狗、羊与人冠状动脉分支分布的比较研究

　　【摘要】 目的: 比较狗、羊与人冠状动脉分支分布的关系，为选择合适的动物模型提供理论依据。方法: 选取30只新疆家狗、30只新疆绵羊，制作狗与羊冠状动脉的血管铸型标本，检验比较狗、羊与人的冠状动脉分布的差异。结果: 狗的左心室(LV) 93.3%由左前降支(LAD)供血，羊90%由左旋支(Cx)供血，人70%由左前降支供血，狗、羊与人比较差异有统计学意义(P<0.05);狗、羊窦房结(SAN)差异有统计学意义(P<0.05);狗的房室结(AVN)90%由左旋支(Cx)供血，羊100%由左旋支供血，人93.3%由右冠状动脉供血，狗、羊与人比较差异有统计学意义(P<0.01);狗与羊后壁的优势分布(PHD)几乎均为左优势型,人70%为右优势型，狗、羊与人比较差异有统计学意义(P<0.01)。狗、羊的右心室(RV)、室间隔(IVS)、窦房结与人比较均无统计学意义。结论:　狗、羊适合作为人右心室、室间隔与窦房结研究的制模动物，不适合作为人左心室、房室结及心脏后壁优势分布研究的制模动物。

　　【关键词】 冠状动脉; 血管铸型; 分支分布; 比较研究; 动物实验

　　基金项目：国家自然科学基金资助项目(30560050)

　　A quantitative study of the distribution of coronary arteries in dog and sheep in comparison with human

　　LIU Yuwei，HOU Yuemei

　　Arrhythmia Research Lab, First Affiliated Hospital, Xinjiang Medical University,Urumqi 830011, China

　　Abstract: Objectives: To show whether both dog and sheep were the suitable animal for the study of coronary arteries in human. Methods: Coronary vascular corrosion casting was made to study the distribution of coronary arteries in dog and sheep in comparison with human. The differences of dog and sheep in comparison with human were analyzed by χ2 test. Results: The distribution of coronary arteries in both dog and sheep were not close to the distribution of coronary arteries in human. Anatomic study of LV, AVN and PHD vascularization in dog, sheep and human species showed appreciable variations (P<0.05), and compared　anatomy in study of AVN and PHD revealed striking differences (P<0.01). But dog and sheep were close to that of RV, IVS and SAN for human. Conclusions: Though both dog and sheep were the suitable animal models of RV, IVS and SAN for human, neither dog nor sheep were suitable to animal models of LV, AVN and PHD for human.

　　Key words: coronary arteries; corrosion casting; distribution; comparative study; animal experiment

　　许多冠心病及室性心律失常的定性与定量研究，需要大量狗与羊实验动物冠状动脉血管分支、分布的形态学数据，尤其是在新疆这个多民族聚居区，当狗不适合作为制模动物的时候，能否用羊这种新疆常见的动物替代，就变得很有现实意义。目前羊冠状动脉的几何形态学数据非常匮乏，难以对狗与羊的冠状动脉进行系统比较和科学评价[1]。本研究通过制作狗与羊冠状动脉的血管铸型标本，比较狗、羊与人冠状动脉分支分布，旨在为心律失常机制研究及人冠状动脉分支分布相关研究选择合适的制模动物。

　　1材料与方法

　　1.1实验动物与试剂

　　1.1.1实验动物选用成年新疆健康成年狗与羊各30只，雌雄各半，体重19～25 kg,由新疆医科大学第一附属医院大动物实验中心提供，经新疆医科大学第一附属医院实验动物伦理委员会核准。

　　1.1.2材料自凝造牙粉50 g,自凝牙托水50 ml,邻苯二甲酸二丁酯20 ml,大红、酞菁蓝、石翠绿3种颜色的油画颜料各35 g(1管)，10%盐酸500 ml，95%乙醇500 ml，10%福尔马林溶液500 ml。

　　1.2实验方法

　　1.2.1将健康成年狗与羊分别麻醉，按体重给予氯氨酮20 mg/kg，一次快速“弹丸式”肌肉注射，约5 min后其站立不稳、头部低垂，给予5%硫喷妥钠5 ml腹腔注射。麻醉后取右侧卧位，给予麻醉复合液(5%葡萄糖注射液、50%普鲁卡因10 ml、氯化琥珀酰胆碱200 mg)静脉点滴，并同时气管插管，上呼吸机。

　　1.2.2左侧前胸备皮，开胸(取心脏前肝素化和静脉注射心得安)，剪开心包沿大血管根部迅速剪取心脏，固定冠脉插管，用0.9%的生理盐水依次灌注5～10 min,直到见冠状动脉及其分支清亮为止备用。

　　1.2.3取自凝造牙粉50 g、邻苯二甲酸二丁酯20 ml和油画颜料5 g，加自凝牙托水50 ml搅拌均匀，以大注射器加压注入心脏左(或右)冠状窦，灌注压13.3 kPa，红色灌注左冠状动脉前降支，绿色灌注回旋支，蓝色灌注右冠状动脉，结扎大血管，待其凝固。在整个灌注与固化过程中将心脏浸于37℃水中，以保持其自然状态。

　　1.2.4将制备好的狗心与羊心冠状动脉铸型标本各自置入1 000 ml烧杯中,用75%酒精与10%福尔马林溶液固定。

　　1.3检测方法采用家畜解剖学常规标准，按冠状动脉名称，以游标卡尺(0.02 mm)与0～150 mm(0.5 mm)钢制直尺以及用目测法对冠状动脉的几何形态学指标进行测量，动脉的划分依据参照文献[2]。

　　1.4后壁优势分布(PHD) 分型原则

　　参照Schlesinger分型原则[3]，以左、右冠状动脉在心脏后面的分布范围为指标，将狗、羊与人的冠状动脉分布分为左优势型、右优势型、均衡型3种类型。

　　1.5人冠状动脉分支分布数据

　　人冠状动脉分支分布数据引自文献[4～6]。

　　1.6统计学处理

　　计数资料采用SSPS13.0软件进行统计学分析，计数资料采用χ2检验，检验水准α=0.05。

　　2结果

　　2.1狗的左心室(LV)93.3%由左前降支(LAD)供血，羊的左心室90%由左旋支(Cx)供血,人的左心室70%由左前降支供血，20%由右冠状动脉(RCA)供血，狗、羊与人比较差异有统计学意义(P<0.05)(表1)。约有66.7%狗右心室(RV)由右冠状动脉(RCA)供血;羊的右心室90%由右冠状动脉供血，而人的右心室80%由右冠状动脉供血，狗、羊之间及狗、羊与人之间差异均无统计学意义。狗的室间隔(IVS)80%由左前降支供血，羊的室间隔93.3%由左前降支供血，而人80%由左前降支供血，狗、羊与人比较均无统计学意义(表1)。

　　2.2狗的窦房结(SAN)93.3%由右冠状动脉供血，而人的窦房结70%由右冠状动脉供血，狗与人比较差异有统计学意义(P<0.05)。羊的窦房结66.7%由右冠状动脉供血，狗、羊与人比较差异无统计学意义(表1)。狗的房室结(AVN)90%由左旋支(Cx)供血，羊的房室结100%由左旋支供血，而人则有6.7%由左旋支供血，93.3%由右冠状动脉供血。狗、羊与人比较差异有统计学意义(P<0.01)(表1)。

　　2.3狗与羊后壁的优势分布(PHD)几乎均为左优势型,而人后壁的优势分布70%为右优势型,狗、羊与人比较差异有统计学意义(P<0.01)(表1)。表1狗、羊与人冠状动脉分布的比较 (略)注： 与人比较, *P<0.05; **P<0.01

　　3讨论

　　3.1左、右心室与侧支循环人左心室70%由左前降支供血,20%由右冠状动脉(RCA)供血，前室间支可从其左(右)缘发出副前室间支,平行下行。羊左心室90%由左旋支(Cx)供血，羊左冠状动脉的动脉圆锥支与右冠状动脉的动脉圆锥支吻合成Vieussen′s环，为常见侧支循环，左室前支比右室前支粗。而羊左旋支长而表浅，分支多，与人、狗不同，羊左前降支心外膜下部分短而随即深入肌层，分支少而细，侧支循环亦少。狗左心室(LV)93.3%由左前降支(LAD)供血，狗的左前降支长、直而分支多，分支直而粗短，侧支循环极其丰富。狗、羊与人的前降支与左旋支均有显著不同，提示在左、右心室冠脉血液供应上是不同的,此与凌凤东等[5]的研究结果类似。本研究显示，狗不适合作为人心肌梗死临床前试验的制模动物，原因是狗的前降支与人类走形特点不同，前降支分支短直而极其丰富，不会因为结扎1个分支而造成大面积心肌梗死，且因狗的冠状动脉极易形成侧支循环，结扎或阻塞冠脉分支难以作出心肌梗死模型。狗适合作为人冠状动脉侧支循环研究的制模动物，因为狗侧支循环极其丰富、极易形成。而羊的左前降支短而深，不易结扎，分支细少，侧支循环少，不宜作为前壁心肌梗死与侧支循环动物模型;左室前支粗而长、易结扎,适合用作侧壁心肌梗死动物模型。

　　3.2室间隔人心脏前壁主要是室间隔前动脉、前降支侧支分布(为左冠状动脉分支);后壁是右冠状动脉分支(冠状动脉后降支)的侧支——室间隔后动脉。人的室间隔前动脉为室间隔主要血管，50%人的室间隔前动脉供应室间隔前2/3。狗与羊有1支以上室间隔动脉(为左冠状动脉分支)供应大部分室间隔，狗室间隔动脉比羊的更重要。羊有2～ 3支较为粗大的左室前支，易结扎，室间隔支也分布于室间隔。本研究提示狗、羊室间隔供血与人相似，羊与狗均适合作为人室间隔心肌梗死的动物模型，这与Bertho[7]的研究结果类似。

　　3.3窦房结与房室结(1)窦房结: 人窦房结起于右冠状动脉(66.7%)或旋支的冠状动脉分支窦房结动脉供应，多以逆时针方向从后方绕上腔静脉口，由结尾端进入窦房结;由头端进入窦房结的(顺时针方向)占少数;个别可由左、右冠状动脉供血。本研究提示，狗的窦房结几乎100%由右冠状动脉供血,羊大约2/3由右冠状动脉,1/4由左旋支供血,少数由后降支及左旋支共同供血。66.7%羊窦房结动脉起自右冠状动脉, 23.3%起自左冠状动脉。狗与羊、狗与人之间窦房结比较差异有统计学意义。这与马建军等[8]及孔祥云等[9]的研究结果一致。(2)房室结： 人供应房室结的主要是房室结动脉，93.3%起于右冠状动脉;房间隔前动脉(Kugel动脉)起于右冠状动脉或旋支，与前者相吻合。本研究提示狗的房室结主要由左旋支供血，少数由右冠状动脉供血;而羊几乎完全由左旋支供血，二者差异不明显，这与杨开清[10]的研究结果一致，即羊房室结支都来自左冠状动脉、窦房结支起自右冠状动脉而房室结支起自左冠状动脉最多(62%);以窦房结支与房室结支起自左冠状动脉者(28%)次之;少数的窦房结支为2支(分别起自左冠状动脉与右冠状动脉)，而房室结支起自左冠状动脉。

　　3.4后壁优势分布(PHD)人左、右冠状动脉在心脏膈面的分布范围则有较大变异。将冠状动脉分布分为3种类型：70%的人为右优势型(后室间支主要来自于右冠状动脉),10%的人为左优势型(后室间支和房室结支均发自于左冠状动脉), 20%的人为均衡型(后室间支同时来自于左、右冠状动脉，或者后室间支为左或右冠状动脉的末梢支)。本研究提示,狗心左冠状动脉明显大于右冠状动脉，左室后壁、窦房结、房室结由左冠状动脉供应，均为左优势型。狗与羊几乎均为左优势型分布，与人类截然不同;狗与羊之间差异无统计学意义。综上所述，狗与羊之间，除了供应左心室与窦房结的冠状动脉分支分布有所差异以外，冠状动脉分布非常相似;狗、羊只有供应右心室、室间隔与窦房结的分支分布与人相似，因此狗、羊适合作为人右心室、室间隔与窦房结研究的制模动物，不适合作为人左心室、房室结冠状动脉分布以及心脏后壁优势分布研究的制模动物。

　　【参考文献】

　　[1]姜宗来,何光篪.狗冠状动脉的几何形态学[J].解剖学杂志,1990,13(3):236241.

　　[2]北京农业大学.家畜组织学与胚胎学[M]. 北京：北京农业出版社,1979.134.

　　[3]Schlesinger MJ. Relation of anatomic pattern to pathologic conditions of the coronary arterics[J].Arch Path,1940,30:403.

　　[4]Weaver ME. A quantitative study of the anatomy and distribution of coronary arteries in comparison with other animals and man[J].Cardiovascular Research,1986,20:907917.

　　[5]凌凤东，林奇，赵根然. 心脏解剖与临床[M].北京：北京大学医学出版社，2005.1.

　　[6]黄瀛. 中国人解剖学数值[M].北京：人民卫生出版社，2002.5.

　　[7]Bertho E. A comparative study in three dimension of the blood supply of the normal interventricular septum in human, canine, bovine, porcine, ovine and equine heart[J]. Dis Chest,1964,46:251.

　　[8]马建军,申彪,岳学强,等.羊心左冠状动脉形态学观察[J].解剖科学进展,2004,10(1):1819.

　　[9]孔祥云,杨月鲜,赵根然,等.狗心冠状动脉解剖观察[J].中华心血管杂志, 1960,8(3):223226.

　　[10]杨开清,张光鹏,彭庆恩,等.山羊冠状动脉观察与测量[J].华西医科大学学报，1989,20(2):175177