左心衰竭右室压力训练动物实验的病理学观察?
【关键词】 右心室训练； 左心衰竭； 绵羊模型；病理形态
Pathological observation of experiment on right ventricle training after failed left ventricle
【Abstract】 Objective To observe the changes of heart pathology on pressure trained right ventricle after failed left ventricle.Methods In this study, 14 sheep were used.We first built a left heart failure model through the ligation of the left coronary artery. Then we went on to build a model for the pressure trained overloaded right ventricle. Echocardiogram, hemodynamic measure and pathological examination were utilized in the experiment.Results A reliable left heart failure model in sheep using choice ligation of the left anterior descending coronary artery and its diagonal branch. The pathological study suggested that myocardial cells of the right ventricle was hypertrophy.Conclusion This study preliminary proved that pressure trained right ventricle may adapt high pressure after failed left ventricle, and has a good foreground on it.
【Key words】 right ventricle training; left heart failure;sheep model; pathomorphology
心力衰竭是各种心脏疾病的终末阶段，严重危害人类的健康和生命。在心力衰竭中尤其以左心室衰竭为著，且预后严重，死亡率高。心力衰竭诊断后5年生存率在30%～40%［1］。因此，为了有效地寻找一条左心衰竭的新方法解决临床疑难问题。我们建立了动物模型，在左心衰竭的情况下,增加右心后负荷,以训练右室。并对该模型进行了超声、血液动力学及病理形态学研究。
1 材料与方法
1.1 动物模型与分组 采用雄性绵羊14只，年龄1～1.5岁，体重27～40kg，随机分为两组，对照组（n=7），单纯造成左心室梗死；实验组（n=7），训练右心室。主要实验过程，将绵羊静脉诱导麻醉后，开胸结扎冠状动脉（冠脉）前降支，5min后开放阻断的冠脉，在血液动力学指标平稳后，再次阻断上述冠脉，造成左心室心肌梗死模型。手术7天后，再次开胸行右心室加压法制备压力负荷性右心室肥厚模型，同时监测主动脉收缩压和右心室收缩压，使右心室收缩压逐渐由20mmHg升高到40mmHg , 最终使两者压力接近平衡。1周后，处死动物取心脏标本做病理检查。
1.2 心肌肥厚测定 去除心房后，称全心湿重（THW），然后从心尖部开始每隔1cm厚横切，观察、测量左心梗死面积。将两心室分离，分别称重左、右室（LVW 、RVW），并测量其厚度。
1.3 组织切片染色及形态学测量 分别取左、右心室前壁各1块，10%中性福尔马林固定，石蜡包埋，切片厚3～4μm，分别做HE和PTH染色，使用OLYMPUS显微镜在HE染色切片随机测量50个横截面心肌细胞（TDM），取均值。
1.4 统计学分析 使用SPSS11.0,采用配对t检验，所有数据采用平均值±标准差(x±s)表示。
2 结果
2.1 收缩压 经右心室加压后，主动脉收缩压略下降，右心室收缩压由40mmHg逐渐上升，于第4天时两者压力平衡，后略有升高。右心室收缩压（RVSP）与主动脉收缩压(ASP) 时间曲线见图1。
2.2 模型病检查,大体标本及组织学观察 显示左心室心肌梗死 (图2)。经过训练的右心室壁增厚，HE染色心肌组织切片（图3），可见心肌细胞肥大，细胞核浓染，形状不规则，间质水肿，纤维组织增多，心内膜轻度纤维性增厚。经测量，实验组心肌细胞横径（TDM）与对照组比较差异有非常显著性，P＜0.001。结果见表1 。
表1 绵羊心肌细胞横径(TDM)测定 (略)
注：与对照组比较，P＜0.001
3 讨论
心力衰竭可以由压力超负荷、容量超负荷、心肌缺血、心脏快速起搏和各种因素引起的心肌病变所致［2］。心衰的患病率在中老年人中是1%～2%，65岁以上增至1%～3%，75岁以上达到5%～10%。心力衰竭病因有多种，由冠心病引起的心衰占67%［3］，其中多数伴有高血压史。瓣膜病引起的占10%。由心肌病为起因的占20%，其中以扩张型心肌病为主。死亡原因40%是猝死，40%是心衰恶化，20%是其他原因。因目前所使用的各种心衰辅助方法（心衰辅助装置、全人工心脏、动力性心肌成形、心脏移植）都有一定局限性，而最好的生存率是心脏移植，但因供体的严重缺乏，手术后的排斥反应，限制了心脏移植的大规模临床应用。在心血管疾病研究中，动物模型被广泛用于左心衰的发病机制和药物研究。羊的心脏在解剖结构、心脏血管分布和心脏/体重比积方面与人的很相似。绵羊冠状动脉结扎造成心肌梗死的大动物模型，被认为是与临床最紧密的模型［4］。在实验手术中，我们观察到结扎冠脉前降支后左心室前侧壁变色，心肌运动减弱，血液动力学监测动脉血压、心排出量降低。心电图显示ST段上移。超声心动图显示模型左心室梗死区心室运动明显减弱、消失。冠脉结扎1周后，病理检查证实，心梗面积可达20%～25%。因此，通过这种方法可以得到一个稳定的心衰模型。我们在左心衰模型的基础上研究右心室压力超负荷功能训练，是为了解右心室是否可以适应高压环境。本研究采用Noel 应用的肺动脉环缩法来实现右心室压力超负荷［5］，有报道，在肺动脉环缩后96h右心室就能够肥厚［6］，肺动脉环缩6天后右心室心肌细胞直径增大，右心室壁厚度和胶原纤维增加［7］。本实验结果表明, 右心压力训练的动物模型，大体和组织学显示右心室壁有所增厚，心肌细胞肥大，TDM值明显高于对照组。细胞核形不规则并增大浓染，间质水肿，纤维组织增多。而对照组细胞核呈杆状。实验表明，在左心衰竭状态下，增加右室压力可以降低左心室充盈压，对左心衰竭能够起一定保护作用，右心室可以耐受一定的急性压力负荷，并形成代偿性心肌肥厚。但应注意过大的右室急性压力负荷会导致动物死亡。
【文献】
1 Mancini DM, Wilson JK, Bolinger L, et al. In vivo magnetic resonance spectroscopy measurement of deoxymyoglobin with heart failure. Circulation，1994,90:500.
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