痰瘀证心肌缺血WHBE兔心血管系统与心脏自主神经功能的关系研究

潘永明，陈　亮，徐剑钦，陈民利

（浙江中医药大学动物实验研究中心 比较医学研究中心， 杭州 310053）

痰瘀证心肌缺血WHBE兔心血管系统与心脏自主神经功能的关系研究

潘永明，陈亮，徐剑钦，陈民利

（浙江中医药大学动物实验研究中心 比较医学研究中心， 杭州 310053）

目的观察痰瘀证心肌缺血白毛黑眼（WHBE）兔心血管系统与心脏自主神经功能的关系。方法18只WHBE兔随机分成正常对照（Control）组、心肌缺血（MI）组和痰瘀证心肌缺血（PBSSMI）组，每组6只。MI组和PBSS-MI组均采用冠脉结扎法建立心肌缺血，然后除PBSS-MI组饲喂高脂外，其余两组均饲喂普通饲料，连续造模4 周，复制痰瘀证心肌缺血模型。采用无创生理遥测系统监测各组兔造模2 周和4 周时的心电图，并用HRV（心率变异性）分析心脏自主神经功能的变化。同时，造模4周后监测心脏血流动力学参数和采用逐步多元回归分析评估心血管系统与心脏自主神经功能的关系。结果与Control组比，MI组和PBSS-MI组心率（HR）、ST段最大抬高点（Max_ST）、总的ST段抬高数（T_ST）、左室舒张末期压（LVEDP）和等容舒张时间（Tau）均明显升高，而左室收缩压（LVSP）、左室发展压（LVDP）、左室上升最大变化速率（+dp/dtmax）和左室下降最大变化速率（-dp/dtmax）均明显降低（P＜0.05， P＜0.01），且PBSS-MI组舒张压（DBP）、收缩压（SBP）和平均动脉压（MBP）亦显著降低（P＜0.05， P＜0.01）； HRV分析显示，MI组和PBSS-MI组时域分析指标［RR间期的标准差（SDNN）、每5 min RR间期均值标准差（SDANN）、每5 min RR间期标准差均值（SDNN Index）、相邻RR间期差值均方根（RMSSD）、三角指数（tr.Ind）、相邻RR间期差值＞50 ms百分比（pNN50）］和频域分析指标［总功率（TP）、超低频功率（ULF）、极低频功率（VLF）、低频功率（LF）、高频功率（HF）］均显著降低（P＜0.05， P＜0.01），LF/HF比值明显升高（P＜0.05， P＜0.01）。另外，PBSS-MI组LVEDP明显高于MI组（P＜0.05），+dp/dtmax显著低于MI组（P＜0.05），其HRV降低程度比MI组更严重。经逐步多元回归分析显示，HRV参数与+dp/dtmax、-dp/dtmax、SBP、LVSP密切相关（P＜0.05， P＜0.01），且低下的RMSSD可为心血管事件的独立预测因子。 结论心肌缺血后WHBE兔的心血管自主神经功能出现明显的紊乱，主要表现在HRV降低和心脏舒缩功能的异常，左室功能下降与HRV存在明显的相关性，且痰瘀证比血瘀证更严重，同时低下的RMSSD可为心血管事件的独立预测因子，表明心血管功能的恶化与迷走神经兴奋性降低有关。

WHBE兔； 痰瘀证心肌缺血； 自主神经功能； 心血管功能

缺血性心脏病是严重危害人类健康的常见病和多发病，具有较高死亡率和致残率，是由于冠脉循环改变引起冠脉血流和心肌需求之间不平衡而导致心肌缺血缺氧或梗塞的一种心脏病，也称为冠心病。中医学认为其属于胸痹心痛范畴，冠心病的病变程度与痰浊、血瘀程度有关［1］。而心率变异性（heart rate variability， HRV）是指逐次心跳周期差异的变化， 反映交感和迷走张力的均衡性及其对心血管活动的影响， 是评估心脏自主神经活动的客观指标［2］临床资料显示，冠心病患者常伴有HRV的改变HRV的降低程度与冠脉病变程度相关［3］。且心脏自主神经功能紊乱是心脏猝死发生的重要因素［4］。但目前关于痰瘀证心肌缺血心血管系统与心脏自主神经功能的关系还尚不清楚。本研究为完善痰瘀证心肌缺血模型的评价体系，前期已采用冠脉结扎复合高脂诱导成功建立了WHBE（白毛黑眼，white hair black eye）兔痰瘀证心肌缺血模型，该模型具有明显的脂质代谢紊乱、血液流变学异常、明显的心肌损伤和梗死等生物学特征，并证实痰瘀证比血瘀证更严重［5］。故在前期研究基础上，本文采用HRV分析和心脏生理技术观察痰瘀证心肌缺血WHBE兔心血管自主神经系统的变化，探讨痰瘀证心肌缺血心血管系统与心脏自主神经功能的关系，为痰瘀证心肌缺血模型的评价提供客观的评价指标。

1　材料与方法

1.1实验动物

普通级雄性WHBE兔18只， 体质量2.0～2.5 kg，由上虞市星火兔业养殖场提供［SCXK（浙）2008-0036］。单笼饲养，饲喂颗粒饲料和自由饮水，饲养环境温度为21±1℃，相对湿度为50%±10%，饲养于本中心普通级兔饲养室［SYXK（浙）2008-0116］。

1.2主要仪器

无创生理信号遥测系统， 法国EMKA公司产品。

1.3方法

1.3.1模型制作及分组适应性饲养1周后，随机分成3组：正常对照组（Control group）、心肌缺血组（myocardial ischemia group， MI组）和痰瘀证心肌缺血组（myocardial ischemia of phlegm-blood stasis syndrome group， PBSS-MI组），每组6只。按文献［5］进行模型制作，采用冠脉结扎造成心肌缺血（MI），并用高脂诱导复制痰瘀证心肌缺血模型，正常对照组和MI组饲喂基础饲料，连续造模4周。

1.3.2心电图监测及HRV分析在造模2周、4周时，各组实验兔胸部贴上心电电极片及心电电极，并穿上遥测马甲，用EMKA无创生理信号遥测系统监测清醒自由活动状态下II导联心电图，连续监测3 h， 分析心电图中ST段最大抬高点（Max_ST）和总的ST段抬高数（T_ST）； 并按文献［6］方法进行HRV分析， 计算时域指标： 心率（HR）、RR间期的标准差（SDNN）、每5 min RR间期均值标准差（SDANN）、每5 min RR间期标准差均值（SDNN Index）、相邻RR间期差值均方根（RMSSD）、三角指数（tr.Ind）、相邻RR间期差值＞50ms百分比（pNN50）； 按文献［7］划分功率谱计算频域指标： 总功率（TP）、超低频功率（ULF）、极低频功率（VLF）、低频功率（LF）、高频功率（HF）和LF/HF比值。

1.3.3血流动力学参数监测造模4周后，用体积分数3%戊巴比妥钠溶液耳缘静脉注射30 mg/kg麻醉兔，颈部剃毛，行正中切口，分离右侧颈总动脉并结扎远心端， 从近心端切口将PE50导管插入，连接压力换能器，用EMKA 无创生理信号遥测系统记录，待稳定后监测血压（收缩压SBP、舒张压DBP和平均动脉压MBP）10 min， 然后继续插至左心室， 监测心室内压变化， 观察左室收缩压（LVSP）、左室发展压（LVDP）、左室舒张末期压（LVEDP）、左室上升/下降最大变化速率（±dp/dtmax）和等容收缩时间（Tau）等指标。

1.4统计学处理

所有数据均用均数±SEM表示， 采用SPSS19.0统计软件包进行单因素方差分析，两两比较采用L-S-D检验，采用逐步多元回归分析评估心血管系统、心血管严重程度与HRV的关系，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2　结果

2.1各组心电图ST段的变化

与正常对照组比，MI组和PBSS-MI组HR、Max_ST段、T_ST段在术后2周、4周时均显著升高（P＜0.05，P＜0.01）（表1）。

2.2各组HRV时域分析指标的变化

与正常对照组比，MI组和PBSS-MI组时域指标SDNN、SDANN、SDANN Index、RMSSD、Tr.Ind、pNN50均在术后2周、4周时显著降低（P＜0.01）， 且PBSS-MI组时域指标下降均比MI组更低，但差异不显著（P＞0.05）（表2）。

2.3各组HRV频域分析指标的变化

与正常对照组比，MI组和PBSS-MI组频域指标TP、ULF、VLF、LF和HF均在术后2周、4周时显著降低（P＜0.05），且MI组在术后第4周时LF/HF比值明显升高（P＜0.05），而PBSS-MI组在术后2周、4周时LF/HF比值亦升高显著（P＜0.05，P＜0.01），且PBSS-MI组HRV频域指标下降程度均低于MI组，但差异不显著（P＞0.05）（表3）。

表1　各组心电图ST段的变化（n=6）Table 1 The changes of electrocardiogram ST segment in each group （n=6）

表2　各组实验兔时域分析指标的变化（n=6）Table 2 The changes of HRV time-dominate analysis indexes in each group（n=6）

2.4各组血流动力学参数的变化

与正常对照组比，MI组LVSP、LVDP、+dp/ dtmax和-dp/dtmax均显著降低（P＜0.05， P＜0.01），LVEDP和Tau指数均明显升高或延长（P＜0.05）； 而PBSS-MI组DBP、SBP、MBP、LVSP、LVDP、+dp/dtmax、-dp/dtmax均显著降低（P＜0.05， P＜0.01），且LVEDP和Tau指数亦升高或延长显著（P＜0.01）。与MI组比， PBSS-MI组LVEDP明显高于MI组（P＜0.05），且+dp/dtmax显著低于MI组（P＜0.05）（表4）。

2.5HRV参数与心血管系统的关系分析

以HRV时域指标和频域指标为因变量， 以对HRV有影响的ST段和血流动力学参数为自变量， 进行逐步多元回归分析。结果显示， HRV参数与+dp/dtmax -dp/dtmax、SBP、LVSP密切相关， 其中-dp/dtmax与SDNN、SDANN、SDANN Index、tr.Ind、ULF VLF、LF呈负相关， +dp/dtmax与RMSSD、pNN50 TP呈正相关， +dp/dtmax与LF/HF呈负相关， SBP与SDANN呈正相关，LVSP与HF呈正相关（表5）。

表3　各组实验兔频域分析指标的变化（n=6）Table 3 The changes of HRV frequency-dominate analysis indexes in each group （n=6）

表4　各组实验兔血流动力学的变化（n=6）Table 4 The changes of hemodynamic parameters in each group（n=6）

表5　HRV参数与心血管系统的关系分析Table 5 Relationship analysis between HRV parameters and cardiovascular system

2.6心血管严重程度与HRV参数的逐步多元回归分析

以心血管系统严重程度Y（心肌缺血组为1和痰瘀证心肌缺血组为2）为因变量，以HRV各参数指标为自变量， 进行逐步多元回归分析。结果显示， 心血管系统严重程度与RMSSD密切相关，Y=1.413-0.13 RMSSD， R=0.752， P=0.008。

3　讨论

众所周知，任何疾病的进程均是不断发展变化的。研究并揭示中医证候动物模型的生物学基础，必须从具体疾病作为切入口，才能了解和明确该模型中医证候的演变规律。本研究前期从血脂、血液流变学、心肌酶和梗死面积等角度出发，揭示了WHBE兔痰瘀证心肌缺血模型具有血脂升高、血液流变学异常和心肌损伤的生物学基础，真实地反映了“瘀可致痰、由痰致瘀、痰瘀互结”的中医观点［5］。同样，本结果亦显示，心肌缺血组和痰瘀证心肌缺血组WHBE兔的心率明显加快和ST段明显升高，并随病程的延长，心肌缺血后痰瘀证的病征比血瘀证更严重；心脏血流动力学亦显示，心肌缺血组和痰瘀证心肌缺血组的心脏舒缩功能均出现明显的异常，且心肌缺血痰瘀证组LVEDP升高程度和+dp/dtmax降低程度均比血瘀证更明显，这些结果均证实了痰瘀证比血瘀证病理损伤更严重，导致心律失常或猝死的危险性增加。

近来，随着电生理技术的不断发展，心脏自主神经功能评价在心血管疾病、代谢综合征和动物福利等研究中已表现出较好的应用价值［2，4，8］。HRV能真实反映交感和副交感神经对心血管调节的结果，正常情况下，迷走神经对HRV调节起着决定作用，迷走神经功能健全时HRV增大，反之则降低［9］。HRV分析主要包括时域分析和频域分析，其中时域分析中SDNN和三角指数均反映HRV的总体情况，SDANN和SDNNIndex是反映交感神经功能的敏感指标，而RMSSD与pN50则反映迷走神经张力水平［10］。结果显示，痰瘀证心肌缺血组和心肌缺血组时域指标SDNN、SDANN、SDANNIndex、RMSSD、Tr.Ind、pNN50均出现明显的降低，且心肌缺血痰瘀证的下降程度比血瘀证更低，这些提示心肌缺血痰瘀证HRV比血瘀证下降更明显，证实痰瘀证心肌缺血模型兔出现心脏自主神经功能的紊乱。同样，频域分析中TP反映了总的变异性；HF可反映迷走神经调节功能，与呼吸性心律不齐有关；LF则反映交感和迷走神经的共同影响，VLF与外周血管舒缩及肾素-血管紧张素系统活动有关，可反映交感神经活动，ULF可反映人的昼夜周期节律和神经内分泌节律的影响，而LF/HF比值则表示交感-迷走神经张力的平衡性［10］。本结果显示，心肌缺血组和痰瘀证心肌缺血组频域指标TP、ULF、VLF、LF和HF均出现明显的降低，同时LF/HF比值明显升高，这些结果亦证实心肌缺血后HRV出现明显降低，使得交感/迷走神经张力平衡出现紊乱，且以迷走神经活性下降为主，同时也影响了外周血管舒缩及肾素-血管紧张素系统的活动以及神经内分泌节律的变化，这与心肌缺血后心率明显增加、血压和左室功能下降是一致的。由此可见，痰瘀证心肌缺血WHBE兔心脏自主神经功能出现调节异常，其影响机制可能一方面是由于心脏交感神经或迷走神经的反应减弱，导致植物性神经功能平衡失调，另一方面则是由于压力感受器功能受损，导致迷走神经兴奋性降低，而这与心肌缺血后心脏舒缩功能的下降有关。

为进一步明确左室功能下降与HRV的关系， 揭示心血管事件发生的潜在物质基础。经逐步多元线性回归分析显示， HRV参数与+dp/dtmax、-dp/dtmax、SBP和LVSP密切相关，这也表明左室功能下降与HRV降低有着密切的联系，并表明心肌缺血无论痰瘀证还是血瘀证，其左室功能下降是影响心肌缺血患者HRV最主要的因素， 但痰瘀证HRV的降低比血瘀证更低， 可继发严重的心脏功能失调， 同时， 心血管系统严重程度与RMSSD下降明显相关， 提示迷走神经功能下降是引起心血管疾病恶化的主要原因。

综上所述，心肌缺血后WHBE兔的心血管自主神经功能出现明显的紊乱，主要表现在HRV降低和心脏舒缩功能的异常，且左室功能下降与HRV存在明显的相关性，心肌缺血痰瘀证比血瘀证更严重同时低下的RMSSD可为心血管事件的独立预测因子，表明心血管功能的恶化与迷走神经兴奋性降低有关，亦提示了植物神经在心肌缺血中的起着重要作用。因此，采用HRV分析可有效评估痰瘀证心肌缺血模型心血管自主神经功能的变化，揭示其心血管病变程度。

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Study on Relation between Cardiovascular System and Cardiac Autonomic Nervous Function in WHBE Rabbits Myocardial Ischemia Model of Phlegm-blood Stasis Syndrome Type

PAN Yong-ming， CHEN Liang， XU Jian-qin， CHEN Min-li
（Laboratory Animal Research Center/Comparative Medical Research Center，Zhejiang Chinese Medical University， Hangzhou 310053， China）

ObjectiveTo observe the relation between cardiovascular system and cardiac autonomic nervous function in the WHBE rabbits myocardial ischemia model of phlegm-blood stasis syndrome type， by high fat diet feeding and coronary artery ligation. MethodsWHBE rabbits were randomly divided into the normal control （control） group， myocardial ischemia （MI） group and myocardial ischemia of phlegm-blood stasis syndrome （PBSS-MI） group， 6 in each group. Myocardial ischemia of MI group and PBSS-MI group were induced by ligated the coronary artery， and then PBSS-MI group was fed with high fat diet， while control group and MI group were fed with common diet for 4 weeks. The electrocardiogram was monitored by non-invasive physiological telemetry system at 2 and 4 weeks， and the changes of cardiac autonomic nervous function were analyzed by HRV methods. The cardiac hemodynamic parameters were monitored at 4th week， and using stepwise multiple regression analysis to evaluate the relation between cardiovascular system and cardiac autonomic nervous function. ResultsCompared with control group， HR， Max_ST segment， T_ST segment， LVEDP and Tau in MI group and PBSS-MI group were significantly increased， while LVSP， LVDP， +dp/dtmax and Cdp/dtmax were significantly decreased （P＜0.05， P＜0.01）， and DBP， SBP and MBP in PBSS-MI group were also decreased （P＜0.05， P＜0.01）； HRV analysis showed that the time-domain analysis indexes （SDNN，SDANN， SDANN Index， RMSSD， Tr.Ind， pNN50） and frequency-domain analysis indexes （TP， ULF，VLF， LF and HF） were significantly decreased （P＜0.05， P＜0.01）， while LF/HF was significantly increased at 2 or 4 weeks（P＜0.05， P＜0.01）. Furthermore， LVEDP in PBSS-MI group was significantly higher than that of MI group （P＜0.05）， while +dp/dtmax was significantly lower than that of MI group （P＜0.05）， and the degree of its reduced HRV was more serious than that of MI group. The stepwise multiple regression analysis showed that it was closely relationship between HRV parameters and +dp/ dtmax， -dp/dtmax， SBP， LVSP （P＜0.05， P＜0.01）， and also showed that the low RMSSD was an independent predictor factor of cardiovascular events. ConclusionThe cardiovascular autonomic nervous function of WHBE rabbit was obviously disordered after myocardial ischemia， mainly including reduced HRV and abnormal cardiac function， and it was existed obvious correlation between the left ventricular dysfunction and HRV， and phlegm-blood stasis syndrome was more serious than blood stasis， the low RMSSD can be considered an independent predictor factor of cardiovascular events， it indicated that the deterioration of cardiovascular function was related with the decrease the excitability of the vagus nerve.

WHBE rabbit； Phlegm-blood stasis syndrome type of myocardial ischemia；Autonomic nervous function； Cardiovascular function

Q95-33

A

1674-5817（2015）02-0161-06

10.3969/j.issn.1674-5817.2015.02.015

2014-06-30

浙江省中医药科学研究基金计划（2010ZB032）， 浙江省卫生高层次创新人才培养工程项目资助项目

潘永明（1979-）， 男， 助理研究员， 研究方向： 实验动物与动物实验。E-mail：pym918@126.com

陈民利（1963-）， 女， 教授， 研究方向： 实验动物与比较医学。E-mail： cmli991@aliyun.com