǒng)可以客觀準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)大鼠的心功能變化。

參考文獻(xiàn)：

[1]Pal Pacher，Takahiro Nagayama，partha Mukhopadhyay et alMeasurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats[J].Nat Protoc，2008，3（9）：1422-1434

[2]Krystyna MShioura，David LGeenen，Paul HGoldspinkAssessment of cardiac function with the pressure-volume conductance system following myocardial infarction in mice[J].Heart and Circulatory Physiology，2007，293：H2870-2877

[3]施新遒心血管疾病動(dòng)物模型。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)[M].北京：

人民出版社，2001，461-472

[4]HSelye，EBajusz，SGrasso and PMendellSimple Techniques for the Surgical Occlusion of Coronary Vessels in the Rat[J].Angiology，1960，11：398-407

[5]Nielsen JM，Kristiansen SB，Ringgaard S，et alLeft ventricular volume measurement in mice by conductance catheter：evaluation and optimization of calibration[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2007，293：H534-540

[6]Costandi PN，F(xiàn)rank LR，McCulloch AD，et alRole of diastolic properties in the transition to failure in a mouse model of the cardiac dilatation[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2006，291：H2971-2979[7]Murphy AM，Kogler H，Georgakopoulos D，et alTransgenic mouse model of stunned myocardium[J].Science，2000，287：488-491

[8]Joho S，Liaudet L，Bai P，et alLeft ventricular pressure-volume relationship in conscious mice[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2007，292：H369-377

[9]Davis KL，Mehlhorn U，Schertel ER，Geissler HJ，Trevas D，et alVariation in tau，the time constant for isovolumic relaxation，along the left ventricular base-to-apex axis[J].Basic Res Cardiol，1999：94：41-48

（收稿日期：2014-06-28）endprint