肾交感神经刺激对全身交感神经系统的影响

阳 康，黄 兵，廖 凯，萨仁高娃，江 洪

(武汉大学人民医院心内科，湖北 武汉 430060)

·论 著·

肾交感神经刺激对全身交感神经系统的影响

阳 康，黄 兵，廖 凯，萨仁高娃，江 洪

(武汉大学人民医院心内科，湖北 武汉 430060)

目的 评价肾交感神经刺激(Renal sympathetic nerves stimulation，RSNS)对全身交感神经系统的影响。方法12只成年杂种犬随机分为两组：假手术组(Sham组，n=6)和肾交感神经刺激组(RSNS组，n=6)。RSNS组经左肾动脉外膜给予持续2 h高频电刺激，刺激参数：频率20 Hz，脉宽0.1 ms，刺激强度随血压进行调整，以保持血压较刺激前升高10%；假手术组在左肾动脉附近寻找一处体表皮肤给予以同样2 h高频电刺激。分别于基础状态和2 h刺激末检测血压(BP)、心率(HR)、心率变异性(HRV)和血清去甲肾上腺素（NE）浓度。结果与基础状态比较，Sham组成年杂种犬2 h末BR、HR、交感神经活性和血清去甲肾上腺素浓度比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。与基础状态比较，RSNS可以明显提高成年杂种犬BR、交感神经活性和血清去甲肾上腺素浓度，差异有统计学意义(P＜0.05)。结论肾交感神经刺激可以明显提高全身交感神经系统活性。

肾交感神经刺激；全身交感神经系统活性；自主神经系统

肾交感神经消融是目前治疗顽固性高血压的一大突破[1]。研究表明，肾交感神经消融可以降低全身交感神经活性[2]，并可以其他治疗其他以交感神经系统的过度激活为特征的疾病，包括慢性心力衰竭[3]、代谢综合征[4]等。肾交感神经是全身交感神经系统的重要组成部分。阻断肾交感神经可以降低血压，心率和交感神经活性，那么在正常生理状态下刺激肾交感神经是否可以观察到相反的效果呢？本研究拟探讨肾交感神经刺激对全身交感神经系统的影响。

成语中名词意动用法的现象还有很多，比如“幕天席地”中的“幕”和“席”、“草木皆兵”中的“草”和“木”等，都是名词的意动用法，都可以按照“认为宾语为谓语”的格式进行解释。

1 材料与方法

1.1 实验动物分组及处理 健康成年杂种犬12只，体重14～22kg，均为雄性，由武汉大学人民医院动物中心提供。实验动物随机分为Sham组(6只)和RSNS组(6只)。戊巴比妥钠30 mg/kg前肢静脉麻醉，以后每小时追加2 mg/kg维持麻醉状态。气管插管接动物呼吸机，分离一侧股、动静脉置入6F鞘管，动脉通道连接压力换能器监测血压，静脉通道用于滴注生理盐水补液。颈部脱毛备皮消毒后在左侧锁骨上水平暴露左侧颈内静脉备采血标本。空调室温控制在25℃～30℃，整个实验过程中，犬下方放置电热板以维持犬正常体温。持续记录体表心电图(LEAD2000)。做左腹膜后侧面切口，暴露左肾动脉。应用双极电极，对左肾动脉外膜表面的不同区域(左肾动脉近腹主动脉开口5～10mm处)予以高频电刺激(20 Hz，0.1 ms，15～25 V)[5]。通过高频电刺激对血压的影响判断电极缝合在左肾动脉外膜的位置，要求刺激后血压较刺激前升高10%。RSNS组给予持续2 h高频电刺激。为了保证刺激的有效性，每小时末停止刺激5min，调整电压强度确定血压升高达到阈值。假手术组在左肾动脉附近寻找一处体表皮肤给予以同样2 h高频电刺激。

1.2 血流动力学检测 在实验全程中，采用LEDE2000多导电生理仪连续监测犬的HR、动脉收缩压(SBP)、舒张压(DSP)、平均动脉压(MAP)和Ⅱ导联心电图。记录刺激前的HR、SBP和DSP，将该数值作为基础值。然后分别记录刺激1 h、2 h末的HR、SBP和DSP。

1.3 心率变异性检测 分别于刺激前和刺激2 h后用Holter monitor记录HRV。采用血压与心率分析系统，将获得的512个连续窦性RR间期经快速傅里叶转换，获得RR间期功率谱的频域指标。计算下列参数：非常低的频率成分(VLF，＜0.04 Hz)，低频成分(LF，0.04～0.15 Hz)，高频成分(HF，0.15～0.40 Hz)和LF/HF比值。HF是反映副交感神经活动的指标，LF和LF/HF比值是反映交感神经活动的指标[6]。

本研究发现持续肾交感神经刺激可以明显升高BR，同时提高HRV反映交感神经活性的指标和血清去甲肾上腺素浓度，提示持续肾交感神经刺激可以明显提高全身交感神经活性，从而引起血压升高。

2.3 各组犬血清去甲肾上腺素浓度检测结果比较 与基础值相比，RSNS组2 h肾交感神经刺激明显增加血清去甲肾上腺素浓度[(174.7±51.3)ng/dl vs (246.2±44.5)ng/dl]，差异有显著统计学意义(P＜0.01)。相反，Sham组血清去甲肾上腺素浓度无明显变化[(165.9±41.0)ng/dl vs(165.7±31.6)ng/dl]，差异无统计学意义(P＞0.05)。

Chinushi等[5]发现短时间经导管电刺激肾动脉外膜近端部分可引起血压升高，交感神经活性增强，其效应与刺激肾交感传入神经是一样的。在很多以交感神经过度激活为特征的疾病中，肾交感神经是长期持续激活的。在本研究中我们发现，以升高血压10%的刺激强度持续2 h RSNS可以明显引起血压升高，提高HRV反映交感神经活性的指标(LF、LF/HF)和增加血清NE浓度，表明持续RSNS可以明显提高中枢交感神经活性。

2 结 果

2.2 各组犬心率变异性检测结果比较 与基础值相比，RSNS组在肾交感神经刺激2 h后LF值明显提高[(1.48±0.76)ms vs(3.04±1.71)ms，P＜0.05]，LF/HF比值明显提高[(1.34±0.58)ms vs(2.12±0.89)ms，P＜0.05]，HF值无明显改变，差异无统计学意义[(1.11±0.47)ms vs(1.13±0.44)ms，P＞0.05]。相反，Sham组LF值，HR值和LF/HF比值均无明显变化，差异无统计学意义[(LF1.32±0.72)ms vs(1.35±0.79)ms；HF(1.09±0.55)ms vs(1.27±0.71)ms；LF/HF(1.28± 0.59)ms vs(1.16±0.71)ms，均P＞0.05]，见表2。

表1 各组犬血流动力学指标的检测结果及其比较(n=6，±s)

表1 各组犬血流动力学指标的检测结果及其比较(n=6，±s)

注：与基础值比较，aP＜0.05。1mmHg=0.133 kPa。

项目 组别 基础值1 h 2 h SBP(mmHg) DBP(mmHg) HR(次/min) RSNS Sham RSNS Sham RSNS Sham 112±6 113±9 69±7 71±7 149±10 152±9 126±13a114±7 81±10a70±6 151±10 150±12 126±14a113±8 82±12a71±6 150±9 152±12

2.1 各组犬血流动力学检测结果比较 与基础值相比，RSNS组收缩压，舒张压在肾交感神经刺激1 h、2 h末均明显升高(P＜0.05)，但心率无明显改变，差异无统计学意义(P＞0.05)。Sham组心率和血压均无明显改变，见表1。

表2 各组犬心率变异性检测结果比较(n=6，±s，ms)

表2 各组犬心率变异性检测结果比较(n=6，±s，ms)

组别 基础值 2 h LF HF L/H LF HF L/H RSNS Sham 1.48±0.76 1.32±0.72 1.11±0.47 1.09±0.55 1.34±0.58 1.28±0.59 3.04±1.71a1.35±0.79 1.13±0.44 1.27±0.71 2.12±0.89a1.16±0.71

丈夫：“你什么时候才能烧得出像你妈妈那样一手好菜？”妻子：“很简单，等你挣的钱像我爸爸那样多的时候！”

3 讨 论

1.4 血清去甲肾上腺素水平检测 分别于刺激前和刺激2 h后经颈内静脉采血，血液标本注入肝素钠抗凝管中摇匀。室温静置10min后以3 000 r/min离心15min，取上清液置于EP管中。所有血清标本在检测前均放置在-80℃冰箱保存。采用犬酶联免疫吸附(ELISA)试剂盒检测血清去甲肾上腺素(南京建成生物工程研究所生产)。

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肾动脉分布有交感传出和传入神经[7]。肾交感传出神经沿肾动脉走行，主要分布于肾血管、肾小管、皮质和髓质肾单位。激活肾交感传出神经可促进肾素的分泌(β1受体)，增加肾小管对水钠的重吸收(α1受体)，收缩肾血管(α1受体和Y1受体)，从而减少肾血流量和肾小球滤过率[8-9]。既往研究发现刺激肾交感神经可引起高血压，部分原因为肾血管流量减少所致[10]。肾交感传入神经主要分布于肾盂、输尿管的近端及肾大血管周围。肾交感传入神经的节前纤维沿交感干下行，中枢调控区域位于延髓头端腹外侧部。缺血缺氧、氧化应激以及一氧化氮、腺苷等刺激信号可以激活肾交感传入神经的感受器，从而将这些感觉信息传递到中枢神经[11]。刺激肾交感传入神经通过激活延髓头端腹外侧的神经元增加中枢交感神经活性，引起血管收缩，血压升高[12-13]。

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肾脏是调节中枢交感神经活性的重要组成部分。Converse等[14]发现终末期肾病患者的肌肉交感神经活性明显增高，但切除肾脏后可恢复到正常水平。研究证实肾功能不全中存在肾交感传入神经的激活。在肾衰合并高血压的大鼠模型中，切除双侧背神经根可以降低血压[15-16]。对肾内注射苯酚导致肾功能受损的大鼠的肾脏进行去神经术，可抑制血压升高和下丘脑后部去甲肾上腺素的升高[17]。这些研究均表明肾脏交感传入神经有调节中枢交感神经张力的作用。在心力衰竭患者中，除了传出神经激活外，肾交感传入神经的感受器激活也可能引起交感神经张力反射性增加，从而促进外周血管阻力升高和血管重塑，左心室重塑和功能障碍[18]。经导管肾动脉射频消融可治疗顽固性高血压，其机制被认为肾动脉消融可阻断肾交感神经，降低全身交感神经活性[19-20]。在大鼠进行去肾神经手术后14～24 d，肾血管系统出现功能性神经再生，8周后神经功能完全恢复[21]。患者经肾动脉消融后很可能出现肾交感传出神经再生，虽然发生这种反应的时间过程目前并不清楚。相反，肾交感传入神经不太可能发生再生[22]。因此，肾动脉消融可能通过阻断肾交感传入神经，从而导致中枢交感神经流出量和血压持续降低。在对接受肾动脉消融的顽固性高血压患者长达2年的随访结果发现血压持续降低，也证实这一观点[23]。

本研究发现肾交感神经持续刺激可提高中枢交感神经活性，为病理状态下肾交感传入神经对全身交感神经的影响和肾动脉消融治疗顽固性高血压提高了直接的理论依据。临床上进行肾动脉射频消融并没有固定的消融靶点以及评估消融后的效果。我们的研究也观察到急性肾交感神经刺激对血压的影响，可对这些反应敏感的部位进行消融，从而提高手术的成功率。

神经心源性性晕厥是一种自主神经功能紊乱的表现，由于短暂的交感神经抑制和迷走神经兴奋介导的心脏收缩功能抑制、心率减慢和血管舒张而引起血压降低[24]。因此，经导管刺激肾动脉升高血压和交感神经活性具有治疗神经心源性性晕厥的潜在作用。

本研究的不足之处在于，为了减少创伤和应激对交感神经的影响，我们只选择了刺激左肾动脉，所以我们并不清楚电刺激右肾动脉是否具有同样的效果。其次，经肾动脉刺激肾交感神经可同时激活肾交感传入和传出神经。在本研究我们并没有评估刺激对肾交感传出神经的影响。测量血清中的肾素，去甲肾上腺素溢出率可有助于评估肾交感传出神经的活性，但需要更长的时间才能观察到变化，这有待于我们进一步研究。

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Effect of renal sympathetic nerves stimulation on the sympathetic nervous system.

YANG Kang,HUANG Bing, LIAO Kai,SA Ren-gao-wa,JIANG Hong.Department of Cardiology,People's Hospitial of Wuhan University,Wuhan 430060,Hubei,CHINA

ObjectiveTo investigate the effect of renal sympathetic nerves stimulation on the sympathetic nervous system.MethodsTwelve adult dogs were randomly divided into two groups:sham group(n=6)and RSNS group(n=6).The RSNS group was given 2-hour high frequency stimulation(20 Hz,0.1 ms)on the adventitia of left renal artery.The stimulation intensity was regulated according to blood pressure to keep the blood pressure 10%higher before stimulation.Dogs in sham group were given the same stimulation on the skin near to left renal artery.The BP,HR,heart rate variablity(HRV)and serum norepinephrine(NE)in the basic state and after 2-hour stimulation were respectively measured.ResultsIn the sham group,there were no statistically significant differences between the BP,HR,HRV and NE in the basic state and after 2-hour stimulation(P＞0.05).While in RSNS group,the BP,sympathetic nerve activity and serum NE level after 2-hour stimulation were significantly higher than those in the basic state.The differences were statistically significant(P＜0.05).ConclusionRenal sympathetic nerves stimulation can significantly increase the activity of sympathetic nervous system.

Renal sympathetic nerves stimulation;Sympathetic nervous system;Autonomic nerves system

R-332

A

1003—6350（2015）04—0469—04

2014-09-15)

10.3969/j.issn.1003-6350.2015.04.0172

国家自然科学基金(编号：81270339、81170195、81300812)；湖北省自然科学基金(编号：2013CFB302)；武汉市科技攻关项目(编号：2013060602010271)；武汉大学青年教师自主科研项目(编号：2042012121087)；武汉大学2012年博士研究生自主科研项目(编号：2012302020206)

江 洪。E-mail：jianghong58@gmail.com