不同温度缺血对离体大鼠心功能的影响

魏义勇 李科 喻守佳 喻田

【摘要】目的 觀察不同温度条件下心肌缺血对离体大鼠心功能的影响。方法 利用Langendorff灌注系统建立离体大鼠心脏缺血再灌注损伤模型，36只SD大鼠，据缺血温度的差异随机分为3组，即37℃组（A组）、34℃组（B组）和32℃组（C组），每组12只。观察各组平衡末（灌注20 min）和续灌末（灌注120 min）心功能的差异。结果 3组比较，平衡末：左室舒张末压、左室发展压（LVDP）、心率（HR）和左室内压最大上升速率（最大dp/dt）比较差异无统计学意义（P>0.05）。续灌末：C组LVEDP低于A组和B组（P<0.05），B组低于A组（P<0.05）。而C组LVDP、HR和最大dp/dt高于A组和B组（P<0.05），B组LVDP和最大dp/dt高于A组（P<0.05），B组心率与A组比较无统计学差异（P>0.05）。结论 32℃缺血能够较好的改善心功能。

【关键词】缺血再灌注损伤；心功能；Langendorff灌注系统

【中图分类号】R331.3+1 【文献标识码】B 【文章编号】ISSN.2095-6681.2018.8..02

Effects of different temperature ischemia on cardiac function

in isolated rats

WEI Yi-yong1， LI Ke2， YU Shou-jia3， YU Tian1

（1.Department of anesthesiology in Affiliated Hospital of Zunyi Medical College，Guizhou Zunyi 563000， China； 2.Department of anesthesiology in Stomatological Hospital Affiliated to Zunyi Medical College，Guizhou Zunyi 563000，China； 3.Department of anesthesiology in Stomatological Hospital Affiliated to Zunyi Medical College ，Guizhou Zunyi 563000，China）

【Abstract】Objective To observe the effect of cardiac function after myocardial ischemia under different temperature conditions in isolated rats.Methods Langendorff apparatus was used to establish the model of myocardial ischemia reperfusion injury. Sprague-Dawley rats were randomly divided into 3 groups （n=12 each）： 37 ℃ group （group A）， 34℃ Group （Group B） and 32℃ Group （Group C） by different temperature conditions during ischemia. After 20 min of perfusion with K-H， the perfusion was suspended for 40 min （global ischemia） follow by 60 min of reperfusion each group. The difference of cardiac function between the end （perfusion 20min） and the end （perfusion 120min） of each group was observed.Results The cardiac function of perfusion 20 min had not difference among each group（P>0.05），including Left ventricular end diastolic pressure（LVEDP）， left ventricular developed pressure（LVDP），heart rate（HR） and Maximum rising rate of left indoor pressure（+dp/dtmax）. However， the levels of LVEDP in group C was lower than group A and group B（P<0.05）.and it also was lower compared group B with group A（P<0.05）.The levels of LVDP，HR and Maximum rising rate of left indoor pressure in group C were higher than group A and group B（P<0.05）and the levels of LVDP and Maximum rising rate of left indoor pressure in group B were higher than group A（P<0.05）.The levels of HR had not difference compared group B with group A（P>0.05）.Conclusion This study found that temperature sustained 32℃ during ischemia can better improve cardiac function in isolated rats.

【Key words】Lschemia and reperfusion injury；Cardiac function；Langendorff perfusion system

持續性缺血会导致组织损伤和细胞死亡。虽早期再灌注会减轻心肌缺血的损伤程度，但动物实验和临床研究显示，再灌注后改善心肌血供的同时也加重了单纯心肌缺血所造成的损伤（心功能降低，心律失常等状况），即心肌缺血再灌注损伤（IR）[1-2]。影响IR的因素包括温度、缺血时间的长短、灌注液的成分和压力等。研究发现，缺血期低温对IR保护作用明确[3]。然而，在缺血期间温度维持在多少度尚有争议。因此，本研究拟通过建立Langendorff大鼠离体心脏缺血再灌注损伤模型，观察不同缺血温度对心功能的影响。探讨缺血期间较理想的温度以指导实践。

1 材料与方法

1.1 一般材料

1.1.1 动物选择和分组

健康雄性清洁级SD大鼠，体重200～250 g，4～5月龄（由陆军军医大学提供，动物证书号为SCXK（渝）2007-0005）。随机分成3组（n=12）：37℃组（A组）、35℃组（B组）和32℃组（C组）。

1.1.2 主要试剂及仪器

异戊巴比妥（Sigma公司）、灌注液为K-H液（单位mmol/L）：CaCl2 2.50、glucose 11.1、KH2PO4 1.19、KCl 4.75、MgCl2·6H2O 1.19、NaCl 118.00和NaHCO324.80（天津大茂化工公司），pH 7.40。ST.Thomas停跳液（成分单位：mmol/L）KCl 16.00、NaCl 110.00、MgCl2 16.00、CaCl2 1.20、NaHCO3 10.00（天津大茂化工公司），pH 7.8。Langendorff离体心脏灌流系统和PowerLab 8/30数据采集分析系统（埃德仪器国际贸易有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 建立模型

异戊巴比妥钠40 mg/kg腹腔注射麻醉大鼠后，立即经剑突下打开胸腔，于主动脉根部剪下心脏，保留主动脉3～4 mm，放入预先配置好的K-H液（4°C）中。迅速将主动脉固定于Langendorff灌注管口，利用37°C预先氧平衡的K-H液行心脏主动脉逆行灌注（灌注压力60～80 mmHg），心脏复跳后，迅速剪开左心耳，将连接有测压管的乳胶球囊经二尖瓣插入左心室，连接PowerLab 8/30数据采集分析系统，调节球囊大小，使LVEDP为6～8 mmHg。每组灌注氧合的K-H液20 min后，用ST.Thomas停跳液灌注停跳，缺血40 min，续灌37°C含氧K-H液60 min。其中，各组缺血期间温度分别为维持在37°C、34°C和32°C。本研究模型的建立与前期实验一致[4-6]。心脏选择标准为灌注离体心脏20 min，平衡末HR>250次/分、发展压>80 mmHg。

1.2.2 数据采集

根据PowerLab8/30数据采集分析系统分别于平衡末及灌注末记录HR、LVEDP、LVDP和最大dp/dt值。

1.3 统计学分析

实验SPSS 19.0软件对数据进行分析，计量资料以“x±s”表示，采用t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

平衡末：各组LVEDP、LVDP、HR和最大dp/dt值比较差异无统计学意义（P>0.05），续灌末：C组LVEDP低于A组和B组（P<0.05），B组低于A组（P<0.05）。而C组LVDP高于A组和B组（P<0.05），B组高于A组（P<0.05）。见表1。C组心率高于A组和B组（P<0.05），B组与A组比较无统计学差异。C组最大dp/dt高于A组和B组（P<0.05），B组高于A组（P<0.05）。见表2。

表1 两组离体鼠心LVEDP和LVDP的变化（n=12，x±s）

组别 灌注20 min 续灌注100 min

LVEDP（mmHg） LVDP（mmHg） LVEDP（mmHg） LVDP（mmHg）

A 3.69±1.01 117.67±10.87 23.81±2.47 45.81±7.40

B 4.04±0.89 115.70±6.88 16.08±3.32★ 61.88±6.38★

C 3.86±0.52 113.57±7.75 11.76±1.87★▲ 83.67±7.76★▲

注：与A组比较：★P<0.05；与B组比较：▲P<0.05

表2 两组离体鼠心心率和最大dp/dt的变化（n=12，x±s）

组别 灌注20 min 续灌注100 min

心率（次/分） 最大dp/dt （mmHg） 心率（次/分） 最大dp/dt （mmHg）

A 289.65±2.76 4555.67±10.7 218.78±7.80 1517.49±8.33

B 293.04±1.09 4478.70±6.88 233.81±2.47 2466.81±7.42★

C 302.78±2.65 4388.56±6.88 283.78±8.77★ 3145.97±8.50★▲

注：与A组比较：★P<0.05；与B组比较：▲P<0.05

3 讨 论

本研究通过建立Langendorff离体大鼠心脏灌注模型，去除了神经、体液等因素的影响。文献显示，不同的温度对大鼠心功能有着重要的影响[7]，低温可能是减轻心肌缺血再灌注损伤的主要因素之一，但并不是温度越低越好[8]。因此，缺血期间温度维持在多少数值为最佳，学者们尚有争议。鉴于此，本课题设计了3个温度梯度缺血，观察不同温度对再灌注损伤后大鼠心功能的影响。观察到缺血温度为32℃，大鼠心功能的改善情况最好，这对基础研究和临床有一定的参考价值。然而，本研究尚有不足之处为仅仅涉及到3个温度梯度，只观察了离体大鼠的心功能。同时也没有进一步的观察温度对线粒体呼吸功能与线粒体形态学的影响。

参考文献

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[3] Sinning C，Westermann D，Clemmensen P，et al.Oxidative stress in ischemia and reperfusion： current concepts， novel ideas and futureperspectives[J].Biomark Med，2017 11（11）：1031-1040.

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本文编辑：吴宏艳