超声心动图观察慢性间歇性低氧新西兰兔左心结构功能的探讨
来源：UC论文网2015-11-03 15:38
摘要：
前 言 阻塞型睡眠呼吸暂停低通气综合症(obstructive sleep apnea syndrome，OSAS)日益成为一个突出的医疗和公共健康问题，我国内地流行病学调查资料表明伴有嗜睡症状的 OSAS 在成年人中的患病
前 言
阻塞型睡眠呼吸暂停低通气综合症(obstructive sleep apnea syndrome，OSAS)日益成为一个突出的医疗和公共健康问题，我国内地流行病学调查资料表明伴有嗜睡症状的 OSAS 在成年人中的患病率为 3%～5%[1]。OSAS 主要表现为睡眠时打鼾并伴有呼吸暂停和通气不足，夜间反复发生低氧血症、高碳酸血症和睡眠结构紊乱，导致心血管并发症乃至多脏器损害，常见的心血管并发症有心功能不全、高血压、冠心病等[2-4]，是许多心血管疾病的独立危险因素[5]。
OSAS 患者由于睡眠时反复发生上呼吸道阻塞，直接导致了三个关键性的病理生理特征：慢性间歇性低氧（chronic intermittent hypoxia，CIH）、胸腔内压的大幅度波动及呼吸暂停后觉醒[6]。其中 CIH 是 OSAS 所特有,而其他任何形式低氧性疾病所不具备的[7]。CIH 的特点是正常氧和低氧交替出现,无论低氧程度多么严重,低氧解除后血氧饱和度都会恢复到正常水平。
近年来的研究表明[6-12]，CIH 引起的多种病理生理变化对左室结构、收缩与舒张功能产生影响，而左心对 CIH 的应答呈时间依赖性，即短期 CIH 心脏可代偿，长期 CIH 则失代偿。Naghshin 等[8]通过左室压力—容积环发现 CIH 4w（7d/w，12h/d）时 C57BL/6J 大鼠左心收缩功能代偿性增加,但左室后壁厚度或左心重量没有改变。Campen 等[9]发现 CIH 5w（7d/w，12h/d）造成 C57BL/6J 大鼠左室和间隔重量增加 10%。Lee 等[10]观察到 CIH1～4d（12h/d）时大鼠的心脏重量指数及心肌结构无明显改变，但 2w 后左室重量、室间隔厚度增加。Ling Chen 等[11]发现 CIH 5w 时（5d/w，8h/d）SD 大鼠左心收缩和舒张功能均减低。Chen 等[12]的结果显示 CIH 6w 的大鼠同样出现左心功能不全。Li-Mien Chen 等[13]发现 CIH4w（7d/w，12h/d）时 SD 大鼠的左室重量、左室重量与体重之比均增加，而 8w 时上述变化更显著。
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材料与方法
一、研究对象
健康雄性实验新西兰大白兔 24 只以上，2-4 个月龄，体重 1.5～4.0Kg，由山西医科大学动物中心提供。统一标准饲料喂养。
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二、实验试剂和仪器
1.主要试剂：速眠新 II 注射液(1.5m1/支，长春军需大学兽医研究所)，脱毛剂（8%硫化钠，山西医科大学动物实验中心提供)，10%中性甲醛溶液（由山西医科大学病理科提供）等。
2.实验气体: 医用压缩氧气( 浓度＞99.9%)，压缩氮气( 高纯氮气，浓度＞99.99%)，由太原重型机械集团提供，每瓶 6m3，压力为 10MPa。
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结果 ............................15-23
讨论
本研究应用超声心动图视察 CIH 早期新西兰兔左心布局和功效、血活动力学动态变革历程，效果表现：心率于 1w 时加速，6w 时规复至底子状态；左室壁于 6w 时增厚，左心于 8w 时扩大；紧缩功效于 1w 开始变革，6w 时规复至底子状态；舒张功效于 1w 开始变革，6w 时规复至底子状态，8w 时延伸。提示新西兰兔左心布局和功效对 CIH 早期的应答呈时间依赖性，早期 CIH 左心功效代偿性加强，且不依赖于左室增厚，之后为了维持正常心功效，左室布局转变。
本研究中左心结构参数 LVWd 于 6w 时增厚，LA、LV 8w 时扩大，病理结果显示 8w 时心肌细胞肥大，细胞核增大，心肌纤维增粗且排列紊乱，部分细胞可见空泡变性，胞浆溶解，细胞间质充血水肿。可能由于 CIH 导致醛固酮分泌增加,导致钠水潴留, 导致回心血容量增多, 致使容量负荷增加, 左心腔扩大，提示心肌细胞进入以适应性肥大为特征的代偿重构过程。Lee 等[10]观察 CIH（12h/d）大鼠，结果显示 1～4d 时心脏重量指数及心肌结构无明显改变，但 2w 后左室重量、室间隔厚度增加。Campen 等[9]发现 C57BL/6J 大鼠 CIH 5w（7d/w，12h/d）时左室和间隔重量增加 10%。上述研究均提示 CIH 时大鼠左室结构异常首先表现为肥厚。而 Li-Mien Chen 等[13]发现 SD 大鼠 CIH 4w（7d/w，12h/d）时左室重量、左室重量与体重之比均增加， 8w 时上述变化更显著，同时左室壁厚度与左心腔内径之比下降，提示 CIH 时大鼠先室壁肥厚，后内径增大，即左室出现离心性重构。上述研究提示左心结构对 CIH 的应答呈时间依赖性，随着暴露于 CIH时间的延长，出现左室厚度增加，左心扩大等变化，与我们的研究结果相似。
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结论
（1） CIH 会引起左心结构、收缩及舒张功能的改变，不同时期出现的改变不同：短期发生收缩性、舒张性功能性代偿，继而出现伴有形态结构变化的综合性代偿。
（2） IVCT 和 IVRT 是反应 CIH 早期新西兰兔左室收缩和舒张功能代偿的敏感性指标。
（3） 通过 CIH 动物模型研究对临床治疗 OSAS 及其心血管并发症提供依据，因此早干预早治疗对防止 OSAS 患者左心功能及结构损伤的加剧有重要意义。
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参考文献（略）
阻塞型睡眠呼吸暂停低通气综合症(obstructive sleep apnea syndrome，OSAS)日益成为一个突出的医疗和公共健康问题，我国内地流行病学调查资料表明伴有嗜睡症状的 OSAS 在成年人中的患病率为 3%～5%[1]。OSAS 主要表现为睡眠时打鼾并伴有呼吸暂停和通气不足，夜间反复发生低氧血症、高碳酸血症和睡眠结构紊乱，导致心血管并发症乃至多脏器损害，常见的心血管并发症有心功能不全、高血压、冠心病等[2-4]，是许多心血管疾病的独立危险因素[5]。
OSAS 患者由于睡眠时反复发生上呼吸道阻塞，直接导致了三个关键性的病理生理特征：慢性间歇性低氧（chronic intermittent hypoxia，CIH）、胸腔内压的大幅度波动及呼吸暂停后觉醒[6]。其中 CIH 是 OSAS 所特有,而其他任何形式低氧性疾病所不具备的[7]。CIH 的特点是正常氧和低氧交替出现,无论低氧程度多么严重,低氧解除后血氧饱和度都会恢复到正常水平。
近年来的研究表明[6-12]，CIH 引起的多种病理生理变化对左室结构、收缩与舒张功能产生影响，而左心对 CIH 的应答呈时间依赖性，即短期 CIH 心脏可代偿，长期 CIH 则失代偿。Naghshin 等[8]通过左室压力—容积环发现 CIH 4w（7d/w，12h/d）时 C57BL/6J 大鼠左心收缩功能代偿性增加,但左室后壁厚度或左心重量没有改变。Campen 等[9]发现 CIH 5w（7d/w，12h/d）造成 C57BL/6J 大鼠左室和间隔重量增加 10%。Lee 等[10]观察到 CIH1～4d（12h/d）时大鼠的心脏重量指数及心肌结构无明显改变，但 2w 后左室重量、室间隔厚度增加。Ling Chen 等[11]发现 CIH 5w 时（5d/w，8h/d）SD 大鼠左心收缩和舒张功能均减低。Chen 等[12]的结果显示 CIH 6w 的大鼠同样出现左心功能不全。Li-Mien Chen 等[13]发现 CIH4w（7d/w，12h/d）时 SD 大鼠的左室重量、左室重量与体重之比均增加，而 8w 时上述变化更显著。
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材料与方法
一、研究对象
健康雄性实验新西兰大白兔 24 只以上，2-4 个月龄，体重 1.5～4.0Kg，由山西医科大学动物中心提供。统一标准饲料喂养。
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二、实验试剂和仪器
1.主要试剂：速眠新 II 注射液(1.5m1/支，长春军需大学兽医研究所)，脱毛剂（8%硫化钠，山西医科大学动物实验中心提供)，10%中性甲醛溶液（由山西医科大学病理科提供）等。
2.实验气体: 医用压缩氧气( 浓度＞99.9%)，压缩氮气( 高纯氮气，浓度＞99.99%)，由太原重型机械集团提供，每瓶 6m3，压力为 10MPa。
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结果 ............................15-23
讨论
本研究应用超声心动图视察 CIH 早期新西兰兔左心布局和功效、血活动力学动态变革历程，效果表现：心率于 1w 时加速，6w 时规复至底子状态；左室壁于 6w 时增厚，左心于 8w 时扩大；紧缩功效于 1w 开始变革，6w 时规复至底子状态；舒张功效于 1w 开始变革，6w 时规复至底子状态，8w 时延伸。提示新西兰兔左心布局和功效对 CIH 早期的应答呈时间依赖性，早期 CIH 左心功效代偿性加强，且不依赖于左室增厚，之后为了维持正常心功效，左室布局转变。
本研究中左心结构参数 LVWd 于 6w 时增厚，LA、LV 8w 时扩大，病理结果显示 8w 时心肌细胞肥大，细胞核增大，心肌纤维增粗且排列紊乱，部分细胞可见空泡变性，胞浆溶解，细胞间质充血水肿。可能由于 CIH 导致醛固酮分泌增加,导致钠水潴留, 导致回心血容量增多, 致使容量负荷增加, 左心腔扩大，提示心肌细胞进入以适应性肥大为特征的代偿重构过程。Lee 等[10]观察 CIH（12h/d）大鼠，结果显示 1～4d 时心脏重量指数及心肌结构无明显改变，但 2w 后左室重量、室间隔厚度增加。Campen 等[9]发现 C57BL/6J 大鼠 CIH 5w（7d/w，12h/d）时左室和间隔重量增加 10%。上述研究均提示 CIH 时大鼠左室结构异常首先表现为肥厚。而 Li-Mien Chen 等[13]发现 SD 大鼠 CIH 4w（7d/w，12h/d）时左室重量、左室重量与体重之比均增加， 8w 时上述变化更显著，同时左室壁厚度与左心腔内径之比下降，提示 CIH 时大鼠先室壁肥厚，后内径增大，即左室出现离心性重构。上述研究提示左心结构对 CIH 的应答呈时间依赖性，随着暴露于 CIH时间的延长，出现左室厚度增加，左心扩大等变化，与我们的研究结果相似。
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结论
（1） CIH 会引起左心结构、收缩及舒张功能的改变，不同时期出现的改变不同：短期发生收缩性、舒张性功能性代偿，继而出现伴有形态结构变化的综合性代偿。
（2） IVCT 和 IVRT 是反应 CIH 早期新西兰兔左室收缩和舒张功能代偿的敏感性指标。
（3） 通过 CIH 动物模型研究对临床治疗 OSAS 及其心血管并发症提供依据，因此早干预早治疗对防止 OSAS 患者左心功能及结构损伤的加剧有重要意义。
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参考文献（略）
