【doc】顿抑心肌的微循环障碍机制研究

【doc】顿抑心肌的微循环障碍机制研究 顿抑心肌的微循环障碍机制研究 矗?珥字赫,2004,14(3):16,19 ?20040?JOURNALOFMIllION 顿抑心肌的微循环障碍机制研究 罗义刘伊丽2查道刚2黄晓波2刘俭2 [中图分类号]P363【文献标识码]A【文章编号]1005—1740(2004)03—0016—04 圆篓翼 1材料与 1.1犬心肌顿抑模型建立 ,体重13,18.按实验 18条雄性杂种犬 先后顺序采用完全随机,将动物分入15min缺 血顿抑组,60min缺血顿抑组和假手术组.各组犬 6只.动物用戊巴比妥钠(35nag?kgI1)静脉全麻 后,气管插管连接呼吸机.经右股动脉插入猪尾管 并经压力换能器连接多道生理记录仪监测主动脉压 和左室压.右股静脉插入扩张管套鞘用于静脉输液 和注射超声造影剂.右颈静脉插入冠状静脉窦取血 导管.左侧第五肋间开胸,充分暴露心前区,打开心 包壁层,用丝线将心包吊起,使心脏悬卧于心包床 上.分离左冠状动脉前降支(LAD)近段,留置一结 扎线,将一水囊置于心脏面.15min缺血顿抑组 LAD结扎15min/-~灌注2h,60min缺血顿抑组 LAD结扎60min/-~灌注2h,假手术组不行冠状动 脉结扎.全过程监测血流动力学和心电图. 1.2静脉心肌声学造影及图象分析 使用AcusonSEQUOIA512超声诊断仪,探头 频率为3.5MHz.探头用夹子固定并置于水囊内, 显示左室乳头肌水平短轴切面图.探头的位置和角 [作者单位]广州市第一人民医院心内科,邮政编码广州 510180;中国人民解放军第一军医大学南方医院心内科 本文2004一O1一O7收到,2004,o4一O7修回,2004—06—10接受 tI礓享京露 2oo4年嚣14卷薨3期 度在整个实验中不变.调节增益以获得最佳图像并 维持至实验结束.采用二次谐波成像和间歇发射技 术行静脉MCE,心电图触发间隔为3个心动周期. 弹丸式静脉注射含C3的声振白蛋白微泡造影剂 全氟显0.01ml?I1(南方医院临床药学基地提 供),于注射前后连续录取超声图像并记录到磁光盘 供嗣后分析.MCE观测时点为LAD结扎前,结扎 后即刻,再灌注前,再灌注后5min,30min,60min, 90min和120min.冠状静脉窦取血时点为LAD 结扎前,再灌注前,再灌注后5min,30min,60min, 90min和120min. 使用TomTec图像工作站对磁光盘的图像视频 密度进行定量分析.该图像工作站包括一声学造影 分析软件,可对造影效果进行0--255级的视频密度 分析.确定左室前壁顿抑区和侧壁正常区,逐帧手 工拖动感兴趣区,使之避开心内膜和心外膜并保持 于同一室壁位置,电脑将自动分析每一帧图像的感 兴趣区并给出数据.扣除本底,获得每次M心肌 视频密度一时间曲线.以心肌视频密度峰值(peak videointensity,P?)表示心肌血流灌注.计算曲线上 升斜率和曲线早期(心肌PVI减半时间前半时程内) 下降斜率分别代表心肌血流灌注速度和排空速度. 1.3心肌标本处理 实验完毕后,将心脏取下,冰盐水浸洗,然后将心 脏按短轴切面切成5mm厚的心肌片,部分心肌片立 刻置1%氯化三苯四唑(triphenyltetrazoliurnchloride, TTC)中37.C染色20min.此方法可使非梗死心肌 染成砖红色,梗死心肌不被染色. 1.4血浆乳酸浓度测定 自冠状静脉窦取血导管抽血每次5ml,立即离 心分离血浆并保存于一70?冰箱.采用酶法测定乳 酸浓度(药盒购自英国Randox公司). 1.5统计学方法 应用SPSS软件进行数据统计.数据以?S 表示,同组自身前后均数比较使用配对,检验.P <0.05被认为有统计学意义. 顿抑心肌的微循环障碍机制研究 2结果 LAD结扎期MCE示局部心肌无造影剂充填 (图1C,D,图2C,D),二维超声显像示局部室壁显着 变薄并出现明显运动障碍.结扎解除后,原无造影 剂充填区获得良好的造影剂充填(图1E,I,图2E , I),再灌注期室壁厚度和运动虽有所改善,但直至 再灌注120min实验结束仍显示明显异常,心肌 rC染色未发现梗死心肌,表明心肌顿抑模型建立 成功. 2.1顿抑心肌MCE视频密度的变化 表1显示,15min缺血顿抑组心肌顿抑早期 17 (再灌注30min内)顿抑心肌PVI显着增高(图1E, F),随后恢复至结扎前水平(图1G,I).60min缺 血顿抑组PVI变化与15min缺血顿抑组相似(图 2).表2显示,15min缺血顿抑组和60min缺血顿抑 组再灌注期顿抑区与正常区心肌P,厂I比值的变化与 顿抑心肌PvI的变化相似,唯恢复较慢. 2.2顿抑区与正常区MCE曲线上升斜率比值变化 表3显示,15min缺血顿抑组再灌注早期顿抑 区与正常区MCE曲线上升斜率比值显着高于LAD 结扎前,随着再灌注时间延长此比值逐渐回降,再灌 注120min时恢复至结扎前水平.60min缺血顿抑 组此比值变化与15min缺血顿抑组相似,但回降较 快,再灌注60min时已恢复至结扎前水平. 表1静脉心肌声学造影顿抑区心肌视频密度峰值(灰阶单位j?s,均=6) 注:与结扎前比较,"P<0.05,P<0.01 表2静脉心肌声学造影顿抑区与正常区心肌视频密度.|l值比值(x-?s,均=6) 注:与结扎前比较,"P<0.05,P<0.01 表3顿抑区与正常区静脉心肌声学造影曲线上升斜率比值(?s,均:6) 注:与结扎前比较,"P<0.05,P<0.01 表4顿抑区与正常区静脉心肌声学造影曲线早期下降斜率比值(王?s,'l均:6) 注:与结扎前比较, tI曩鲁奄盍 2004年第14巷筹3婀 )P<0.05.P<0.01 18罗义,刘伊丽.查道刚,等 2.3顿抑区与正常区MCE曲线早期下降斜率比 值变化 表4显示,15min缺血顿抑组再灌注期顿抑区 与正常区MCE曲线早期下降斜率比值显着高于 LAD结扎前,随着再灌注时间的延长此比值逐渐回 降,但至再灌注120min时尚未恢复至结扎前水平. 60min缺血顿抑组此比值变化与15min缺血顿抑 组相似,但回降较快,再灌注120min时已恢复至结 扎前水平. 2.4冠状静脉窦血乳酸浓度变化 表5显示,15min缺血顿抑组再灌注早期冠状 静脉窦血乳酸浓度显着高于LAD结扎前,随着再灌 注时间的延长,血乳酸浓度逐渐回降,至再灌注120 min时与结扎前水平已无显着性差别.60rrfin缺血 顿抑组再灌注前血乳酸浓度即明显升高,再灌注早期 进一步升高,随着再灌注时间的延长而逐渐回降,但 至再灌注120min时尚未恢复至结扎前水平. 表1,表5显示假手术组实验全过程心肌 PVI,顿抑区与正常区心肌PVI比值,MCE曲线上 升斜率比值,早期下降斜率比值和冠状静脉窦血乳 酸浓度均无显着改变. [本文图1,2见封2] 3讨论 本研究主要有两个发现.其一,心肌顿抑早期 心肌微循环处于"高动力"状态,血流灌注增加与排 空加快并存;其二,顿抑心肌缺氧代谢加强,其恢复 速度与原缺血时间长短有关,缺血时间短恢复较快, 缺血时间长则恢复较慢. 早先的研究报道顿抑心肌血流灌注减少,血管 阻力增大,血流储备减低3.近年研究发现,顿抑 心肌血流灌注不减少,甚至反而充血.5J,冠脉血管 阻力减低而非增加,冠脉血流储备也正常3.本研 究应用静脉MCE检测心肌血流灌注,结果显示顿 抑心肌早期血流灌注明显增加,大约在再灌注30 min至60min血流灌注恢复至正常水平.目前已 趋向认为这是缺血后再灌注引起的反应性充血.近 年较多研究显示,缺血再灌注的心肌因一氧化氮合 酶表达增加引起一氧化氮合成增多6,这可能是缺 血再灌注心肌反应性充血的原因之一.本研究还显 示,顿抑区与正常区MCE曲线上升斜率比值,早期 叠?厦手赫 20O4错14卷筹3期 下降斜率比值显着升高,表明顿抑心肌血流灌注速 度和早期排空速度增加,结合文献报道顿抑心肌冠 脉血管阻力减低J,提示心肌顿抑早期心肌微动脉 扩张,微循环处于"高动力"状态. 文献报道,顿抑猪心在血流恢复30min后仍持 续产生乳酸J,犬顿抑心肌中有很多氧饱和度很低 (<20%)的微静脉J.本研究也显示,顿抑犬心冠 状静脉窦血乳酸浓度明显增高,提示顿抑心肌缺氧 代谢加强.此外,缺血时间的长短是微血管功 能异常是否发生的最主要因素1o].本研究也显示, 顿抑心肌缺氧代谢的恢复速度与原缺血时间长短有 关,缺血时间短恢复较快,缺血时间长则恢复较慢. 简言之,从微循环方面看顿抑心肌处于"高动 力"循环状态,从代谢方面看顿抑心肌存在缺氧代 谢.顿抑心肌充血与缺氧代谢加强并存,这似乎是 矛盾的.我们提出心肌微循环"短路"来解释这种现 象.心肌短时间缺血后再灌注,局部神经体液因素 的变化引起微循环直接通路开放和部分真毛细血管 关闭,前者导致血流灌注,排空速度增加和充血,即 "高动力"循环状态,后者则招致心肌缺氧代谢加 强.此情形与休克微循环改变相类似.之所以微循 环直接通路开放而真毛细血管关闭,可能是不同级 别的微血管对各种神经体液因子的反应性各不相同 所致.另一种可能的情形就是心肌局部微循环直接 通路开放引起真毛细血管被"窃血". 当然,本研究探讨顿抑心肌微循环改变所采用 的方法是MCE技术,这是一种间接方法,但至今尚 无研究活体冠状微血管的直接方法,而MCE可反 映心肌内血流灌注空间分布情况,定量心肌血流量 和血容量,评估冠脉血流储备和内皮功能,因此可较 好地反映心肌微循环状态[11J.Porter等[5]已证实 静脉注射氟炭造影剂所产生的心肌视频密度与冠状 动脉血流有线性关系.由于声学造影剂的改进,二 次谐波成像技术的应用和MCE分析方法的进步, 用MCE评价心肌血流灌注和冠状微循环的敏感性 和可靠性已显着提高了.MCE被认为是目前评估 活体心肌微循环功能异常最有效的技术之一[10]. ? 本文第一作者简介: 罗义(1963~),男,汉族,主任医师,教授,医学博士,硕士研究生导 师,主要研究方向为冠心宿的基础和临床. 顿抑心肌的微循环障碍机制研究 参考文献 1BolliR.Basicandclinicalaspectsofmyocardialstunning.ProgCar. diovascDis,1998,40:477,516. 2KlonerRA,BolliR,MarbanE,eta1.Medicalandcellularimplica. tionsofstunning,hibemation,andpreconditioning.AnNHLB1 workshop.Circuhtion.1998,97:1848,1867. 3BeckerLC.Isstunnedmyocardiumischemieona~crovascularlev. el?BasicResCardio1.1995,90:282,284. 4MoriE,HaramaldN,IkedaH,eta1.1ntra-coronaryadministration 0fL-arginineaggravatesmyocardialstunningthroughproductionof peroxynitfiteindogs.CardiovaseRes,1998,40:113,123. 5PorterTR,xieF,KricsfeldA.eta1.Noninvasiveidentificationof acutemyocardialischerniaandreperfusionwithcontrastultrasound usingintravenousl~'fluoropropane-exposedsonicateddextrosealbu— rain.JAmC0llCardiol,1995,26:33--40. 6Birdssll}?{,GreenDM,alJ,eta1.ComplementC5a,TGF-~1, andMCP-1.insequence.inducemigrationofmonocytesintois. 19 chemiccaninemyocardimnwithinthefirstonetofivehoursafter reperfusion.Circulation.1997.95:684,692. 7DunckerDJ,McF_aUsEO,KtarosR,eta1.Pressure-maximalooro— naryflowrdationshipinregionallystunnedporcinemyocardium. 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