2024年5月18日发(作者：华为荣耀10外观图片)

心力衰竭家兔心室动作电位时程整复性变化对室性心律失常的

影响

陈世健;魏妮娜;李艳

【摘 要】目的:探讨压力负荷诱导的兔慢性心力衰竭(CHF)模型离体心室动作电位

时程整复性(APDR)变化对室性心律失常(VA)的影响.方法:雄性新西兰大耳兔20只,

随机分为对照(CTL)组和CHF组,每组10只.CHF模型制备采用经腹主动脉缩窄术,

造模结束4周后行心脏超声检查评价造模结果.在整体心脏Langendorff灌流条件

下行离体电生理研究,分别记录和测量心室不同位点的单相动作电位(MAP)及有效

不应期(ERP),并绘制APDR曲线;对2组心脏进行快速电刺激,观察室性心律失常

(VA)的诱发.结果:与CTL组相比,CHF组心室相同部位90%单相动作电位时程

(MAPD90)、ERP及APDR曲线最大斜率(Smax)均明显增大(均P<0.01),且VA更

容易诱发(均P<0.05);此外,CHF组动物APDR曲线Smax的变异系数(COV-Smax)

均较CTL组增大(均P<0.05).结论:CHF时心室APDR曲线Smax及COV-Smax

均增大,促进室性心律失常的发生.

【期刊名称】《中国病理生理杂志》

【年(卷),期】2013(029)011

【总页数】3页(P2097-2099)

【关键词】慢性心力衰竭;动作电位时程;整复性;室性心律失常

【作 者】陈世健;魏妮娜;李艳

【作者单位】湖北民族学院附属民大医院心内科,湖北,恩施,445000;湖北民族学院

附属民大医院心内科,湖北,恩施,445000;湖北民族学院附属民大医院心内科,湖北,恩

施,445000

【正文语种】中 文

【中图分类】R363

慢性心力衰竭(chronic heart failure, CHF)是多种心脏器质性疾病发生发展的终末

阶段，包括了心脏结构重构及电重构，后者又可导致恶性室性心律失常的发生，进

而增加患者心源性猝死的发生率。因此，探讨CHF时室性心律失常(ventricular

arrhythmia，VA)发生机制对于改善CHF患者预后具有重大意义。近年来动作电

位时程整复性(action potential duration restitution, APDR)这一动态变化因素

被提出，并认为其与VA发生及维持密切相关[1-2]。本实验应用压力负荷诱导的

CHF模型，在整体心脏Langendorff灌流条件下，运用相关电生理技术探讨CHF

时APDR变化对VA的影响。

1 动物模型制备与分组

实验用新西兰大耳兔20只，均为雄性，体重2.0～3.0 kg，由武汉大学医学部实

验动物中心提供。将动物随机分为2组：对照组(control, CTL组,n=10)和慢性心

力衰竭组(CHF组,n=10)。CHF组动物经耳缘静脉注射异丙肾上腺素(Sigma)(300

μg·kg-1·d-1)，CTL组动物经3%戊巴比妥钠溶液麻醉后，采用腹主动脉缩窄术制

作心脏压力负荷模型，对照组开腹不接扎。术后14 d，自由进食给水[3-4]。

2 心脏超声检查

完成制备CHF模型4周后，对所有动物行超声心动图检查。通过M型超声获得

舒张期室间隔厚度(interventricular septal thickness in diastole,IVSd)及左室后

壁厚度(left ventricular posterior wall thickness in diastole, LVPWd)；在心尖

四腔心切面测量左室舒张末期内径(left ventricular end-diastolic diameter,

LVEDD)及左室收缩末期内径(left ventricular end-systolic diameter,LVESD)；

根据改良的Simpon公式计算出左室射血分数(left ventricular ejection

fraction,LVEF)及左室短轴缩短率(left ventricular fractional shortening, LVFS)。

3 离体电生理研究

以3%戊巴比妥钠溶液(北京化学试剂公司；30 mg/kg)行耳缘静脉注射全身麻醉，

随后继续经耳缘静脉注射肝素钠2 000 U抗凝，10 min后迅速开胸取出心脏，置

于100%氧饱和的4 ℃生理盐水中剪去心包以及周围结缔组织，洗净残血，连接

于Langendorff心脏灌流装置经主动脉逆行灌流Tyrode’s液，灌流速度20～

25 mL/min。

3.1 记录各部位单相动作电位(monophasic action potential, MAP)和有效不应期

(effective refractory period, ERP) 将刺激电极置于右室基底部心外膜行基础周长

为300 ms的S1S1刺激(脉宽2 ms、刺激强度为舒张期起搏阈值的2倍)，分别

记录左室前壁基底部(left anterior basal, LAB)、左室前壁心尖部(left anterior

apex, LAA)、左室后壁基底部(left posterior basal, LPB)和左室后壁心尖部(left

posterior apex, LPA)4个部位的MAP。并在连续发放8个起搏刺激波S1后发放

早搏刺激波S2(S1S1=300 ms，S1S2=280 ms，刺激强度为舒张期起搏阈值的2

倍)，以10 ms反扫，记录ERP。

3.2 构建APDR曲线 测量不同S1S2间期程序化刺激过程中S2诱发动作电位的

MAPD90及每个S2刺激前的舒张间期(diastolic interval, DI; S2前一个S1诱发

的动作电位终点到S2诱发的动作电位起点的时间间隔)。应用Origin 6.0软件以

DI为横坐标、S2的MAPD90为纵坐标，代入sigmoid函数公式：MAPD90

=y0+A1(1-e-DI/T1)进行APDR曲线构建；计算APDR曲线最大曲线斜率(Smax)：

将sigmoid函数求得的A1、T1及最小DI值代入曲线斜率公式：

slope=(A1/T1)*[Exp(-DI/T1)]得出APDR曲线Smax。APDR曲线Smax的变异

系数(coefficient of variation of Smax,COV-Smax)定义为6个标测部位Smax

标准差与均数的比值，用以评价APDR在整个心室分布的不均一性。

3.3 VA的诱发 Burst刺激诱发：将刺激电极分别置于右室基底部(right basal, RB)、

右室心尖部(right apex,RA)、左室基底部(left basal, LB)和左室心尖部(left apex,

LA)，给予50 Hz持续时间2 s的Train刺激进行VA的诱发，各个部位总刺激时

间小于3 min。VA持续时间超过2 s即记为VA可诱发，超过30 s即记为持续性

VA[6]。

4 统计学处理

计量资料用均数±标准差(mean±SD)表示，组间比较采用两样本均数比较的t检

验，以P<0.05为差异有统计学意义。应用SPSS 18.0软件处理。

1 造模结束4周后2组动物心脏超声结果

与CTL组相比，CHF组动物LVEF和LVFS明显降低(均P<0.01)，IVSd和

LVPWd减小(均P<0.05)，LVEDD和LVESD明显增大(均P<0.01)，表明CHF模

型制备成功，见表1。

2 2组动物各部位ERR和MAPD90结果

与CTL组相比，CHF组动物心室相同部位EPR和MAPD90 均增大(均P<0.05)，

见表2。

3 2组动物各部位APDR结果

与CTL组相比，CHF组动物心室相同部位APDR曲线Smax 及整个左室COV-

Smax(0.38±0.05 vs 0.26±0.03)均增大(均P<0.01)，见表3。

4 室性快速心律失常诱发率

在Burst刺激诱发下，CHF组动物心室各部位心律失常诱发率明显高于对照组，

且还出现了持续性心律失常，其中又以左室心尖部最为多见，见表4。

在心衰发展中，伴随着心肌组织学上肥厚性重构变化，心肌细胞的电生理特性亦发

生重构性改变，主要表现为复极化过程延迟而致动作电位时程(action potential

duration,APD)延长，体表心电图上相应改变为 QT 间期延长[3-4]。至今，对心衰

时 APD 延长如何诱发心律失常产生的机制仍了解不多，故揭示疾病过程中电生理

重构与心律失常发生的关系是当今心血管领域研究的热点课题。本研究也发现

CHF组动物心室各部位MAPD90及ERP均较对照组相同部位明显延长，并且多

位点均呈现相同的变化趋势。同时观察到CHF组各标测部位APD整复性曲线斜

率均较对照组相同部位明显增大。既往研究表明APDR曲线Smax与心肌细胞电

稳定性有关：即当Smax>1时，DI轻微变化即可引起APD和ERP的较大波动，

这种波动可以增加相邻部位APD复极的功能性差异有利于折返的形成，心脏就容

易发生VA；而当Smax<1时，APD和ERP的波动消失，心脏则不易发生VA。

Smax仅能局限地反映心脏单个标测部位的APDR，而心室不同部位心肌细胞的

APDR却存在区域性差异[5-6]，且APDR的这种区域性差异增大对VA发生具有

重要作用，由此可见仅仅依靠Smax是否大于1来解释VA的发生和维持是不够

的。因此，我们也对心室不同部位的COV-Smax进行了比较，并发现CHF组

COV-Smax显著大于对照组。这也进一步解释了CHF组心律失常发生率增加的原

因。

【相关文献】

[1] Qin M, Liu T, Hu H, et al. Effect of isoprenaline chronic stimulation on APD restitution

and ventricular arrhythmogenesis[J]. J Cardiol,2013,61(2):162-168.

[2] Qin M, Huang H, Wang T, et al. Absence of Rgs5 prolongs cardiac repolarization and

predisposes to ventricular tachyarrhythmia in mice[J]. J Mol Cell Cardiol,2012,53(6):880-

890.

[3] 李 兵,陈香健,朱舒舒,等.培哚普利对慢性心力衰竭大鼠心肌能量代谢及超微结构的影响[J].中华急

诊医学杂志,2011,20(9):955-959.

[4] 刘 韬，秦 牧，黄从新，等. 激活蛋白激酶C对离体兔心室电整复性及室性心律失常的影响[J].中

华心血管病杂志2012，40(9)：780-785.

[5] Weiss JN, Qu Z, Chen PS, et dynamics of cardiac fibrillation[J].Circulation, 2005,

112(8): 1232-1240.

[6] 秦 牧，刘 韬, 于胜波, 等. 蛋白激酶C的空间不均一性分布与室性心律失常发生的关系[J]. 中华

心律失常学杂志，2013，17(3)：219-223.