犬24 h房颤心房形态及心功能变化的研究

　　【摘要】 目的：探讨心房颤动(AF)持续24 h对犬左、右房大小及心功能的影响。方法：全麻状态下，快速起搏(600次/min)犬右心房建立房颤模型，观察AF后0、4、8、12、24 h左、右心房横径、心室射血分数(EF)的变化。结果: 随着AF的持续，左、右房横径均逐渐增大，但增大幅度与0 h比较差异无统计学意义(P>0.05)。房颤12 h心室射血分数降低7.48%，24 h降低8.81%,与0 h比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论：快速起搏犬右心房所致AF持续24 h后，心室射血分数从12 h开始降低，与心房肌降低泵血功能，减少向心室排血有关，是心房增大的原因之一。心房结构随着AF进程有逐渐增大的趋势，可能参与了阵发性房颤的结构重构。

　　【关键词】 心房颤动 超声心动图 犬

　　Evaluation atrial size and left ventricular function in a canine atrial fibrillation model by pacing 24 hours right atrium

　　YANG Bin, HOU Yue-mei, ZHANG Xiao-qin, et al

　　(Department of Cardiac Function, First Affiliated Hospital, Xinjiang Medical University, Urumqi 830011, China)

　　Abstract: Objectives: To observe the changes of left, right atrium size and heart function in canine atrial fibrillation model by pacing 24 hours right atrium. Methods: Establishing atrial fibrillation model induced by a rapid right atrial pacing (600 beats/min), left , right atrium size and left ventricular ejection fraction were measured after AF 0， 4， 8， 12， 24 hours by Echocardiogram. Results: Left, right atrium transverse diameter gradually increased, but have no significant difference (P>0.05). Left ventricular function significantly decreased 7.48% on AF 12 h and 8.81%on AF 24h compared with that on AF 0 h (P<0.05). Conclusions: 24 hours AF can cause atriums enlargement trendency and left ventricular ejection function impairment which probably are one of the mechanisms of atrial structure remodeling in paroxysmal atrial fibrillation.

　　Key words: atrial fibrillation; echocardiogram; canine

　　心房颤动(AF)是常见的复杂心律失常之一，有关AF的发生机制目前尚未完全清楚。动物实验表明，快速心房起搏所致AF可引起心房结构重构和心动过速性心房心肌病，在心房颤动的发生和维持中起重要作用[1]。同时AF引起不规则心室律，使心功能减退，心排血量降低，引起血流动力学改变，可进一步加重心房结构重构和心动过速性心房心肌病。本研究采用二维超声、M超技术评价快速右房起搏所致的AF在不同时间对犬左、右房大小及心功能的影响。

　　1材料与方法

　　1.1研究对象成年健康杂种犬14只，雌雄不拘，体重(17.5±2.5) kg，年龄1～2岁(购自新疆医科大学第一附属医院实验动物中心)。随机分为房颤组(9只)和对照组(5只)。试验设计及实施均经过新疆医科大学第一附属医院动物伦理委员会的审核批准。

　　1.2动物模型以3%的戊巴比妥钠(20 mg/kg)静脉注射麻醉后，仰卧固定于手术台上，气管插管。右侧颈部、胸前区及右腿内侧备皮，分离右侧股动脉做监测血压用，经右侧股静脉送入0.5 cm间距的2极电极导管于右心室，供紧急起搏用。经右侧颈外静脉送入0.5 cm间距的4极电极导管于右心房，记录心内电图(lead-2000，锦江电子)、体表肢体导联心电图。首先测定右心房起搏阈值，后以周长100 ms S1S1、2倍阈值电压刺激心房，快速心房起搏5～30 min，出现AF图形，持续24 h。术中间断追加戊巴比妥钠，监测生命体征。对照组方法同上，仅不进行心房刺激。

　　1.3左、右房大小及心功能的测定采用HP Sonos5500型彩色多普勒超声显像仪，探头3.5 MHz。于右房起搏后0、4、8、12、24 h行胸超声心动图(TTE)检查，检查前关闭刺激仪，若处于AF状态，观察5～20 min，AF不终止，经胸直流电除颤，使其恢复窦性心律。心脏标准四腔切面测量左房(LA)、右房(RA)收缩末期横径，于左室长轴切面M超测量心室射血分数(EF)值。上述各项指标均取5个连续心动周期的平均值。

　　1.4统计学处理 采用SPSS11.5统计软件处理数据, 计量数据以(±s)表示，组间比较采用方差分析，检验水准α=0.05。

　　2结果

　　2.1一般情况实验过程中，除1只犬房颤17 h后因肺不张意外死亡外，余13只犬均完成实验，AF组8只，对照组5只。

　　2.2房颤24 h对犬左、右房和心功能的影响 随着AF持续，AF组中LA和RA内径逐渐增大，与房颤0 h比较，增大幅度无统计学意义(P>0.05)。EF逐渐下降，房颤12 h和24 h显著降低，分别降低7.48%和8.81%，与AF 0 h比较差异有统计学意义(P<0.05)。对照组LA、RA和EF与房颤0 h比较，差异均无统计学意义，排除麻醉和手术操作对指标的影响,见表1。

　　表1犬24 h AF左、右房及心功能的变化(略)

　　注：与AF 0 h比较， *P<0.05

　　3讨论

　　心房是循环系统中重要的容量器官，它回收体循环及肺循环的血液，以便进入下一次血液循环。若心房解剖结构发生变化，易产生各种快速性房性心律失常，如AF。AF在引起心房肌电生理变化的同时也引起心房结构改变和心室舒张功能障碍、收缩功能减低，加之心室率的快、慢不齐都将直接影响心功能。本实验结果表明，AF开始后，随时间的延长，左、右房横径逐渐增大，到第24 h仍无显著增大，与AF 0 h比较，差异无统计学意义(P>0.05 )。心功能EF呈进行性下降，于AF 12 h和24 h显著降低(P<0.05 )，分别降低7.48%和8.81%。Schumacher等[2]与Schoonderwoerd等[3]的实验研究表明，房颤合并快速心室率可使心输出量减少30%，其中15%是由心房失去泵功能所致，15%是由心室率不规整所致。房颤的病理研究表明，心房愈大，压力越高，心肌的超微结构损害越严重且不均一。为了研究房颤动物模型心房结构的重构，有关研究比较了正常羊起搏诱发房颤1、2、4、8及16周后的心房肌细胞结构，结果发现最早的改变是核染色质的重新分布，到房颤8～16周后可见不断增加的肌溶解和继发性糖原积聚，并且这时期肌浆网减少和线粒体的数量逐渐增多。在房颤2～4周后才出现明显的心房结构重构的征象，8～16周后达到一个相对稳定的状态[4,5]。本实验结果表明24 h房颤犬心房大小随时间进程有增大的趋势。推测随心房颤动时间的延长，心房扩大越明显，并逐渐失去收缩功能，甚至出现心房静止[6]。本实验还提示，心房结构扩大是房颤发生和维持的重要基质。根据Moe[7]所提出多子波学说认为：房颤的发生和维持是由于多个子波共存于心房所致，AF的发生取决于波长[波长=心房有效不应期(AERP)×传导速度]、子波数目(大于5或6个)和心房大小(足够形成5或6个子波)。AF可以引起AERP的缩短,一般在数小时至数天内即可发生，AERP的缩短可通过降低波长来增加心房内子波的数目，产生更多的功能性折返，促进房颤的发生、发展和维持。而心房扩大，使心房内允许存在的折返环数量增加，使心房颤动的稳定性提高并得以维持，即AF可以诱发AF(AF begets AF)[8]。另外，心房纤维组织增生导致心房局部传导异常，易产生单向传导减慢或阻滞，形成折返环。综上所述，房颤发生后，心房结构改变(心房腔增大、心房纤维化)是早期房颤发生和维持的重要病理基础[9]。提示早期运用血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)类药物防治心房结构重构，对房颤的治疗很有帮助。同时，心房腔的增大、心房收缩功能的下降和心房内血液的滞留都为血栓的形成提供了条件。因此，24 h阵发性房颤给予抗凝药物对预防血栓的形成是有益的。

　　【参考文献】

　　[1]李悦, 李为民. 心房颤动与心房结构重构[J]. 中国心脏起搏与心电生理杂志, 2003, 17(3):227.

　　[2]Schumacher B, Luderitz B. Rate issues in atrial fibrillation: consequences of tachycardia and therapy for rate control[J]. Am J Cardiol, 1998,82(8):29-36.

　　[3]Schoonderwoerd BA, Ausma J, Crijns HJ, et al. Atrial ultrastructural changes during experimental atrial tachycardia depend on high ventricular rate[J]. Cardiovasc Electrophysiol,2004,15(10):1167-1174.

　　[4]Ausma J, Wijffels M, Thone F, et al. Structural changes of atrial myocardium due to sustained atrial fibrillation in the goat[J]. Circulation, 1997, 96(9):3157-3163.

　　[5]Thijssen VL, Ausma J, Liu GS, et al. Structural changes of atrial myocardium during chronic atrial fibrillation[J]. Cardiovasc Pathol, 2000, 9(1):17-28.

　　[6]袁义强,马业新,刘怀霖,等. 持续心房颤动对山羊心房大小和功能影响的时间进程[J]. 中国心脏起搏与心电生理杂志, 2005, 19 (2) : 141.

　　[7]Moe GK. On the multiple wavelet hypothesis of atrial fibrillation[J].Arch Int Pharmacodyn Ther, 1962,140:183-188.

　　[8]Wijffels MC, Kirchhof CJ, Dorland R, et al. Atrial fibrillation begets atrial fibrillation: a study in awake chronically instrumented goat[J].Circulation,1995,92:1954-1968.

　　[9]Everett TH, Olgin JE. Atrial fibrosis and the mechanisms of atrial fibrillation[J].Heart Rhythm, 2007,4(3 Suppl):S24-7