低強度頸動脈壓力感受器刺激對異丙腎上腺素誘發室性心律失常的影響

廖凱，李起棟，方石虎，張歷，余鋰鐳，江洪

(1中國人民解放軍第一七一醫院，江西九江332000;2武漢大學人民醫院)

室性心律失常(VAs)是臨床發病率和致死率較高的疾病，自主神經系統在VAs發生、維持和終止過程中發揮重要作用。交感神經興奮性增加可促進VAs的發生，迷走神經活性增加可降低VAs的發生［1］。因此，用藥物或非藥物手段調節自主神經活性可以減少致死性VAs的易感性［2］。近50年來，基礎和臨床研究表明，頸動脈壓力感受器刺激在治療高血壓和心力衰竭方面前景光明。頸動脈壓力感受器興奮后交感神經活性減少，迷走神經活性增加［3］。但頸動脈壓力感受器興奮通常引起血壓、心率明顯改變，這些改變均有一定的誘發心律失常的作用。低強度頸動脈壓力感受器刺激(LL-CBS)是以能引起血壓降低約10%的最低電壓為閾電壓，選擇80%閾電壓強度進行頸動脈竇刺激。本研究通過靜脈注射異丙腎上腺素模擬急性交感神經興奮作用，探討LL-CBS對于交感神經興奮誘導的VAs的影響。

1 材料與方法

1.1 動物 健康成年雜種犬20只［SYXK(鄂)2013-0011］，體質量15～20 kg，由武漢大學人民醫院實驗動物中心提供。

1.2 動物處理 將犬隨機分為對照組(n=10)和LL-CBS組(n=10)，兩組均給予靜脈注射苯巴比妥鈉30 mg/kg麻醉，實驗過程中嚴密觀察實驗犬生命體征和生理反射，最大程度減少動物的痛苦，并適時補充苯巴比妥鈉，以維持麻醉狀態。氣管插管，建立人工氣道，連接大動物呼吸機(MAO01746，Harvard Apparatus，USA)給予持續正壓通氣，嚴格固定各種連接管，防止漏氣。分離股動、靜脈，置入鞘管，動脈接壓力換能器監測血壓，靜脈給予生理鹽水補充術中損失的體液。細針固定皮膚電極，持續監測體表肢體導聯心電圖。X線指引下(OEC 9800，GE公司，美國)將兩根四極電極(Supreme，圣猶達公司，美國)分別送至右心室心尖部和右心耳以記錄右心室和右心房腔內電圖，并發放右心室電刺激。所有心電信號和血壓信號在多導電生理儀系統(Lead 2000，錦江電子公司，中國)上記錄和分析。犬身體下方置一電熱板用于維持整個實驗過程中體溫在(36.5±1.5)℃。兩組均暴露并分離左頸總動脈與頸內動脈分叉處。用自制Ag-AgCl刺激電極環繞頸動脈竇，尾端連接脈沖發生器(SEN-7103，光電公司，日本)，刺激3～4次后觀察血壓、心率在3～5 min后明顯下降時為最佳刺激位置。LL-CBS組所用脈沖發生器參數設置為:頻率50 Hz、脈寬0.5 ms［4］;以能引起血壓降低約10%的最低電壓為閾電壓，選擇80%閾電壓強度，于VAs誘發前60 min開始LL-CBS直至實驗結束。對照組根據前述方法，分離頸動脈竇，并確定位置，固定刺激電極，給予假性LL-CBS直至實驗結束。

LL-CBS組及對照組頸動脈竇刺激電壓值分別為(2.0 ±0.7)、(1.7 ±0.6)V，P ＞0.05;實驗過程中兩組閾電壓均無明顯改變。

1.3 相關指標觀察 ①血壓、心率:檢測兩組在基線狀態、刺激1 h和注射異丙腎上腺素即刻血壓、心率。②心室有效不應期(ERP):兩組分別測量基線時和刺激1 h后右心室ERP。采用S1S2程序刺激測定右心室ERP，程序刺激電壓為2倍起搏閾值。S1S1的起搏周長為300 ms，每8個S1發放1次S2刺激。S1S2配對間期由250 ms開始以10 ms步長遞減，到達心室不應期后從上一配對間期以2 ms步長遞減，直至到達心室不應期。不能奪獲心室肌的最長S1S2配對間期定義為心室ERP［5］。③ VAs事件相關指標:心室ERP測量結束后，保持頸動脈竇刺激，靜置半小時，靜脈注射異丙腎上腺素，誘發3個VAs事件。具體方法:1 mg(2 mL)異丙腎上腺素溶于5%葡萄糖溶液(48 mL)中，靜脈輸入異丙腎上腺素0.6 mg/(kg·min)［6］，5 min 誘發 3 個 VAs(1個VAs事件)，每兩個VAs事件之間間隔30 min以上。如果單純異丙腎上腺素誘發VAs失敗，給予靜脈注射異丙腎上腺素+心室程序刺激再次誘發VAs事件。程序刺激以S1S2當時誘發，S1S1刺激長度為240～280 ms，S2以10 ms逐步遞減直至VAs誘發成功或出現心室不應期。如未誘發出VAs，則在不應期的基礎上加30 ms，以S1S2S3重復遞減刺激，直至VAs誘發或出現心室不應期。如異丙腎上腺素+程序刺激仍未誘發出VAs事件，則定義為VAs誘發失敗，該動物不參與最后的數據統計。VAs事件采用Lambeth標準進行分類:a.單發室性早搏:單發的室性期前收縮，包括二聯律、三聯律等;b.室性連發:由2～3個連續的室性早搏組成;c.室性心動過速(簡稱室速):由≥4個室性早搏組成。分別記錄3個VAs事件過程中VAs發生次數，即異丙腎上腺素聯合程序刺激即刻至以后15 min內室性異位搏動的個數(5 min靜脈異丙腎上腺素誘發，10 min恢復期);記錄首個室性早搏出現的時間，室性早搏次數，室性心動過速(簡稱室速)次數及持續時間。

1.4 統計學方法 采用GraphPad Prism5.0統計軟件。計量資料采用±s或M(P75，P25)表示，比較采用two-way ANOVA檢驗或Mann-Whitney U檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各時間點血壓、心率 兩組在基線狀態、刺激1 h和注射異丙腎上腺素后即刻血壓、心率均無明顯差異(P均＞0.05)。見表1。

表1 兩組各時間點血壓、心率比較(±s)

組別 n 收縮壓(mmHg)舒張壓(mmHg)心率(次/min)LL-CBS組10基線 129±13 98±11 147±16刺激1 h 131±15 103±11 139±21注射異丙腎上腺素后 154±16 116±13 177±19對照組 10基線 135±14 103±12 144±18刺激1 h 128±13 97±10 141±19注射異丙腎上腺素后149±15 111±14 182±20

2.2 心室ERP LL-CBS組、對照組基線時心室ERP分別為(165±5)、(168±8)ms(P ＞0.05)，刺激1 h時分別為(181±7)、(162±7)ms(P ＜0.05)。

2.3 VAs事件相關指標 對照組1只、LL-CBS組2只動物VAs誘發失敗。LL-CBS組第一個VAs事件Vas發生次數為27(47，7)次，對照組為44(61，20)次;第二個VAs事件出現VAs分別為22(40，5)、51(80，23)次，P ＜0.05;第三個 VAs事件出現 VAs分別為26(43，4)、53(73，18)次，P ＜ 0.05。在 3 個VAs事件過程中，LL-CBS組總室性早搏次數、室速次數均少于對照組(P均 ＜0.05)，見表2;LL-CBS組首次室性早搏出現的時間為刺激后341(512，224)s，對照組為 215(327，90)s，P ＜0.05。

表2 兩組室性早搏、室速次數及室速持續時間比較［M(P75，P25)］

3 討論

自主神經系統中交感神經與迷走神經之間的相互作用比較復雜。迷走神經對交感神經無論是在節前還是節后均具有拮抗作用。這種作用可產生變時效應，并影響心室功能、細胞內鈣離子流和心臟電生理。Shen等［7］用植入性記錄儀連續記錄狗活動時的自主神經活性，觀察到慢性左側頸部迷走神經刺激可引起左側星狀神經節活性明顯下降。交感神經對心臟電生理的影響與心臟功能相關。在正常心臟，交感神經刺激縮短心室ERP，減少跨膜復極離散度。相反，在病理狀態，如心力衰竭［8］或長QT綜合征［9］，交感神經刺激是一潛在的致心律失常因素，可能與提高復極離散度或產生后除極有關。迷走神經刺激則延長心室動作電位和ERP［10］。

交感神經活性增加和(或)迷走神經活性減弱可導致VAs，而迷走神經活性增加和(或)交感神經活性減弱則具有抑制VAs的作用［1］。此外，自主神經調節可引起抗炎、抗調亡作用和縫隙連接蛋白43水平變化，可能也參與抗心律失常作用［11，12］。因此，調節自主神經活性已經成為治療VAs的一個重要方法。本研究介紹的頸動脈壓力感受器是位于頸動脈竇上的機械性感受器，能感知血管壁的牽拉［11］，其激活后降低全身交感神經活性，增加迷走神經活性。常見的VAs誘發機制包括觸發活性、異常的自律性增高以及微折返［12］。電生理研究表明，交感剌激可縮短心室ERP，增加回復曲線的最大復極斜率，促進電交替發生，降低室顫閾值;迷走神經刺激可延長心室肌ERP，降低回復曲線的最大斜率，抑制電交替發生［10］。本研究以靜脈注射異丙腎上腺素模擬急性交感興奮作用引起VAs。

頸動脈壓力感受器刺激可引起血壓下降，因此主要應用于高血壓的臨床研究。而血壓和心率的變化都參與心律失常的發生、發展。本研究引入了LL-CBS，該刺激以能引起血壓降低約10%的最低電壓為閾電壓，選擇80%閾電壓強度進行低強度的頸動脈竇刺激。研究中比較刺激前后血壓、心率水平，未發現明顯變化。說明LL-CBS具有抑制異丙腎上腺素誘導的VAs作用，該作用獨立于血壓、心率。

臨床上VAs大多與交感神經過度激活有關，包括非器質性心臟病。LL-CBS通過生理的方法，調節自主神經功能，無需心臟起搏、消融和神經損傷。而且頸動脈竇壓力感受器刺激已經應用于高血壓和心力衰竭的臨床實驗中，目前仍未見明顯不良反應，技術成熟、可行。僅需對刺激能量、方式進行調整就可以轉化治療VAs。另外，各種心臟病最終發展為心力衰竭，包括高血壓、冠心?。?5］，因此，LL-CBS可能使冠心病、高血壓合并心力衰竭的患者更多獲益。

本研究以靜脈注射異丙腎上腺素模擬急性交感興奮作用引起VAs，結果顯示LL-CBS刺激1 h明顯延長心室ERP，抑制異丙腎上腺素誘導的VAs發生，延遲首個室性異位搏動出現的時間。說明LLCBS使心室復極和心肌傳導異質性得到改善，心肌細胞自律性下降，不易產生后除極，增加心肌電生理穩定性，產生抗心律失常作用。但是，VAs的產生機制和原因眾多，本研究僅評價了LL-CBS對不伴器質性心臟病時異丙腎上腺素誘導的VAs的影響，LL-CBS對伴有器質性心臟病和特發性心律失常的作用仍不確定，仍需進一步研究。此外，本研究僅停留于LL-CBS抑制異丙腎上腺素誘發VAs這一現象，對其分子水平的機制仍有待進一步探討。

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