辛衛(wèi)朋 陳士良 陳國雄 方波 王紅娜

冠狀動脈狹窄時ST段壓低動物模型的建立

辛衛(wèi)朋 陳士良 陳國雄 方波 王紅娜

目的建立冠狀動脈狹窄引起ST段壓低的動物模型，探討其病理生理改變。方法運用自制的微米縮窄器對16例犬的左旋支進行定量狹窄，觀察左旋支血流量、冠狀動脈遠端小動脈平均壓，左心室收縮峰壓、左心室壓力最大上升速率、左心室舒張末壓、心肌耗氧量和乳酸的變化。結(jié)果當冠狀動脈狹窄達87%（面積）時，可引起ST段壓低（壓低0.1m V），此時左旋支血流量降至（20±7）m l/m in，冠狀動脈遠端小動脈平均壓降至（55±8）mm Hg，與狹窄前[（36±6）m l/m in、（90±14）mm Hg]比較，差異均有統(tǒng)計學意義（t=4.54、10.806，P＜0.01），左心室收縮峰壓和左心室壓力最大上升速率[（106±18）mm Hg、（2 210±700）mmHg/s]較狹窄前[（114±20）mmHg、（2 450±760）mm Hg/s]降低，乳酸升高[（43.5±14）%比（26.4± 6.9）%]，心肌耗氧量降低[（2.22±0.64）m l/（100g·m in）比（43.5±14.7）m l/（100g·m in）]，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05或0.01）。結(jié)論在冠狀動脈狹窄達87%時，可造成ST段壓低的急性心肌缺血動物模型。

冠狀動脈狹窄；ST段壓低；動物模型

冠心病的主要病理生理變化是動脈粥樣硬化引起的冠狀動脈狹窄，進而引起狹窄冠狀動脈遠端供血不足，支配區(qū)域心肌缺血，在臨床心電圖常常表現(xiàn)為相應(yīng)導聯(lián)ST段抬高或壓低[1-2]。長期以來，人們對急性ST段抬高的研究較多，特別是急性心肌梗死時ST段的抬高，其模型容易建立，相關(guān)研究較深入。而冠狀動脈狹窄時ST段壓低動物模型較少，使得對ST段壓低的病理生理了解較少。本文利用自制的微米縮窄器造成冠狀動脈狹窄引起ST段壓低的動物模型，由此探討ST段壓低時病理生理變化。

1 資料和方法

1.1實驗動物及動物模型制備健康雜種犬16只，體重9～25kg，雌性7只，雄性9只，均采用戊巴比妥鈉靜脈麻醉（30mg/kg）。切開犬頸部，放置氣管插管，行正壓人工呼吸。心臟手術(shù)方法見文獻[3-5]，其操作要點為：沿左心耳基底部分分離冠狀動脈左旋支2～3cm，安置電磁流量計（日本光電公司MFV-3200），探測每分鐘平均血流量，探頭后放一自制微米縮窄器造成冠狀動脈狹窄[6]。選擇左旋支狹窄遠端帶有分支的動脈，將其遠端結(jié)扎；近端用＜1mm聚氯乙烯導管逆行插入小動脈，測狹窄的冠狀動脈遠端小動脈平均壓；經(jīng)股動脈插管入升主動脈測平均壓。由心尖部將一直徑2mm的導管插入左心室記錄左心室壓力曲線差，通過壓力微分放大器描記微分曲線，記錄常規(guī)心電圖并測ST段與心率。

1.2血樣采集由犬頸外靜脈插入一導管進入右心房冠狀竇采集靜脈血樣，由股動脈導管采集動脈血樣。采血時間選在動物開胸后，冠狀動脈狹窄前與狹窄后造成ST段壓低0.1mV 60min時進行。所采血液用于測定血氣和乳酸，結(jié)果由血氣分析儀（美國IL公司B12型）直接測定、打印。乳酸測定采用對苯二酚液法。血流量、血壓、心電圖等均由多導生理記錄儀（日本大倉公司RM6000）同步記錄。待血流動力學與血樣采集完成后立即將動物處理，稱心臟重量。冠狀動脈狹窄的程度的計算方法見文獻[7]。

1.3計算心肌代謝指標公式如下：（1）氧提取率=（動脈血氧含量-靜脈血氧含量）/動脈血氧含量× 100%；（2）心肌耗氧量=（動脈血氧含量-靜脈血氧含量）/（左旋支血流量×100g）；（3）供氧/耗氧=動脈血氧含量×左旋支血流量/[（動脈血氧含量-靜脈血氧含量）/左旋支血流量]；（4）動靜脈氧差=動脈血氧含量-靜脈血氧含量。

1.4統(tǒng)計學處理應(yīng)用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件，計量資料以表示，比較采用t檢驗。

2 結(jié)果

2.1狹窄前后犬的血流動力學改變見表1。

表1 ST段壓低時血流動力學的變化

由表1可見，心電圖出現(xiàn)ST段壓低＞0.1mV時，冠狀動脈狹窄平均達87%（面積法），此時冠狀動脈遠端小動脈平均壓、左旋支血流量均下降，血壓差增大，與狹窄前比較差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。而狹窄前后主動脈平均壓、心率差異無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05）。

2.2狹窄前后犬心功能的變化見表2。

表2 ST段壓低時血流動力學的變化

由表2可見，狹窄后左心室收縮峰壓和左心室壓力最大上升速率均低于狹窄前，差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05），而左心室舒張末壓和左心室壓力最大下降速率狹窄前后差異無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05）。

2.3狹窄前后犬心肌代謝的變化見表3。

表3 ST段壓低時犬心肌代謝的變化

由表3可見，狹窄后犬心肌耗氧量較狹窄前減少，乳酸較狹窄前增高，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05或0.01），狹窄前后犬動靜脈氧差、氧提取率、供氧/耗氧差異均無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05）。

3 討論

臨床上常以心電圖ST段壓低來判斷心肌缺血，繼而以此輔助診斷冠心病，但是僅有部分冠心病患者表現(xiàn)為ST段壓低，且冠狀動脈狹窄已達何種程度并不明確。本文通過急性實驗，運用自制的微米縮窄器，對冠狀動脈左旋支進行縮窄，成功建立了冠狀動脈狹窄后ST段壓低的動物模型。本文研究發(fā)現(xiàn)，犬冠狀動脈狹窄程度達87%時可造成ST段壓低，此時血流動力學已發(fā)生改變：首先，左旋支血流量出現(xiàn)下降，降幅達1/3，其次冠狀動脈狹窄后冠狀動脈遠端小動脈平均壓出現(xiàn)了明顯的降低，血壓差增大。冠狀動脈遠端小動脈平均壓的降低反映了心肌有效灌注壓的降低，而此時主動脈平均壓未見明顯異常，提示主動脈平均壓已不能反映心肌的有效灌注壓[3]。由此可見，急性冠狀動脈狹窄后出現(xiàn)的ST壓低反映心肌已經(jīng)出現(xiàn)缺血，心肌有效灌注壓已經(jīng)嚴重下降，但這種心肌缺血主要為心內(nèi)膜下的缺血，尚未達心外膜。

在ST段壓低時，反映心肌收縮功能的指標左心室收縮峰壓和左心室壓力最大上升速率均出現(xiàn)下降，而反映心肌舒張功能的指標左心室舒張末壓和左心室壓力最大下降速率差異無統(tǒng)計學意義，說明冠狀動脈急性缺血時，首先使心肌的收縮功能受損，而舒張功能較后受損。

在ST段壓低時，心肌代謝中的乳酸增加，耗氧量減少，而其它指標無明顯改變，這些指標反映了在ST段壓低時由于心肌供血不足，有氧代謝減少，無氧酵解增加，因而乳酸增加。

本研究發(fā)現(xiàn)在ST段壓低時，隨著心臟收縮功能左心室收縮峰壓、左心室壓力最大上升速率的下降，心肌耗氧量減少，這說明ST段壓低已激發(fā)心臟冬眠狀態(tài)[8]，這種狀態(tài)有利于心肌的自我保護，在心肌供血增加時，心肌功能可以很快恢復。

冠狀動脈狹窄引起ST段壓低動物模型的建立，對臨床認識冠心病心肌缺血有重要意義。建模成功后，反映心肌已缺血達1/3以上，心內(nèi)膜首先表現(xiàn)為缺血作為代償，當冠狀動脈的狹窄程度達87%以上時，由于血流量明顯減少，故需要行血運重建術(shù)；建模還反映了冠狀動脈循環(huán)的異常變化：即雖然主動脈壓正常，但心肌局部的有效灌注壓顯著下降，因此改善ST段壓低的最好方法是提高心肌有效灌注壓。應(yīng)用冠狀動脈支架術(shù)、溶栓術(shù)和擴張冠狀動脈藥物均能提高有效灌注壓。還需要說明的是，本文的動物模型之所以選擇左旋支定量狹窄，是因為犬的旋支相對粗大，供血區(qū)域相對廣泛，定量狹窄時心肌缺血表現(xiàn)較穩(wěn)定。但這種單支冠狀動脈急性狹窄造成ST段的壓低是理想化的模型，可部分反映冠心病ST段壓低的病理生理變化，在臨床上冠心病的ST段壓低受多種因素的影響與干擾，比如冠心病病程的長短，病變血管的數(shù)量，側(cè)支循環(huán)的建立，合并的臨床疾病情況等均可影響心肌缺血與ST段的改變，因而需要進一步研究。

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Establishment of an animal model of ST-segment depression in coronary artery stenosis

XIN Weipeng,CHEN Shiliang, CHEN Guoxiong,et al.Department of Cardiology，Zhoushan Hospital,Zhoushan 316000,China

Objective To estab lish an animal model of ST-segment dep ression induced by coronary artery stenosis and investigate its pathophysiological changes.Methods An animal model of ST-segment dep ression was estab lished in 16 dogs by quantitatively constric ting left circum flex coronary artery(LCCA)w ith a m ic rometer constric tor.The coronary b lood flow(CBF)and b lood p ressure of LCCA,left ventricular peak systolic p ressure(LVPSP),maximum rate of left ventricular p ressure increase(dp/d t max),left ventricular end diastolic p ressure(LVEDP),myocardial oxygen consum p tion and lactate were measured.Results ST-segment dep ression developed as the deg ree of coronary stenosis reached to 87% (cross-sec tionalarea)w ith CBF reduced from(36±6)m l/m in to(20±7)m l/m in,d istalLCCA p ressure decreased from(90±14) mm Hg to(55±8)mm Hg,LVPSP reduced from(114±20)mmHg to(106±18)mm Hg and dp/d t max decreased from(2 450± 760)mm Hg/s to(2 210±700)mm Hg/s),lactate increased from(26.4±6.9)%to(43.5±14)%,m yocard ial oxygen consump tion reduced from(2.22±0.64)m l/(100g·m in)to(1.37±0.83)m l/(100g·m in).The d ifferences between the parameters before and after coronary narrowed were significant(all P＜0.05 or 0.01).Conclusion It is needed for estab lishing an acute m yocard ialischem ic animalmodelw ith STsegment dep ression to reduce 87%cross-sectionalarea ofcoronary artery.

Coronary artery stenosis;ST-segment dep ression;Animal model

2015-09-01）

（本文編輯：楊麗）

316000浙江省舟山醫(yī)院心內(nèi)科；中國人民解放軍第三〇五醫(yī)院心內(nèi)科（陳士良）

陳士良，E-mail：chenshiliang3@163.com