局部缺血“预处理”缩小家兔相邻部位心梗范围的研究
作者：温朝阳 张志寿 李儒汉
单位：温朝阳 解放军总医院，超声科，张志寿 心内科，李儒汉 专家组(北京 100853)
关键词：局部缺血；心肌梗塞；家兔；再灌注
局部缺血 摘 要 目的：研究一支冠脉多次短暂缺血发作能否使另 一支冠脉灌注区心肌在随后的持续缺血中得到保护。方法：13只家兔 随机分为缺血预处理组和对照组。缺血预处理组(7只)：前降支阻闭/再灌注各5 min，共4次 ，随后阻闭左室支45 min、再灌注2 h；对照组(6只)：旷置40 min后，阻闭左室支45 min、 再灌注2 h。结果：缺血预处理组心梗面积明显小于对照组(8.92%±1.7% vs 14.09%±1.93%，P<0.01)，两组间心率、左室收缩压及dp/dt、动 脉收缩压和舒张压均无显著差异(P>0.05)。结论：局部缺血“预处 理”能保护兔相 邻部位持续缺血心肌，减少心肌梗塞面积；缺血预处理不能直接改善兔心持续缺血后心脏功能。
, 百拇医药
Regional ischemic preconditioning protects remote virgin
myocardium from subsequent sustained coronary occlusion in rabbits
WEN Chao-Yang, ZHANG Zhi-Shou, LI Ru-Han
PLA General Hospital, Beijing(100853)
Abstract AIM：To access whether brief occlusions of one co ron ary artery also protect near-by, virgin myocardium from subsequent sustained cor onary artery occlusion in rabbit model. METHODS: 13 rabbits were r andomized to undergo either four episodes of 5-min left anterior descending coro n ary (LAD) occlusion, 5-min reperfusion (preconditioned group, n=7) or n o intervention (control group,n=6) before 45-min occlusion of the large marg inal branch of the circumflex artery.RESULTS: The infarct siz e in preconditioned group was significantly less than that in the control (8.92% ±1.7% vs 14.09%±1.93%,P<0.01). But the heart rates, left ventricular s ystolic pressures (LVSP) and dp/dt, and blood pressures were similar ( P>0.0 5) in both groups. CONCLUSION: Brief episodes of ischemia in one v ascular bed may limit infarct size in another near-by, virgin myocardium from su bsequent sustained coronary artery occlusion in rabbit model; regional ischemic preconditioning does not, however, show an independent beneficial effect on ve ntricular contractile function.
, 百拇医药
MeSH Ischemic; Myocardial infarction; Rabbits; Reperfusion
目前几乎没有什么措施能挽救缺血心肌而缩小心梗范围；同时还认为 短 暂缺血引起可逆性心肌损伤后心肌更难于承受再次缺血的打击，多次短暂缺血可累积性地引 起“波浪性”心肌梗塞[1]。Murry等[2]首次报道缺血预处理现象(isch emic preconditioning, PC)之后，人们对心肌保护的传统认识发生重大变化。动物和人体 一支冠脉多次短暂缺血发作，可使该支血管床心肌在随后的持续性缺血中得到保护。临床上 有大量的多支血管病变患者，病情稳定。本实验旨在研究兔心前降支多次短暂缺血能否减少 左室支持续阻闭所形成的心梗范围及其对心脏功能恢复的影响。
材料与方法
(一)主要试剂与仪器设备：氯化三苯四唑(TTC)，北京化工厂产品。四导生理记 录仪RM-6200，成都仪器厂，日本光电。压力传感器TP-1200，日本光电。
, 百拇医药
(二)实验动物及分组：16只健康新西兰白兔，体重1.75～2.35 kg,雌雄兼用。随机分为缺血预处理组和对照组，每组各8只。
(三)实验方法和步骤：用3%戊巴比妥钠(30 mg/kg,iv)麻醉，监护Ⅱ导心电图，迅速气 管插管，由右颈总静脉送入6F多功能硅胶导管至右房以备取血及给药。由右颈总动脉送入6F 导管至左室，监测左室内压。由右股动脉送入5F导管，监测股动脉血压。沿左胸骨旁剪断3 ～5肋骨，撑开切口，切开心包，缝一心包吊床，勿损伤胸膜。用眼科圆针于冠脉前降支(LA D)近起始部8～10 mm、左室支的左心耳下缘至心尖部的中点处各穿1根2-0阻闭及松开 用丝线，套以塑料管，以备阻闭、松开血管之用。(1)预处理组：阻闭前降支，局部心肌出 现紫绀，5 min后放松结扎线，再灌注5 min，如此反复共4次；(2)对照组：旷置40 min。阻 闭左室支45 min，可见局部心肌紫绀，放松结扎线，再灌注2 h。两组均用氯化钾(iv)处死 动物，从心底至心尖将左室横切成3 mm厚片4～5份，放入预热的38℃ 1% TTC磷酸缓冲液(p H7.4)中染色15 min。正常心肌呈砖红色，梗塞心肌呈灰白色。以梗塞心肌占左室心肌的重 量百分比表示梗塞范围的大小[3]。
, http://www.100md.com
(四)监测：分别于实验前、左室支持续缺血期每15 min及而后的再灌注第10、30、60、 120 min，记录心电图、左室收缩压及dp/dt和股动脉压各1次。
(五)统计分析：数据以
±s表示，全部数据输入计算机数据库，用SAS软 件进行分析。两组间心率、左室收缩压及dp/dt和外周动脉压均采用重复测量方差分析，心梗范围比较用t检验。
结 果
缺血预处理组和对照组各1只兔于左室支持续缺血期因室颤死亡。对照组尚有1只兔因 手术意外而死。
1.血流动力学指标：心率、左心室收缩压及dp/dt、股动脉收缩压及舒张压均 呈下降趋势。但两组各指标间均无显著差异(P>0.05)，见表1。
, 百拇医药
2.梗塞范围：两组间左室总重(湿重)差异无显著(2.255±0.319 vs 2.325±0 .237，P>0.05)。缺血预处理组心梗范围非常明显小于对照组(8.92%±1.70% v s 14.09%±1.93%，P<0.01)。
表1 血流动力学指标
Tab 1 Hemodynamic parameters(±s)
Baseline
Sustained OCC
Reperfusion after sustained OCC
, 百拇医药
5min
30min
45min
10min
30min
60min
120min
Control(n=6)
HR(min-1)
259±57
247±49
238 ±29
, 百拇医药
222±17
226±17
217±10
215±13
200±11
LVSP(kPa)
13.12±1.68
12.24±2.09
12.37±2.53
12.24±2.09
11.31±2.82
11.04±2.57
, 百拇医药
10.91±2.33
10.64±2.26
dp/dt(kPa/s)
0.88±0.23
0.82±0.17
0.84±0.23
0 .74±0.23
0.64±0.08
0.69±0.16
0.67±0.12
0.63±0.15
, http://www.100md.com SBP(kPa)
14.00±2.55
13.03±2.03
13.18±2.77
13.18±2. 90
11.97±2.44
12.63±3.35
12.24±2.51
12.50±2.73
DBP(kPa)
9.58±2.66
7.85±2.05
, http://www.100md.com
7.98±2.30
7.71±2.71
7 .18±2.05
7.45±2.50
7.05±1.98
6.92±2.51
Preconditioned(n=7)
HR(min-1)
263±12
258±25
248±28
, 百拇医药
252±23
250±27
250±22
243±21
234±26
LVSP(kPa)
11.57±1.61
11.31±1.41
11.17±1.81
11.17±1. 28
11.04±1.60
11.17±1.60
, http://www.100md.com
11.17±1.92
10.11±1.33
dp/dt(kPa/s)
0.89±0.20
0.85±0.16
0.77±0.24
0 .78±0.13
0.72±0.15
0.72±0.11
0.69±0.12
0.64±0.13
, http://www.100md.com SBP(kPa)
12.24±1.77
11.97±14.96
11.44±1.88
11.70±0. 90
11.70±1.65
11.44±1.60
11.70±1.89
10.34±0.13
DBP(kPa)
7.32±1.49
7.18±1.37
, http://www.100md.com
6.92±1.34
7.18±0.76
6 .92±1.10
6.65±1.08
7.05±1.10
5.72±0.48
There are no significant diffences in hemodynamics between the two groups, P>0.05. OCC=45 min occlusion of left ventricular artery branch; HR =heart rates; LVSP=left ventr icular systolic pressure; dp/dt=the rates of change of LVSP; SBP=systoli c blood pressure; DBP=diastolic blood pressure
, http://www.100md.com
讨 论
缺血预处理可以缩小心梗范围发挥心肌保护作用。有研究证实，前降支或左室支 多次短暂缺血发作均能缩小该血管随后持续缺血所致的心梗范围[1]。本实验发现 家兔的前降支多次短暂缺血发作能极显著减少随后左室支持续缺血所致的心梗范围(8.92% vs 14.09%,P<0.01)，减少约37%。Przyklent等[4]报道，狗的回旋支 缺血“预处理”能减少前降支持续缺血所致的心梗范围。而家兔与狗不同，其心脏冠脉毛细 血管床间几乎没有什么吻合支、侧支循环少[5]，两血管灌注区间通过侧支循环的 相互影响几乎为零；狗心冠脉在前降支与回旋支毛细血管床交界处约有20%的毛细血管相互 连通[6]，丰富的侧支循环可能使两血管灌注区间相互影响。以家兔进行实验，前 降支缺血“预处理”能减少左室支持续缺血所致心梗范围，更进一步证实了Przyklent以狗 心模型进行的实验结果，而血管选择的方法则相反。
, 百拇医药
缺血预处理对心功能的影响。本实验缺血预处理组与对照组之间，心率、左室收缩压及 dp/dt、动脉压均无显著差异，表明缺血预处理虽能减少心梗范围，但并未改善 心脏收缩功能。Asimakis等[7]报道，在离体大鼠心脏，多次短暂全心缺血发作能 提高随后缺血40 min，再灌注30 min后的左心功能。相反，一些报道[8]发现以在 体狗或猪心进行的实验，缺血预处理不能改善随后冠脉阻闭15 min，再灌注后存活顿抑心肌 的功能。缺血后心功能恢复同时受可逆性和不可逆性心肌损伤情况的影响，目前尚无很好的 方法区分它们，无法知道心功能的减退多少是可逆性和不可逆性心肌损伤所致。虽然众多研 究证实缺血预处理能减少心梗范围，但缺血预处理对心肌收缩功能的影响尚待深入研究。
参考文献
1 Lawson CS, Doeney JM. Preconditioning: state of the art myo cardial protection. Cardiovasc Res, 1993, 27:542.
, http://www.100md.com
2 Murry CE, Jennings RB, Reimer KA. Preconditioning with ischemia: a del ay of lethal cell injury in ischemic myocardium. Circulation, 1986, 74:1124.
3 Lie JT, Pairolero PC, Hale SL, et al. Macroscopic enzyme-mapping verif ication of large, homogenous, experimental myocardial infarction of predictable size and location in dogs. J Thorac Cardiovasc Surg, 1975, 69:599.
4 Przyklenk K, Bauer B, Ovize M, et al. Regional ischemic “precondition ing” protects remote virgin myocardium from subsquent sustained coronary occlus ion. Circulation, 1993, 87(3):893.
, 百拇医药
5 Maxwell MP, Hearse DJ, Yellon DM. Species variation in the cor onar y collateral circulation during regional myocardial ischemia: A critic al determ inant of the rate of evolution and extent of myocardial infarction. Cardiovasc R es, 1987, 21:737.
6 Przyklenk K, Vivaldi MT, Arnold JMO, et al. Capillary anastomasses bet ween the left anterior descending and circumflex circulations in the canine hear t:Possible importance during coronary artery occlusion. Microvasc Res, 1986, 31: 54.
, http://www.100md.com
7 Asimakis GK, Mcbride KI, Medellin G. Ischemic preconditioning attenuat e s acidosis and postischemic dysfunction in isolated rat heart. Am J Physiol, 199 2, 263:H887.
8 Ovize M, Przyklenk K, Hale SL, et al. Preconditioning does not attenua te myocardial stunning. Circulation, 1992, 85:2247.
(1997年10月6日收稿，1998年6月4日修回), 百拇医药
单位：温朝阳 解放军总医院，超声科，张志寿 心内科，李儒汉 专家组(北京 100853)
关键词：局部缺血；心肌梗塞；家兔；再灌注
局部缺血 摘 要 目的：研究一支冠脉多次短暂缺血发作能否使另 一支冠脉灌注区心肌在随后的持续缺血中得到保护。方法：13只家兔 随机分为缺血预处理组和对照组。缺血预处理组(7只)：前降支阻闭/再灌注各5 min，共4次 ，随后阻闭左室支45 min、再灌注2 h；对照组(6只)：旷置40 min后，阻闭左室支45 min、 再灌注2 h。结果：缺血预处理组心梗面积明显小于对照组(8.92%±1.7% vs 14.09%±1.93%，P<0.01)，两组间心率、左室收缩压及dp/dt、动 脉收缩压和舒张压均无显著差异(P>0.05)。结论：局部缺血“预处 理”能保护兔相 邻部位持续缺血心肌，减少心肌梗塞面积；缺血预处理不能直接改善兔心持续缺血后心脏功能。
, 百拇医药
Regional ischemic preconditioning protects remote virgin
myocardium from subsequent sustained coronary occlusion in rabbits
WEN Chao-Yang, ZHANG Zhi-Shou, LI Ru-Han
PLA General Hospital, Beijing(100853)
Abstract AIM：To access whether brief occlusions of one co ron ary artery also protect near-by, virgin myocardium from subsequent sustained cor onary artery occlusion in rabbit model. METHODS: 13 rabbits were r andomized to undergo either four episodes of 5-min left anterior descending coro n ary (LAD) occlusion, 5-min reperfusion (preconditioned group, n=7) or n o intervention (control group,n=6) before 45-min occlusion of the large marg inal branch of the circumflex artery.RESULTS: The infarct siz e in preconditioned group was significantly less than that in the control (8.92% ±1.7% vs 14.09%±1.93%,P<0.01). But the heart rates, left ventricular s ystolic pressures (LVSP) and dp/dt, and blood pressures were similar ( P>0.0 5) in both groups. CONCLUSION: Brief episodes of ischemia in one v ascular bed may limit infarct size in another near-by, virgin myocardium from su bsequent sustained coronary artery occlusion in rabbit model; regional ischemic preconditioning does not, however, show an independent beneficial effect on ve ntricular contractile function.
, 百拇医药
MeSH Ischemic; Myocardial infarction; Rabbits; Reperfusion
目前几乎没有什么措施能挽救缺血心肌而缩小心梗范围；同时还认为 短 暂缺血引起可逆性心肌损伤后心肌更难于承受再次缺血的打击，多次短暂缺血可累积性地引 起“波浪性”心肌梗塞[1]。Murry等[2]首次报道缺血预处理现象(isch emic preconditioning, PC)之后，人们对心肌保护的传统认识发生重大变化。动物和人体 一支冠脉多次短暂缺血发作，可使该支血管床心肌在随后的持续性缺血中得到保护。临床上 有大量的多支血管病变患者，病情稳定。本实验旨在研究兔心前降支多次短暂缺血能否减少 左室支持续阻闭所形成的心梗范围及其对心脏功能恢复的影响。
材料与方法
(一)主要试剂与仪器设备：氯化三苯四唑(TTC)，北京化工厂产品。四导生理记 录仪RM-6200，成都仪器厂，日本光电。压力传感器TP-1200，日本光电。
, 百拇医药
(二)实验动物及分组：16只健康新西兰白兔，体重1.75～2.35 kg,雌雄兼用。随机分为缺血预处理组和对照组，每组各8只。
(三)实验方法和步骤：用3%戊巴比妥钠(30 mg/kg,iv)麻醉，监护Ⅱ导心电图，迅速气 管插管，由右颈总静脉送入6F多功能硅胶导管至右房以备取血及给药。由右颈总动脉送入6F 导管至左室，监测左室内压。由右股动脉送入5F导管，监测股动脉血压。沿左胸骨旁剪断3 ～5肋骨，撑开切口，切开心包，缝一心包吊床，勿损伤胸膜。用眼科圆针于冠脉前降支(LA D)近起始部8～10 mm、左室支的左心耳下缘至心尖部的中点处各穿1根2-0阻闭及松开 用丝线，套以塑料管，以备阻闭、松开血管之用。(1)预处理组：阻闭前降支，局部心肌出 现紫绀，5 min后放松结扎线，再灌注5 min，如此反复共4次；(2)对照组：旷置40 min。阻 闭左室支45 min，可见局部心肌紫绀，放松结扎线，再灌注2 h。两组均用氯化钾(iv)处死 动物，从心底至心尖将左室横切成3 mm厚片4～5份，放入预热的38℃ 1% TTC磷酸缓冲液(p H7.4)中染色15 min。正常心肌呈砖红色，梗塞心肌呈灰白色。以梗塞心肌占左室心肌的重 量百分比表示梗塞范围的大小[3]。
, http://www.100md.com
(四)监测：分别于实验前、左室支持续缺血期每15 min及而后的再灌注第10、30、60、 120 min，记录心电图、左室收缩压及dp/dt和股动脉压各1次。
(五)统计分析：数据以
±s表示，全部数据输入计算机数据库，用SAS软 件进行分析。两组间心率、左室收缩压及dp/dt和外周动脉压均采用重复测量方差分析，心梗范围比较用t检验。结 果
缺血预处理组和对照组各1只兔于左室支持续缺血期因室颤死亡。对照组尚有1只兔因 手术意外而死。
1.血流动力学指标：心率、左心室收缩压及dp/dt、股动脉收缩压及舒张压均 呈下降趋势。但两组各指标间均无显著差异(P>0.05)，见表1。
, 百拇医药
2.梗塞范围：两组间左室总重(湿重)差异无显著(2.255±0.319 vs 2.325±0 .237，P>0.05)。缺血预处理组心梗范围非常明显小于对照组(8.92%±1.70% v s 14.09%±1.93%，P<0.01)。
表1 血流动力学指标
Tab 1 Hemodynamic parameters(
±s)Baseline
Sustained OCC
Reperfusion after sustained OCC
, 百拇医药
5min
30min
45min
10min
30min
60min
120min
Control(n=6)
HR(min-1)
259±57
247±49
238 ±29
, 百拇医药
222±17
226±17
217±10
215±13
200±11
LVSP(kPa)
13.12±1.68
12.24±2.09
12.37±2.53
12.24±2.09
11.31±2.82
11.04±2.57
, 百拇医药
10.91±2.33
10.64±2.26
dp/dt(kPa/s)
0.88±0.23
0.82±0.17
0.84±0.23
0 .74±0.23
0.64±0.08
0.69±0.16
0.67±0.12
0.63±0.15
, http://www.100md.com SBP(kPa)
14.00±2.55
13.03±2.03
13.18±2.77
13.18±2. 90
11.97±2.44
12.63±3.35
12.24±2.51
12.50±2.73
DBP(kPa)
9.58±2.66
7.85±2.05
, http://www.100md.com
7.98±2.30
7.71±2.71
7 .18±2.05
7.45±2.50
7.05±1.98
6.92±2.51
Preconditioned(n=7)
HR(min-1)
263±12
258±25
248±28
, 百拇医药
252±23
250±27
250±22
243±21
234±26
LVSP(kPa)
11.57±1.61
11.31±1.41
11.17±1.81
11.17±1. 28
11.04±1.60
11.17±1.60
, http://www.100md.com
11.17±1.92
10.11±1.33
dp/dt(kPa/s)
0.89±0.20
0.85±0.16
0.77±0.24
0 .78±0.13
0.72±0.15
0.72±0.11
0.69±0.12
0.64±0.13
, http://www.100md.com SBP(kPa)
12.24±1.77
11.97±14.96
11.44±1.88
11.70±0. 90
11.70±1.65
11.44±1.60
11.70±1.89
10.34±0.13
DBP(kPa)
7.32±1.49
7.18±1.37
, http://www.100md.com
6.92±1.34
7.18±0.76
6 .92±1.10
6.65±1.08
7.05±1.10
5.72±0.48
There are no significant diffences in hemodynamics between the two groups, P>0.05. OCC=45 min occlusion of left ventricular artery branch; HR =heart rates; LVSP=left ventr icular systolic pressure; dp/dt=the rates of change of LVSP; SBP=systoli c blood pressure; DBP=diastolic blood pressure
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讨 论
缺血预处理可以缩小心梗范围发挥心肌保护作用。有研究证实，前降支或左室支 多次短暂缺血发作均能缩小该血管随后持续缺血所致的心梗范围[1]。本实验发现 家兔的前降支多次短暂缺血发作能极显著减少随后左室支持续缺血所致的心梗范围(8.92% vs 14.09%,P<0.01)，减少约37%。Przyklent等[4]报道，狗的回旋支 缺血“预处理”能减少前降支持续缺血所致的心梗范围。而家兔与狗不同，其心脏冠脉毛细 血管床间几乎没有什么吻合支、侧支循环少[5]，两血管灌注区间通过侧支循环的 相互影响几乎为零；狗心冠脉在前降支与回旋支毛细血管床交界处约有20%的毛细血管相互 连通[6]，丰富的侧支循环可能使两血管灌注区间相互影响。以家兔进行实验，前 降支缺血“预处理”能减少左室支持续缺血所致心梗范围，更进一步证实了Przyklent以狗 心模型进行的实验结果，而血管选择的方法则相反。
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缺血预处理对心功能的影响。本实验缺血预处理组与对照组之间，心率、左室收缩压及 dp/dt、动脉压均无显著差异，表明缺血预处理虽能减少心梗范围，但并未改善 心脏收缩功能。Asimakis等[7]报道，在离体大鼠心脏，多次短暂全心缺血发作能 提高随后缺血40 min，再灌注30 min后的左心功能。相反，一些报道[8]发现以在 体狗或猪心进行的实验，缺血预处理不能改善随后冠脉阻闭15 min，再灌注后存活顿抑心肌 的功能。缺血后心功能恢复同时受可逆性和不可逆性心肌损伤情况的影响，目前尚无很好的 方法区分它们，无法知道心功能的减退多少是可逆性和不可逆性心肌损伤所致。虽然众多研 究证实缺血预处理能减少心梗范围，但缺血预处理对心肌收缩功能的影响尚待深入研究。
参考文献
1 Lawson CS, Doeney JM. Preconditioning: state of the art myo cardial protection. Cardiovasc Res, 1993, 27:542.
, http://www.100md.com
2 Murry CE, Jennings RB, Reimer KA. Preconditioning with ischemia: a del ay of lethal cell injury in ischemic myocardium. Circulation, 1986, 74:1124.
3 Lie JT, Pairolero PC, Hale SL, et al. Macroscopic enzyme-mapping verif ication of large, homogenous, experimental myocardial infarction of predictable size and location in dogs. J Thorac Cardiovasc Surg, 1975, 69:599.
4 Przyklenk K, Bauer B, Ovize M, et al. Regional ischemic “precondition ing” protects remote virgin myocardium from subsquent sustained coronary occlus ion. Circulation, 1993, 87(3):893.
, 百拇医药
5 Maxwell MP, Hearse DJ, Yellon DM. Species variation in the cor onar y collateral circulation during regional myocardial ischemia: A critic al determ inant of the rate of evolution and extent of myocardial infarction. Cardiovasc R es, 1987, 21:737.
6 Przyklenk K, Vivaldi MT, Arnold JMO, et al. Capillary anastomasses bet ween the left anterior descending and circumflex circulations in the canine hear t:Possible importance during coronary artery occlusion. Microvasc Res, 1986, 31: 54.
, http://www.100md.com
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(1997年10月6日收稿，1998年6月4日修回), 百拇医药