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编号:10270291
胰高血糖素和阿托品在多巴酚丁胺负荷超声心动图中的作用
http://www.100md.com 《中华超声影像学杂志》 2000年第7期
     作者:陈良龙 罗育坤 孙旭东 洪华山 陈春光

    单位:350001 福州,福建医科大学附属协和医院心内科

    关键词:超声心动描记术;心肌缺血;胰高血糖素;阿托品

    中华超声影像学杂志000716

    【摘要】 目的 探讨多巴酚丁胺负荷超声心动图(DSE)中β受体阻滞剂对心肌缺血的抑制作用,比较胰高血糖素和阿托品在逆转β受体阻滞剂效应及增强心肌缺血检测能力中的作用。方法 实验动物猪11只,结扎其左前降支造成冠脉狭窄模型。在此模型上行基础多巴酚丁胺负荷试验(DST),静滴Esmolol 50 μg/(kg*min)后重复DST,并在DST达到峰剂量时静脉推注胰高血糖素或阿托品各1.0 mg分别与多巴酚丁胺进行联合负荷试验(DGST和DAST)。观察三个实验阶段心肌灌流、代谢、收缩功能及血流动力学变化。结果 β受体阻滞剂明显抑制DST过程中的心肌缺血反应,DGST几乎完全、DAST部分逆转β受体阻滞剂对心肌灌流、代谢、收缩和血流动力学的影响。结论 DGST逆转β受体阻滞剂对心肌缺血的抑制作用优于DAST,作为一种新的联合药物试验方法可增加DSE检测心肌缺血的敏感性。
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    Comparison of glucagon and atropine in enhancing detection of myocardial ischemia during dobutamine stress echocardiography

    CHEN Lianglong, LUO Yukun, SUN Xudong, et al.

    (Cardiovascular Center, Union Hospital, Fujian Medical University, Fuzhou 350001,China)

    【Abstract】 Objective To compare glucagon and atropine in enhancing detection of myocardial ischemia during dobutamine stress echocardiography (DSE).Methods Dobutamine stress testing (DST) was performed in 11 pigs with LAD stenosis, then,esmolol was infused at 50 μg/(kg*min) and DST was repeated, finally,glucagon or atropine of 1.0 mg was added at the peak dose of dobutamine for combined pharmacological stress testing (DGST/DAST), respectively. Myocardial perfusion, regional lactate production and coronary venous pH, wall thickening, heart rate,and systolic blood pressure were measured at each experimental stage.Results β-blockade significantly inhibited ischemic responses during DSE, the effects of β-blockade on myocardial perfusion, metabolism and contraction were almost completely reversed by glucagon and partially by atropine.Conclusions DGST is superior to DAST in reversing β-blockade effects and enhances DSE in the detection of myocardial ischemia.
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    【Key words】 Echocardiography;Myocardial ischemia; Glucagon; Atropine

    在左前降支冠状动脉狭窄动物模型上,应用受体阻滞剂后进行多巴酚丁胺负荷试验(DST),并在DST达到峰剂量时加入胰高血糖素或阿托品分别进行联合药物负荷试验(DGST和DAST),观察两者对心肌灌流、代谢、收缩功能及血流动力学的作用及对心肌缺血的检测的影响。

    材料与方法

    一、冠状动脉狭窄模型制作

    选择体重45 kg左右的成年猪11只,麻醉、人工呼吸,胸部正中切口暴露心脏,分离左冠状动脉前降支近端约 1.5 cm,安装超声血流计(美国Transonic公司)实时观察前降支血流量,并以丝线结扎造成轻度冠状动脉狭窄(静息时冠动脉血流量下降20%左右)。由颈内静脉把一3F冠状动脉灌流导管插至平行于前降支的冠状静脉内以抽取冠状静脉内血标本。
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    二、药物负荷试验及实验阶段

    在11只猪模型上,按以下3个阶段行药物负荷试验,每阶段至少间隔45 min。

    A阶段:在未使用β受体阻滞剂情况下进行标准DST试验[1]

    B阶段:β受体阻滞剂Esmolol 50 μg/(kg.min)静脉滴注情况下,进行标准DST试验,并在多巴酚丁胺峰剂量时静推胰高血糖素1.0 mg。

    C阶段:在Esmolol 50 μg/(kg.min)静脉滴注情况下,进行标准DST试验,并在多巴酚丁胺峰剂量时静推阿托品 1.0 mg。

    三、局部灌注测定

    由超声血流计测量各阶段冠状动脉血流量,实验完毕后收集动物心脏标本,用美兰进行供血区域心肌着色,切下染色部分心肌并测其质量。将血流计测得的每分血流量除以心肌质量即得每分每克心肌的血流灌注量[(MBF, ml/(g.min)];再除以心率即得每次心搏每克心肌的血流量(BF/B,10-3ml/g)。
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    四、局部心肌代谢测定

    局部心肌代谢指标包括心肌耗氧量、乳酸消耗量或生成量以及H+浓度。前两者由下列公式计算。H+浓度以冠状静脉血的pH值表示。

    MVO2=(CO2A-CO2V)×MBF×100/MW(ml/100g.min)

    QLac=(QLaca-QLacv)×MBF/MW(μmol/g.min)

    其中,MVO2-心肌耗氧量,QLac-乳酸消耗量或生成量,CO2A-动脉血氧容量,CO2V-冠状静脉血氧容量,QLaca-动脉血乳酸浓度,QLacv-冠状静脉血乳酸浓度,MW-心肌组织重量。
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    五、局部心肌收缩功能测定

    应用HP Sonos 1500型超声显像仪进行心外膜二维超声心动图成像,在乳头肌水平左室短轴切面测量室壁增厚率(WT)作为局部心肌收缩功能的指标。

    WT=100×(THs-THd)/THd

    其中,THs和THd分别代表收缩末及舒张末期室壁厚度。

    六、心肌缺血诊断标准

    在负荷试验终点时,若室壁增厚率(WT)≤负荷前水平,则为局部室壁增厚异常及心肌缺血。

    七、统计分析

    统计值表达为±s,采用配对t检验进行差异的显著性检验。P<0.05为差异有显著性。
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    结果

    一、局部心肌灌流变化

    若以MBF为标准,B、C两阶段基础对照的MBF低于A阶段;在DST达峰剂量及分别加用胰高血糖素及阿托品时三个阶段MBF无差异(表1)。若以BF/B为标准,B、C两阶段基础对照的BF/B低于A阶段;在DST达峰剂量时B、C两阶段的BF/B 高于A阶段;加用胰高血糖素后A、B两阶段的BF/B已无差异;加用阿托品后A、C两阶段的BF/B仍有差异。

    表1 多巴酚丁胺与胰高血糖素和阿托品对局部心肌灌流、代谢、收缩及血流动力学的影响(±s) 组别

    动物

    只数

    局部心肌灌流
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    局部心肌代谢指标

    局部机械收缩

    功能(%)

    血流动力学

    MBF

    (ml/g.min)

    BF/B

    (10-3.ml/g)

    MVO2

    (ml/100g.min)

    QLac
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    (μmol/g.min)

    冠状静脉pH

    HR

    (次/min)

    BP

    (mm Hg)

    RPP

    (mm Hg.次/min)

    A阶段

    11

    基础对照

    1.05±0.11
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    9.65±1.61

    4.65±1.19

    0.38±0.21

    7.41±0.05

    39.4±6.0

    99±11

    111±15

    11071±1435

    Dob30.0

    1.32±0.17

    6.89±1.45
, 百拇医药
    7.74±1.97

    -0.89±0.45

    7.25±0.03

    21.4±5.5
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    178±19

    117±22

    20278±2245

    B阶段

    11

    基础对照

    0.85±0.16*

    8.17±1.26*
, 百拇医药
    3.87±1.22*

    0.40±0.29

    7.39±0.03

    33.2±6.7*

    85±10*

    101±17*

    8597±1311*

    Dob30.0

    1.34±0.16

    9.78±1.21**
, 百拇医药
    5.89±1.73*

    -0.16±0.32**

    7.32±0.04*

    31.7±6.2**

    133±13*

    111±23
, 百拇医药
    15012±2310*

    G

    1.29±0.20

    7.19±1.33

    6.53±1.90

    -0.54±0.29
, 百拇医药
    7.28±0.05

    22.3±5.3

    169±17

    119±20

    19051±2423
, 百拇医药
    C阶段

    11

    基础对照

    0.87±0.09*

    8.23±1.79*

    3.95±1.29*

    0.33±0.27

    7.40±0.05

    34.0±5.9* △

    88±14*

    100±14*
, 百拇医药
    8724±1407*

    Dob30.0

    1.35±0.18

    9.65±1.36**

    6.11±1.47*

    -0.18±0.38**

    7.33±0.03**
, 百拇医药
    32.1±6.9**

    129±12*

    113±12

    14470±1908*

    A

    1.30±0.23

    7.51±1.24△#
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    6.32±1.67

    -0.39±0.26△△#

    7.30±0.05△#

    27.2±5.1 △#

    151±19△#
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    116±19

    17640±2015△#

    注:与A阶段比较,*P<0.05,**P<0.01,与A阶段Dob30.0比较,△P<0.05,△△P<0.01,与B阶段比,#P<0.05;与前一实验阶段比,P<0.05,P<0.01;Dob 30.0-多巴酚丁胺峰剂量,G-胰高血糖素,A-阿托品,MBF-每分每克心肌血流灌注量,BF/B-每次心搏每克心肌血流量,LLac-乳酸消耗量或生成量,RPP-心率与收缩压乘积
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    二、局部心肌代谢指标变化

    基础对照和三个阶段QLac无差异;在DST达峰剂量时B、C两阶段QLac产生低于A阶段;加用胰高血糖素及阿托品后B、C两阶段QLac产生增加但低于A阶段。其中,加用胰高血糖素QLac产生增加多于加用阿托品。冠状静脉H+浓度的变化与QLac变化相似。

    三、局部收缩功能变化

    DST达峰剂量时A阶段所有动物,B、C两阶段分别仅4/11动物出现室壁增厚异常。分别加用胰高血糖素和阿托品后B阶段所有动物、C阶段9/11动物出现室壁增厚异常。基础对照和B、C两个阶段的WT低于A阶段,在DST达峰剂量时B、C两个阶段的WT高于A阶段,加用胰高血糖素的B阶段WT与A阶段已无显著差异,但加用阿托品后C阶段WT仍高于A阶段。
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    四、血流动力学变化

    基础对照及DST达峰剂量时B、C两阶段心率(HR)和心率与收缩压乘积(RPP)低于A阶段,加用胰高血糖素后的B阶段HR和RPP与A阶段已无显著性差异,但加用阿托品后的C阶段HR和RPP仍低于A阶段。

    讨论

    在多巴酚丁胺负荷超声心动图(DSE)中,对于不能获得目标心率的患者加用阿托品进行联合负荷试验可以增加心肌缺血检测的敏感性[2,3]。然而,在患者不宜使用阿托品时是否有可供替代的药物鲜见报道。本研究比较胰高血糖素和阿托品对β受体阻滞剂效应的逆转程度,并探讨前者是否可与多巴酚丁胺组成新的联合药物负荷方式用于心肌缺血检测。

    一、DST中胰高血糖素和阿托品逆转β受体阻滞剂对血流动力学的影响

    本实验表明静滴β受体阻滞剂使基础对照HR、BP和RPP显著下降,使DST达到最大剂量时HR及RPP增加值显著降低;加用胰高血糖素后HR及RPP增加值较加用阿托品高,且达到未静滴β受体阻滞剂水平。由于HR及RPP是心脏需氧量的关键因素[4],故胰高血糖素逆转β受体阻滞剂的血流动力学作用比阿托品更为显著。
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    二、DST中胰高血糖素和阿托品逆转β受体阻滞剂对心肌灌注、代谢的影响

    本实验表明静滴β受体阻滞剂使DST达到最大剂量时BF/B未能显著地下降、缺血部位QLac生成量及H+浓度低于未静滴β受体阻滞剂水平。表明β受体阻滞剂显著抑制DST诱发的心肌缺血反应。加胰高血糖素后BF/B显著下降、缺血部位QLac生成量显著增加及H+浓度显著增高,并达到未静滴β受体阻滞剂水平。加阿托品后BF/B显著下降、缺血部位QLac生成量显著增加及H+浓度显著增高,但未达到未静滴β受体阻滞剂水平。表明胰高血糖素逆转β受体阻滞剂对心肌灌注、代谢的影响比阿托品更为显著。

    三、DST中胰高血糖素和阿托品逆转β受体阻滞剂对心肌收缩功能的影响

    静滴β受体阻滞剂使基础对照WT显著下降,使DST达到最大剂量时WT显著高于未静滴β受体阻滞剂水平并掩盖半数以上动物心肌缺血;加用阿托品后WT显著下降但仍高于未静滴β受体阻滞剂水平且只有9只动物出现心肌缺血,加用胰高血糖素后使WT显著下降至未使用β受体阻滞剂水平且所有动物均见心肌缺血。上述结果表明β受体阻滞剂显著降低DST对缺血心肌的检测能力,这种作用可被胰高血糖素几乎完全逆转、被阿托品部分逆转。
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    四、DGST的临床意义

    DSE已广泛地用于检测心肌缺血、诊断冠心病。申请DSE检查的患者常正在服用各种抗心绞痛药物尤其是β受体阻滞剂。许多抗心绞痛药物的负性变频变力作用将影响DSE检测心肌缺血的敏感性[1-3]。为接受DSE检查而停用β受体阻滞剂是危险的,故常在多巴酚丁胺达最大剂量而又未能取得目标心率时加用阿托品。由于阿托品只有正性变频作用而无正性变力作用,文献[5]及本组资料均显示多巴酚丁胺阿托品联合负荷试验并不能完全逆转β受体阻滞剂对心肌缺血的抑制作用,且某些情况下如前列腺增生和青光眼患者忌用阿托品。胰高血糖素对心血管系统具有正性变频变力双重作用,且能使狭窄冠状动脉血流量减少[6] ,故理论上它对逆转抗心绞痛药物的作用、诱发心肌缺血更具优势;本实验也证实它比阿托品具有更强的逆转β受体阻滞剂对心肌缺血的抑制作用。因此,DGST可作为一种新的联合药物负荷方法与超声心动图结合用于检测心肌缺血。鉴于胰高血糖素不适于糖尿病患者,DGST和DAST可互相补充,降低各自副作用。
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    参 考 文 献

    1,Armstrong WF. Stress echocardiography: introduction, history, and methods.Pro Cardiol Dis, 1997,34:499-522.

    2,Mcneil AJ, Fioretti PM, El-Said EM. Enhanced sensitivity for detection of coronary artery disease by addition of atropine to dobutamine stress echocardiography. Am J Cardiol, 1992,70:41-46.

    3,Fioretti PM, Poldermans D, Salustri A, et al. Atropine increases the accuracy of dobutamine stress echocardiography in patients taking beta blockers. Eur Heart J, 1994,15:355-360.
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    4,Galiuto SL, Marangelli, Rizzon P. Clinical use of stress echocardiography: factors affecting diagnostic accuracy. Eur Heart J, 1994,15:672-680.

    5,Chen L, Ma L, DE Prada VA. Effects of beta-blockade and atropine on ischemic responses in left ventricular regions subtending coronary stenosis during dobutamine stress echocardiography. J Am Coll Cardiol, 1996,28:1866-1876.

    6,Pollack CV JR. Utility of glucagon in the emergency department. J Emergency Med, 1993,11:195-198.

    (收稿日期:2000-03-08), 百拇医药