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编号:10271708
改变左心室后负荷和离体兔心脏对阈下条件串刺激引起的心室不应期变化的影响
http://www.100md.com 《中国病理生理杂志》 2000年第5期
     作者:邱汉婴 王海鱼 李迪俊

    单位:(汕头大学医学院第二附属医院心血管病研究室,广东 汕头 515031)

    关键词:兔;电刺激;电生理学;灌流; 心脏

    中国病理生理杂志000505

    [摘 要] 目的:探讨改变左心室后负荷和兔离体灌注心脏对阈下条件串刺激引起的心室不应期变化的影响。方法:采用阈下条件刺激(St)法心室不应期测定技术,测定改变左心室后负荷和去除神经,体液因素作用时,St法心室不应期强度间期关系特征。结果:减小左室后负荷,可使St法测定的心室不应期延长(P< 0.05, P< 0.01);且在各刺激强度的St,St(200 Hz,100 ms)和St(50 ms, 100 Hz)测定的心室不应期最长(P< 0.05,P<0.01)。结论:改变左心室后负荷和去除神经体液因素作用可使St法心室不应期强度间期关系特征发生改变。
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    [中图分类号] R 331.38 [文献标识码] A

    [文章编号] 1000-4718(2000)05-0401-04

    Effect of changing left ventricular afterload and isolated perfused rabbit heart on ventricular refractory period measured by subthreshold conditioning train stimulation

    QIU Han-ying, WANG Hai-yu, LI Di-jun

    (Cardiovascular Division, Second Affiliated Hospital of Shantou University Medical College, Shantou 515031, China)
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    [Abstract] AIM: To study the effect of changing left ventricular afterload and isolated perfused rabbit heart on ventricular refractory period measured by subthreshold conditioning train stimulation (St). METHODS: Ventricular refractory period strength-interval relation was measured by St method under the condition of changing left ventricular afterload and eliminating action of nervous and body fluid. RESULTS: Reducing left ventricular afterload pro- longed ventricular refractory period measured by St method (P<0.05, P<0.01). and St (200 Hz,100 ms) and St (50 ms,100 Hz) caused maximal prolongation of ventricular refractory period (P<0.05, P<0.01). CONCLUSION: Changing left ventricular afterload and eliminating action of nervous and body fluid could cause alteration of characteristic of ventricular refractory period strength-interval relation measured by St method.
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    [MeSH] Rabbits; Electric stimulation; Electrophysiology;Perfusion; Heart

    研究发现, 阈下条件串刺激(subthreshold conditioning train stimulation,St )可通过使心脏受刺激局部发生电张性电位变化,产生抑制效应,延长心脏受刺激局部的不应期,打断折返,终止快速性心律失常[1~4]。而St 参数特征对串刺激引起的心室不应期变化有明显的影响[5],且这种影响可被抗心律失常药物所调控[6,7]。因此,可通过改变St 参数特征或使用抗心律失常药物来提高St终止快速性心律失常的成功率。心脏电学特性(包括阈下条件串刺激引起的局部电张性反应)均受到神经和体液因素的调控,且心脏机械负荷变化可引起心脏电生理改变(机械电反馈)[8,9]。但在改变左心室后负荷和去除神经体液因素影响的情况下,St 参数特征对串刺激引起的心室不应期变化的影响如何未见报道。本文使用在体和离体兔心脏模型,采用St 心室不应期测定技术,观察改变在体兔左心室后负荷对St引起的心室不应期的影响及St对离体兔心脏心室不应期的影响,以便更深入地了解St 对心室电生理的作用特点。
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    材 料 和 方 法

    一、改变在体兔左心室后负荷对St引起的心室不应期的影响[5,9,10]

    (一) 动物模型复制 家兔9只,体重(2.5±0.3) kg,雌雄不拘,用戊巴比妥钠(30 mg.kg-1 iv)麻醉,胸骨左缘开胸,保持自主呼吸,维持窦性节律;左侧颈动脉切开,左心室腔内插管,连接TP-400T型压力换能器测定左室内压力。另将自制四极心肌插入电极插入左心耳右下缘室间沟左室侧。四极电极极间距离:第1~2极,第3~4极均为1.5 mm,第2~3极为3 mm。将第2~3极连接SEC-2102型刺激器,分别发放S2或St刺激;第1~4极连接DF-4A型刺激器,发放S1刺激。

    (二)测定项目与方法
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    1.改变在体兔左心室后负荷的方法 采用自制兔主动脉缩窄夹(缩窄环直径为2.5 mm),机械性地部分夹闭主动脉根部,增加左心室后负荷[用左心室收缩期压力变化值(ΔSP)表示]。另使用PFA-05型输液泵,控制性地输注血管扩张剂硝普钠(北京制药工业研究所实验药厂出品,5%葡萄糖500 mL+50 mg硝普钠),通过降低动脉压,进而减小左心室后负荷。

    2.测定阈下条件串刺激对心室不应期的影响 分别在改变左心室后负荷前,输注硝普钠,控制性减小左心室后负荷时,停止输注硝普钠并部分夹闭主动脉增加左心室后负荷时,测定阈下条件串刺激对心室不应期的影响。设置心室起搏周长S1-S1间期为250 ms,S1 - S2起始间期为200ms,采用程控期前刺激法测定 S1-S2 法不应期。随后,用脉冲频率固定为200 Hz,持续时间分别为25,50,100 ms和脉冲持续时间固定为50 ms,频率分别为 100 Hz,330 Hz的St代 替S1-S2 法中的S2,观察换用St后不应期变化及其强度间期关系。S1与St中第1个脉冲起始间期为150 ms;S1-St法不应期按S1-St程控期前刺激法判定。实验通过RM-6000型多导生理仪示波观察并记录资料。
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    二、阈下条件串刺激对离体灌注兔心脏心室不应期的影响

    (一)离体心脏灌流模型的制备 家兔11只,体重(2.2±0.3) kg,戊巴比妥钠(30mg.kg-1 iv)麻醉,胸骨左缘开胸,保持自主呼吸,维持窦性节律;剪开心包,充分暴露心脏。肝素1 000 IU iv, 轻提心脏,剪断腔静脉放血,剪断主动脉及周围组织,立即将摘出的心脏置入含少量肝素的冰Krebs-Henseleit (K-H)灌注液(O~4℃)中,排出剩血并尽快地将其升主动脉与Langendorff离体心脏灌注装置的主动脉插管相连接并结扎,即刻开始用K-H灌注液行Langendorff恒压灌注(100 cm H2O)。实验过程中、K-H灌注液[采用改良的K-H灌注液,其组分如下(mmol/L):NaCl 8, KCl 3.3, CaCl2 2.0,MgSO4.7H2O 1.2,KH2PO4 1.2, NaHCO3 24, glucose 10, sodium pyruvate 2.0。临用前用双蒸水新鲜配制,预充混合气体30 min,使pH值等于7.3。 用己充氧的K-H灌注液排空灌注循环通路中的气体,加热使灌注液温度维持在37℃左右,持续通以95% O2+5% CO2混合气体。
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    (二)阈下条件串刺激对离体灌流兔心脏心室不应期的影响 将一根自制四极心肌插入电极插入左心耳右下缘室间沟左室侧心室壁内,四极电极极间距离:第1~2极,第3~4极均为1.5 mm,第2~3极为3 mm。将第2~3极连接SEC-2102型刺激器,分别发放S2或St刺激;第1~4极连接DF-4A型刺激器,发放S1刺激。测定方法同第一部分。

    三、统计处理

    实验数据用±s表示,采用配对t检验处理。

    结 果

    一、改变在体兔左心室后负荷对阈下条件串刺激引起的心室不应期的影响

    实验结果表明(见表1):减小左室后负荷(3.2±1.2) kPa,可使St 法测定的心室不应期延长(P< 0.05,P<0.01),而随后增加左室后负荷(4.1±1.4) kPa,似可使St法测定的心室不应期有所缩短(与减小左室后负荷,St法测定的心室不应期比较), 但仍长于改变左室后负荷前St法测定的心室不应期(P<0.05, P<0.01),且在各刺激强度的St,St(200 Hz,100 ms)和St(50 ms, 100 Hz)测定的心室不应期最长(P< 0.05, P< 0.01)。
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    表1 改变在体兔左心室后负荷对阈下条件串刺激引起的心室不应期的影响

    Tab 1 The effect of changing left ventricular afterload on ventricular refractory period measured

    by subthreshold conditioning train stimulation (±s, n=9)

    Stimulation

    strength(V)

    Refractory interval(ms)

    S1-St method, St (200 Hz)
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    S1-St method, St (50 ms)

    25ms

    50ms

    100ms

    100Hz

    330Hz

    Pre-changing

    2

    160±34

    168±42

    179±49#
, 百拇医药
    163±35

    136±33

    afterload in LV

    3

    152±38

    159±37

    154±39

    158±31

    136±29

    4

    139±27

    142±33
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    147±35

    154±32

    131±25▲▲

    5

    136±25

    136±26

    138±28

    143±29

    126±22▲▲

    6

    131±24

    131±24
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    133±23

    139±27

    122±22▲▲

    Decreasing afterload

    2

    186±42**

    203±43**##

    215±51**##△

    191±43**

    184±49**
, 百拇医药
    in LV (iv gtt

    3

    173±41

    191±43**##

    188±45**#

    189±37**

    159±42**▲

    nitroprusside)

    4

    165±39*

    174±44**#
, 百拇医药
    172±44**#

    168±44

    157±34**

    5

    157±34*

    158±33*

    158±37**

    173±36**

    148±31*▲▲

    6

, 百拇医药     152±32*

    150±30**

    150±32**

    159±42

    144±27**

    Increasing afterload

    2

    181±37*

    194±51*

    210±54*##
, 百拇医药
    173±25*

    159±36*▲

    in LV (clamping

    3

    172±32

    181±43*

    204±38*#

    178±26**

    156±27**▲▲

    aorta)

, 百拇医药     4

    157±29*

    154±35

    173±40*

    174±28**

    146±27*▲▲

    5

    153±27*

    148±35

    153±26**

    157±42
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    141±30*

    6

    149±24*

    146±34

    148±25**

    161±30**

    137±27*▲▲

    * P<0.05, ** P<0.01,vs pre-changing afterload in LV; #P<0.05, ##P<0.01, vs train stimulation=25 ms;△P<0.05, vs train stimulation=50 ms; ▲P<0.05, ▲▲P<0.01, vs train stimulation=100 Hz
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    二、阈下条件串刺激对离体灌注兔心脏心室不应期的影响

    实验结果表明(见表2):采用St法测定心室不应期强度间期关系发现,随着各种参数特征的St强度增加,St法测定的心室不应期逐渐缩短(P<0.05, P<0.01)。且在各刺激强度的St,St(200 Hz,100 ms)和St(50 ms, 100 Hz)测定的心室不应期最长(P< 0.01)。

    表2 阈下条件串刺激对离体灌注兔心脏心室不应期的影响

    Tab 2 The effect of subthreshold conditioning train stimulation on ventricular refractory

    period in isolated perfused rabbits heart (±s, n=11) Stimulation
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    strength(V)

    Refractory interval(ms)

    S1-St method, St (200 Hz)

    S1-St method, St (50 ms)

    25ms

    50ms

    100ms

    100Hz

    330Hz

    2
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    165±22

    165±40

    175±41○○

    161±25

    150±31

    3

    153±24**

    158±37*

    165±41*

    156±23

    138±22●●
, 百拇医药
    4

    141±22##

    146±24#

    155±33#&

    151±21

    129±24##●●

    5

    130±22

    127±21△△

    133±26△△
, 百拇医药
    148±23

    123±20△●●

    6

    123±21

    125±22

    125±24

    141±21▲▲

    119±21●●

    * P<0.05, ** P<0.01, vs stimulation strength=2V;#P<0.05, ## P<0.01, vs stimulation strength =3V; △P<0.05, △△ P< 0.01, vs stimulation strength =4V; ▲P<0.05, ▲▲ P<0.01, vs stimulation strength =5V; &P< 0.05 vs train stimulation=25 ms; ○○P<0.01, vs train stimulation=50ms; ●●P<0.01, vs train stimulation=100Hz讨 论
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    在在体人和动物心脏采用St法测定心室不应期时,Swerdlow等观察到[11],在低电流强度时,St脉冲频率增加或持续时间延长可使其心室不应期延长作用(St法不应期>S2法不应期)增强,而高电流强度St可产生心室不应期缩短(St法不应期2法不应期),St脉冲频率增加时,St的心室不应期缩短作用增强。邱汉婴等亦发现[5]:使用各级电压强度的St只能引起心室不应期延长,而不能引起心室不应期缩短; 且不同脉冲持续时间的St测定的不应期有所区别,St电压等于或大于3 V时,50 ms St较 25 ms和 100 ms St时测得的不应期为短,St电压为 2 V时,100 ms St测得的不应期最长,另不同脉冲发放频率的St 测得的不应期亦有区别,St电压等于或大于4 V时, 100 Hz St测得的不应期最长,330 Hz St测得的不应期最短,与本研究结果:在改变左心室后负荷和去除神经,体液因素作用(离体灌注兔心脏)时,在各刺激强度的St,St(200 Hz,100 ms)和St(50 ms, 100 Hz)测定的心室不应期最长部分不相一致,可能原因是:实验对象及实验使用的方法与之不同及在去除神经,体液因素影响情况下,阈下串刺激参数特征对串刺激引起的心室不应期变化的影响发生改变有关。
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    邱汉婴等还发现[9]:当机械性缩窄主动脉,增加左室后负荷时,左室 RRP和 ERP无显著改变。另外,静脉输注硝普钠,控制性降低动脉压,减小左室后负荷,左室RRP,ERP亦无显著改变。而在本研究中,减小和增加左室后负荷,采用St法测定的不应期明显延长,其原因可能与在改变左室后负荷的情况下,其对心室电生理的影响不同有关。

    [基金项目] 广东省卫生厅科研基金资助 广东省卫生厅科研基金资助

    [参 考 文 献]

    [1] Shenasa M, Cardinal R, Kus T, et al.Termination of sustained ventricular tachycardia by ultrarapid subthreshold stimulation in humans[J].Circulation, 1988, 78:1135~1143.
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    [2] Leitner EV, Linderer T. Subthreshold burst pacing, a new method for termination of ventricular and supraventricular tachycardia[J]. JACC, 1984, 3: 472.

    [3] 邱汉婴,李裕舒,毛焕元, 等, 经食道阈下刺激终止室上性心动过速[J]. 临床心血管病杂志, 1993, 9:115~116.

    [4] 邱汉婴,李迪俊,毛焕元. 阈下条件电刺激在临床电生理研究中的作用[J]. 国外医学心血管疾病分册, 1992, 19:136~139.

    [5] 邱汉婴,毛焕元,李迪俊. 改变阈下串刺激参数特征对串刺激引起的心室不应期变化的影响[J]. 中国病理生理杂志, 1993, 9:506~509.
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    [6] 邱汉婴,毛焕元, 李迪俊. 胺碘酮对阈下条件电刺激引起的心室不应期的影响[J]. 中国药理学报, 1994, 15:533~535.

    [7] 邱汉婴,毛焕元,李迪俊. 心律平对阈下条件电刺激引起的心室不应期变化的影响[J]. 中国药理学通报, 1993, 9:301~304.

    [8] 邱汉婴,毛焕元. 收缩兴奋反馈在心律失常发生中的作用[J].国外医学心血管疾病分册, 1993, 20:273~276.

    [9] 邱汉婴,毛焕元,李迪俊. 普罗帕酮对麻醉兔左心室后负荷变化引起的电生理改变的影响[J].中国药理学报, 1994, 15:533~534.

    [10] 邱汉婴,毛焕元. 阈下条件刺激对家兔心室不应期影响测定方法的建立[J].心电学杂志, 1993, 12;186~188.

    [11] Swerdlow CD, Liem LB, Franz MR. Summation and inhibition by ultrarapid train pacing in the human ventricle[J]. Circulation, 1987, 76: 1101~1109.

    [收稿日期]1999-07-19 [修回日期]2000-01-05, http://www.100md.com