壓力超負荷左心室肥大過程中兔心電圖的變化*

閆書妹，常　超，衡紫微，劉桂芝

鄭州大學第一附屬醫(yī)院物理診斷科 鄭州 450052

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壓力超負荷左心室肥大過程中兔心電圖的變化*

閆書妹，常超，衡紫微，劉桂芝#

鄭州大學第一附屬醫(yī)院物理診斷科 鄭州 450052

關(guān)鍵詞兔；壓力超負荷；左心室肥厚；心電圖

摘要目的：觀察壓力超負荷左心室肥大(LVH)過程中兔心電圖的動態(tài)變化。方法：將55只兔隨機分為模型組30只和對照組25只。模型組采用腎上腹主動脈次全結(jié)扎法制成壓力超負荷LVH模型；對照組除不行腹主動脈縮窄外，其余同上。術(shù)前及術(shù)后2、4、6、8周行心電圖檢查，測量12導聯(lián)QRS波振幅、心電軸、QRS波寬度及QTc間期；同時行超聲心動圖檢查測定左心室下壁厚度(LVIW)、左室后壁厚度(LVPW)及室間隔厚度(IVS)；術(shù)前及術(shù)后8周行X線檢查測量心胸比值。結(jié)果：模型組死亡3只，對照組死亡2只。從術(shù)后第4周開始模型組兔LVIW、LVPW及IVS明顯增增大并逐漸增加(P<0.05)，術(shù)后第8周心胸比值高于術(shù)前(P<0.05)。模型組從術(shù)后第2周開始，各導聯(lián)QRS波振幅明顯增大并逐漸增加(P<0.05)；從術(shù)后第4周開始QRS波時間、QTc間期和V1～V3導聯(lián)R/S比值明顯增大并逐漸增加(P<0.05)。對照組上述指標術(shù)前術(shù)后無明顯變化(P>0.05)。結(jié)論：壓力超負荷LVH過程中兔心電圖主要表現(xiàn)為下壁及胸前導聯(lián)QRS波振幅增大、QRS波時間及QTc間期延長、胸前導聯(lián)R/S比值增大;心電圖的變化早于超聲表現(xiàn)，具有一定的早期診斷價值。

Dynamic alterations of electrocardiogram during development of pressure over-load cardiac hypertrophy of rabbits

YANShumei，CHANGChao，HENGZiwei，LIUGuizhi

PhysicsDiagnosticDivision,theFirstAffiliatedHospital,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052

Key wordsrabbit;pressure over-load;left ventricular hypertrophy;electrocardiogram

AbstractAim: To find the electrocardiogram(ECG) characteristics during the pressure over-load left ventricular hypertrophy(LVH) of rabbits.Methods: A total of 55 rabbits were randomly allocated into model group(n=30) and control group(n=25). The model group was induced to LVH by constriction of abdominal aorta partly. Before operation and the 2nd,4th,6th,and 8th week after operation, 12-lead ECGs were performed to detect QRS-wave amplitude, QRS duration, QTc and R/S ratio; the cardiac ultrasonography was performed to detect left ventricular inferior wall,posterior wall and septal thickness(LVIW, LVPW and IVS);before operation and the 8th week after operation, chest X-ray examination was performed to detect cardiothoracic ratio.Results: Three rabbits died in model group and two died in control group. From the 4th week, LVIW,LVPW and IVS of model group began to increase and increased gradually(P<0.05); cardiothoracic ratio at the 8th week was higher than that before operation(P<0.05). QRS-wave amplitude increased in inferior leads and precardiac leads from the 2nd week in model group;from the 4th week in model group, QRS-wave duration and QTc were markedly extended and R/S ratio increased in V1,V2 and V3 leads. The indexes mentioned above in control group had no significant changes(P>0.05).Conclusion: The main changes of ECG during pressure over-load cardiac hypertrophy of rabbits are the increasing of QRS-wave amplitude in inferior leads and precardiac leads,QRS-wave duration,QTc and the R/S ratio in precardiac leads.ECG has certain value in the early diagnosis of hypertensive left ventricular hypertrophy.

左心室肥大(left ventricular hypertrophy，LVH)是高血壓最常見的并發(fā)癥之一，也是心血管事件的獨立危險因素[1-2]，其與心律失常、猝死的關(guān)系極為密切。心電圖是臨床上評價心臟肥大的主要手段之一。實驗動物兔心電圖特征國內(nèi)外已有報道[3-4]，但LVH兔12導聯(lián)心電圖特征報道較少。該研究擬建立兔壓力超負荷LVH模型，結(jié)合心臟超聲和X線結(jié)果，連續(xù)動態(tài)監(jiān)測從正常至LVH進展過程中模型兔體表心電圖改變，以期發(fā)現(xiàn)心電圖早期預警LVH的指征，為兔壓力超負荷LVH的基礎(chǔ)研究提供數(shù)據(jù)資料，進而揭示心電圖在臨床LVH中的診斷價值。

1材料與方法

1.1動物模型制備12周齡雄性日本大耳白兔[SYXK(豫)2011-0001]55只，體重2.0～3.0 kg，隨機分為模型組30只和對照組25只，由河南省實驗動物中心提供并飼養(yǎng)。采用側(cè)腹部入路腎上腹主動脈次全結(jié)扎法，制作左心室高后負荷致LVH模型。方法：動物術(shù)前禁食12 h，不禁水，用質(zhì)量分數(shù)為20%的烏拉坦10 mL/kg腹腔麻醉后，于左側(cè)腹部縱向切開皮膚，分離肌層，在腹膜外沿腎臟暴露腎動脈，于左腎動脈上5～10 mm處鈍性分離腹主動脈；將20 mL注射器針頭與腹主動脈平行放置，將動脈與注射器針頭同時絲線結(jié)扎，撤出注射器針頭后腹主動脈縮窄50%～60%。術(shù)后依次縫合腹壁肌肉及皮膚，肌內(nèi)注射青霉素80萬U/d，共3 d。對照組除不行腹主動脈縮窄外，其余同模型組。

1.2實驗藥品及儀器烏拉坦由上海伊卡生物技術(shù)有限公司提供；青霉素由江蘇華東貝爾生物藥業(yè)有限公司提供。ECG-9130P心電圖機(日本光電株式會社)，Philips IE33型超聲儀器(飛利浦公司)，GE R500型X線儀器(通用電氣公司)，電子分析天平(上海民橋精密科學儀器有限公司)。

1.3心電圖檢查分別于術(shù)前、術(shù)后2周、4周、6

1.4超聲心動圖檢查分別于術(shù)前、術(shù)后2周、4周、6周和8周，在麻醉狀態(tài)下行心臟超聲檢查，兔仰臥位，測定左心室下壁厚度(LVIW)、左室后壁厚度(LVPW)及室間隔厚度(IVS)。

1.5X線檢查分別于術(shù)前和術(shù)后第8周行X線檢查，兔于麻醉狀態(tài)下取仰臥位拍攝X線胸部平片，測量心胸比值。

1.6統(tǒng)計學處理采用SPSS 17.0進行數(shù)據(jù)處理。兩組心臟超聲指標、QRS波振幅、QRS波時間及QTc間期、R/S比值的比較采用重復測量數(shù)據(jù)的方差分析，若不能滿足球形檢驗，采用校正自由度Greenhouse-Geisser的檢驗；手術(shù)前后心胸比值的比較采用配對t檢驗。檢驗水準α=0.05。

2結(jié)果

2.1一般情況模型組兔死亡3只，分別死于術(shù)中大血管破裂、心衰和足癬；對照組死亡2只，1只死于切口感染，另1只因麻醉過深死亡。故資料完整的兔共50只：模型組27只，對照組23只。模型組兔于術(shù)后第6周開始，普遍出現(xiàn)精神差、活動少、食量減少及體重稍下降；對照組兔于術(shù)后飼養(yǎng)過程中無明顯異常。

2.2兩組心臟超聲測量指標的比較見圖1、表1。由圖1、表1可以看出模型組兔LVIW、LVPW和IVS術(shù)后逐漸增加；對照組兔各指標變化不大(P>0.05)。

A:對照組；B:模型組；C:模型組兔腹主動脈縮窄處。圖1　對照組和模型組兔術(shù)后8周超聲心動圖

組別nLVIW/mmLVPW/mmIVS/mm對照組術(shù)前232.12±0.212.22±0.242.16±0.21術(shù)后2周232.21±0.152.12±0.142.18±0.12術(shù)后4周232.25±0.212.23±0.122.30±0.20術(shù)后6周232.43±0.182.30±0.102.15±0.13術(shù)后8周232.35±0.322.25±0.122.18±0.54模型組術(shù)前272.15±0.172.16±0.192.26±0.18術(shù)后2周272.46±0.11#2.48±0.21#2.46±0.32#術(shù)后4周272.97±0.57*#2.87±0.37*#2.82±0.32*#術(shù)后6周273.38±0.31*#3.36±0.31*#3.46±0.26*#術(shù)后8周273.76±0.33*#3.86±0.33*#4.04±0.29*#F組間(P)48.231(0.019)93.546(0.018)68.165(0.015)F時間(P)176.245(0.001)34.856(0.034)288.256(0.002)F交互(P)28.129(0.045)31.749(0.037)37.484(0.037)

*：與術(shù)前比較，P<0.05；#：與對照組比較，P<0.05。

2.3兩組X線檢查指標的比較大部分兔術(shù)前心影稍偏左，與人類相似，小部分兔心影稍偏右或居中。兩組心胸比值的比較見表2。術(shù)后第8周，模型組兔心胸比值高于術(shù)前，對照組兔心胸比值術(shù)前術(shù)后無明顯變化。

表2　兩組兔心胸比值的變化

2.4兩組心電圖的比較兔心電圖與人類大致相似，呈竇性心律，可見P波、QRS波、T波、PR段及ST段。模型組術(shù)前、術(shù)后4周、術(shù)后8周的心電圖表現(xiàn)見圖2。

圖2　模型組兔肢體導聯(lián)心電圖(左)和胸前導聯(lián)心電圖(右)

2.4.1QRS波振幅見表3和表4。從術(shù)后第2周開始，模型組兔下壁及胸前各導聯(lián)QRS波振幅明顯增大并逐漸增加；對照組各導聯(lián)QRS波振幅無明顯變化。

表3　兩組兔肢體導聯(lián)QRS波振幅的比較　mV

*：與術(shù)前比較，P<0.05；#：與對照組比較，P<0.05。

表4　兩組兔胸前導聯(lián)QRS波振幅的比較　mV

*：與術(shù)前比較，P<0.05；#：與對照組比較，P<0.05。

2.4.2胸前導聯(lián)R/S比值見表5。兔心電圖與人類相似，胸前V1～V6導聯(lián)R/S比值逐漸增大，但V1導聯(lián)R/S比值較大，V1到V6導聯(lián)R/S比值遞增較慢。從術(shù)后第4周開始，模型組兔V1～V3導聯(lián)R/S比值顯著增大并逐漸增加；對照組術(shù)前術(shù)后R/S比值無明顯差異。

表5　兩組兔胸前導聯(lián)R/S比值變化　mV

*：與術(shù)前比較，P<0.05; #：與對照組比較，P<0.05。

2.4.3QRS波時間及QTc間期見表6。從術(shù)后第4周開始，模型組QRS波時間和QTc間期明顯增大并逐漸增加；對照組術(shù)后QRS波時間和QTc間期無明顯變化。

表6　兩組兔QRS波時間和QTc間期變化　s

*：與術(shù)前比較，P<0.05; #：與對照組比較，P<0.05。

3討論

體表心電圖可反映心臟興奮發(fā)生、傳導及恢復的過程，是一種非常簡便實用的無創(chuàng)性檢查方法，可為臨床多種心臟疾病的診斷提供依據(jù)。高血壓可使左心室壓力超負荷，最終導致LVH。LVH引起心室的電學重構(gòu)和結(jié)構(gòu)重構(gòu)，而結(jié)構(gòu)重構(gòu)促使和加重心臟電學重構(gòu)，是產(chǎn)生室性心律失常的病理基礎(chǔ)。現(xiàn)有研究[5]已公認心肌肥厚是心力衰竭、腦卒中、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、猝死等疾病的獨立危險因素。

該研究結(jié)果顯示，兔作為一種哺乳動物，其心電圖表現(xiàn)與人類大致相似，均呈竇性心律，可見P波、QRS波、T波、PR段及ST段，胸導聯(lián)R/S比值逐漸遞增，是較為理想的實驗動物之選。實驗中采用王彥珍等[6-7]改良的側(cè)腹部入路腎上腹主動脈次全結(jié)扎法成功制備了兔壓力超負荷LVH模型，并經(jīng)心臟超聲和X線檢查證實。該方法摒棄傳統(tǒng)的腹正中切口開腹的方法，可有效避免進入腹腔操作，避免損傷腸管，減少腸梗阻的發(fā)生，同時減少潛在的感染風險，并且操作簡單。

該研究結(jié)果顯示：在壓力超負荷LVH形成過程中，兔心電圖表現(xiàn)為下壁及胸前導聯(lián)QRS波振幅逐漸增大，與超聲心動圖左心室下后壁和室間隔逐漸增厚的結(jié)果相一致。其原因可能為，LVH形成過程中，左心室質(zhì)量的增加、表面積的增大、左心室心腔內(nèi)血容量的增加以及擴大的心室到胸壁的距離變短，導致QRS波振幅增大[8]。LVH時，增大的QRS向量環(huán)有相當程度的變動范圍，在向左后增大的基礎(chǔ)上向下方偏移時，投影在標Ⅱ、標Ⅲ和aVF導聯(lián)的正側(cè)，使這些導聯(lián)振幅增高[9]。由兔胸部X線片可知，兔的心臟多位于胸腔的正中稍偏左，個別偏右，與人類存在一定差異，此可能是標Ⅰ、aVL導聯(lián)QRS波振幅并未增大的原因。

術(shù)后隨著時間的推移，模型組兔QRS波時間和QTc間期逐漸延長。LVH時，增厚的左心室壁自心內(nèi)膜向心外膜除極時間延長，QRS波時間延長，同時心臟復極時間也相應延長，從而引起QTc間期延長。吳婧[10]發(fā)現(xiàn)小鼠LVH早期可出現(xiàn)QRS波時間和QTc間期明顯延長。臨床有報道體表心電圖中QRS波時間的延長是左室功能不全的指征，表明心室肥厚過程中存在心室中興奮傳導的延遲，提示左心室功能不全。Oikarinen等[11]發(fā)現(xiàn)，QRS波時間延長是心血管死亡的獨立預測因子。也有研究[12-14]表明，QTc間期延長是心臟性猝死和卒中的獨立危險因子。

作者還發(fā)現(xiàn)，模型組兔于術(shù)后胸前各導聯(lián)R/S比值逐漸增大。胸前導聯(lián)R/S比值增大表示指向左前方的向量增大，心臟向左下擴大，與術(shù)后X線觀察結(jié)果相一致。

對比心電圖和超聲觀測結(jié)果，模型組超聲下左心室下后壁和室間隔從術(shù)后第4周開始顯著增厚，而心電圖參數(shù)，從術(shù)后第2周開始就與術(shù)前相比差異有統(tǒng)計學意義。提示LVH所致的心電圖變化早于心臟超聲的結(jié)構(gòu)變化。究其原因，心電圖反映的是心臟的電學改變，而心臟超聲反映的是心臟的形態(tài)學改變。研究[15-16]表明，血流動力學、兒茶酚胺和醛固酮等致壓力超負荷LVH的因素能影響心肌細胞的離子通道特性，在較短的時間內(nèi)使其發(fā)生電學重塑，進而使心電圖參數(shù)發(fā)生變化。而壓力超負荷LVH的結(jié)構(gòu)性改變，是由于血流動力學負荷、神經(jīng)激素的激活和其他因素的長期作用造成的。

綜上所述，壓力超負荷性LVH過程中，兔心電圖發(fā)生連續(xù)變化，主要表現(xiàn)為下壁及胸前導聯(lián)QRS波振幅增大、QRS波時間及QTc間期延長、胸前導聯(lián)R/S比值逐漸增大，并且心電圖的變化早于超聲下心臟的結(jié)構(gòu)改變，心電圖對壓力超負荷LVH具有一定的早期診斷價值。

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中圖分類號R540.4

#通信作者，女，1962年12月生，博士，副主任醫(yī)師，研究方向：心肌電生理，E-mail：15838023091@163.com

doi：10.13705/j.issn.1671-6825.2016.02.020

*河南省衛(wèi)生廳科技攻關(guān)項目2011020016