压力负荷型慢性心衰大鼠的心电图特征

曹海涛，王晨阳 *，华川，马广信

(1.解放军第252医院医务处，河北 保定　071000；2. 解放军第252医院检验科，河北 保定　071000)



压力负荷型慢性心衰大鼠的心电图特征

曹海涛1，王晨阳1*，华川2，马广信1

(1.解放军第252医院医务处，河北 保定071000；2. 解放军第252医院检验科，河北 保定071000)

目的 采用心电图检测压力负荷型慢性心衰大鼠并分析其特点。方法20只雄性SD大鼠随机分成假手术组(S组)和心衰组(HF组)。心衰组采用腹主动脉缩窄法制备模型，假手术组只穿线不缩窄。Ⅱ导联心电图检测肢体导联并统计分析数据。结果术后10周，心电图检测显示几个特点：心衰组(HF组)：①心率、P波振幅和P波时限都明显增加(P< 0.05)；②R波振幅明显大于S组大鼠(P< 0.05)；③心电图的J点位移明显抬高(P< 0.05)，而ST高度则明显降低(P< 0.05)。结论压力负荷型心衰大鼠的心电图特征明显，心电图检测作为一种无创的方法可以有效的评价大鼠压力负荷型心力衰竭。

心电图；压力超负荷；心衰

心力衰竭是严重威胁人类健康的重要疾病之一，它是各种严重心脏病的最终结局，至今还没有满意的治疗方法。由多种原因引起的心室压力超负荷是心力衰竭发生的起始因素，比如发生高血压或心肌梗死之后，导致心肌能量代谢和心肌纤维蛋白组成发生改变，进而心室逐渐扩张、心室的泵血功能降低最终导致心力衰竭[1, 2]。因此，压力超负荷心肌重构的病理生理机制和心功能的关系越来越受到重视[3]。慢性压力超负荷模型是研究充血性心力衰竭的主要模型，而心电图作为临床心脏疾病的常规检测手段，也可以用于评判大鼠压力负荷型心脏肥大的病理特征。本实验通过主动脉缩窄法建立压力负荷型心力衰竭大鼠模型，按照常规采集其心电图数据，并与正常大鼠心电图数据进行对比分析，以进一步探讨压力负荷型心力衰竭大鼠的心电图特征。

1　材料和方法

1.1实验动物

SPF级SD雄性大鼠20只，8周，体重160～170 g，购于中国人民解放军军事医学科学院实验动物中心[SCXK(军)2012-0004]。无菌手术在解放军第252医院动物实验室[SYXK(军)2007-019]进行，并按实验动物使用的3R原则给予人道的关怀。

1.2仪器与设备

使用PowerLab(AD Instrumengts公司)进行数据采集。使用LabChart_v7.3.7软件进行数据记录和分析。

1.3实验方法

1.3.1动物分组

20只SD大鼠随机分为2组：假手术(S)组10只；心衰(HF)组10只。HF组采用双线腹主动脉缩窄术制备压力超负荷型心衰大鼠模型。S组只进行腹主动脉穿线而不缩窄。在手术过程中，S组死亡1只，HF组死亡2只，在术后第1周HF组又死亡一只。最后S组9只大鼠和HF组7只大鼠进入实验。1.3.2压力负荷型心衰大鼠模型的建立

参照Conrad等[4]的方法并作进一步改进[5,6]。大鼠适应性喂养10 d，术前12 h禁食，自由饮水。称重后，用50 mg/kg的戊巴比妥钠腹腔内注射麻醉。麻醉成功后，在左侧脊肋角区大概2 cm2的范围备皮，1%碘伏消毒，纵向切开皮肤，钝性分离肌肉，暴露腹主动脉，剥离腹主动脉周围的结缔组织，跟据腹主动脉粗细以直径为0.8 mm左右的不锈钢探针(或使用小鼠灌胃针，去掉圆头)与腹主动脉一起使用4号丝线结扎，结扎两次，抽出探针形成腹主动脉狭窄(约50%～60%)，缝合肌层和手术切口，同时腹腔注射青霉素10万IU。假手术组的腹主动脉只穿线而不进行缩窄，其他手术步骤同模型组。

1.3.3心电图检测

造模10周后，用0.5%戊巴比妥钠(50 mg/kg，腹腔注射)麻醉大鼠，将心电图三个针形电极导线连接到换能器上，Ⅱ导联负极连接大鼠右上肢，正极连接大鼠左下肢，地线连接右下肢。收集并记录大鼠的心电图数据。

1.4统计方法

2　结果

2.1P波

从表1可见，和S组相比，HF组的心率、P波振幅和P波时限都明显增加(P< 0.05)。

2.2QRS波

HF组和S组比较，QRS时限、QT间期和Q波振幅均无明显差异(P< 0.05)(见表1)。而HF组大鼠的R波振幅明显大于S组大鼠(P< 0.05)(见表1)。

2.3ST段和T波

与S组相比，HF组心电图的J点位移明显抬高(P< 0.05)，ST高度明显降低(P< 0.05)。(见表2)

表1　S组和HF组大鼠心电图的P波、QRS波情况

注：*P< 0.05，与假手术组比较。

Note.*P< 0.05，compared witn the S group.

表2　S组和HF组大鼠心电图的ST段和T波

注：*P< 0.05，与假手术组比较。

Note.*P< 0.05，compared witn the S group.

3　讨论

心力衰竭是临床上十分常见的疾病，是由多种原因导致的初始心肌损伤引起了心肌结构和功能的异常，最终导致心室收缩功能或舒张功能发生障碍[7]。它是各种心脏病的严重阶段，具有很高的致残率及病死率。

高血压造成的心脏压力负荷是导致心力衰竭的常见病因之一。在血压过高的情况下，心脏压力负荷过重，左心室会产生代偿性肥大以保证射血量，维持正常的生理机能。心肌长期超负荷运转，必然导致心室重构和心脏功能的改变，最终失去代偿功能。腹主动脉结扎法是国内外研究者制备压力负荷型慢性心衰大鼠最常用的方法，通过使腹主动脉缩窄，可直接使血压增高，心脏后负荷加重，逐渐使心脏持续超负荷运转，造成左心室肥大增厚最终导致左心衰竭[8, 9]。

迄今为止，有很多技术用于大鼠心脏功能的测定，如超声心动图、核磁共振、左心室插管以及心脏称重等[10]，心电图是临床检查中诊断心率失常、心肌受损的重要方法之一，因此通过无创性的心电图检测评价大鼠压力负荷型心脏损伤具备一定的协助诊断价值[11]。

我们在大鼠麻醉状态下采集心电图数据，所记录的大鼠心电图和人体心电图有些相似之处，比如有明显的P波和QRS波群，但也有明显差别，大鼠心率比较快，心室波形没有明显的ST段，与相关报道相符[12]。P波振幅增加说明右房扩大，P波时限的增加说明左房扩大，两者同时增加说明双房扩大，该结果验证了压力负荷性心衰大鼠的代偿性心脏肥大特性。有研究表明，R波振幅增高和左室腔内径增高有关，同时也预警了体液潴留[13]，这也是充血性心力衰竭的一个典型特征，心力衰竭时左室舒张末期压力增加和右房压增高，可引起心室和心房肌细胞水肿，就像身体其他部位的水肿(肺水肿和外周水肿)。ST段代表心室复极的初始阶段，其抬高或压低往往具有病理意义，常见于心肌缺血或心肌损伤等情况。心电图的ST段标测可以作为大鼠心肌缺血严重程度的判断依据，由于J点位移和T波振幅改变的主要原因是心脏自身的心电改变，其他波形没有这样的特性[14]。因此心电图的J点位移和T波改变常作为评价其心肌缺血的首选指标。本研究显示，HF组心电图的J点位移明显抬高，说明压力负荷可导致心肌缺血缺氧性损伤。从而使心电图出现ST-T的损伤性改变。当ST段下移显著时，可能会随时发生猝死。这也是心力衰竭的最严重危害。

总之，压力负荷型心衰大鼠的心电图特征明显，心电图检测作为一种无创的方法可以有效的评价大鼠压力负荷型心力衰竭。

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Characteristics of electrocardiography in pressure-overload chronicity heart failure rats

CAO Hai-tao1, WANG Chen-yang1*, HUA Chuan2，MA Guang-xin1

(1. Department of Medcine Affairs, No. 252 Hospital of PLA, Baoding 071000, China；2. Clinical laboratory, No. 252 Hospital of PLA, Baoding 071000, China)

Objective To analyze the electrocardiography (ECG) data of pressure overload -induced chronic heart failure rats．MethodsTotally 20 SD rats were randomly divided into sham operation group and heart failure group. Heart failure rats were induced by abdominal aorta constriction．Echocardiogram measurement demonstrated the occurrence of cardiac function．Two lead ECG parameters of limb a was measured and statistically analyzed．ResultsTen weeks after operation, there was a increase in heart rate, P amplitude, P duration and R amplitude comparing by those of the sham operation group (P< 0.05). ECG showed a significant and ubiquitous J point elevation (P< 0.05), with ST segment notable depression (P< 0.05).ConclusionsECG in pressure-overload chronicity heart failure rats exhibits obviously characteristic features. ECG is an useful tool for objective and accurate assessment of cardiac function in rats．

Electrocardiography; Pressure overload; Heart failure

曹海涛(1979-)，男，本科，主管技师，专业：心血管病检验与临床研究。E-mail: cht252@163.com。

王晨阳(1980-)，女，硕士，助理研究员，研究方向：实验病理与比较医学。E-mail: wangbio_2004@163.com。

研究报告

R-332

A

1671-7856(2016)09-0061-04

10.3969.j.issn.1671-7856. 2016.09.011

2016-03-14