卢水焕 邓泽熙 詹球
[摘要] 目的 探討颈动脉硬化(CA)导致的兔压力感受器敏感性(BRS)变化,及其对注食前后血压的影响。 方法 17只健康雄性新西兰大白兔按抽签法随机分为4组:A组(普通喂养)、B组(高脂喂养)、C组(高脂喂养+单侧手术)和D组(高脂喂养+双侧手术);其中A组2只,其余每组5只,喂养8周。C组、D组均于喂养1周后行右侧颈动脉内膜气体干燥术,D组再于5周后行左侧手术。喂养前和喂养结束称重并测定总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量。喂养结束后,记录4组兔注食前及注食后的收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、心率(HR),计算平均动脉压(MAP)、BRS。术后取颈动脉段做病理观察。 结果 喂养结束时,B组、C组、D组的TG、TC、LDL-C均高于A组(P < 0.05),C组、D组体重分别较各自喂养前增加(P < 0.05),B组、C组、D组的TG、TC、LDL-C较喂养前升高(P < 0.05)。光镜下观察,经气体干燥术的颈总动脉至窦部段形成CA病变。4组兔注食前及注食后的BRS组间比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。注食前D组HR显著低于其他3组(P < 0.05);注食后D组SBP、DBP、MAP均较注食前下降,C组MAP较注食前下降,差异均有统计学意义(P < 0.05)。相关分析显示,D组注食前后SBP、MAP变化均与BRS相关(P<0.05)。 结论 双侧CA与注食后血压降低相关,可能与双侧CA导致的BRS水平下降有关。
[关键词] 颈动脉粥样硬化;压力感受器敏感性;进食后;低血压
[中图分类号] R543.5 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2016)12(c)-0041-05
[Abstract] Objective To investigate the change of baroreceptor sensitivity (BRS) induced by carotid atherosclerosis (CA) and the effect of it on blood pressure before and after liquid food perfusion in rabbits. Methods 17 healthy male New Zealand White rabbits were randomly divided into four groups by sortition: group A(normal-fed), group B (high lipoid-fed), group C (high lipoid-fed and unilateral operated) and group D (high lipoid-fed and bilateral operated). 2 rabbits were in group A and respectively 5 rabbits were in the other three groups. All groups were fed 8 weeks. Group C and group D were operated by air-dry on right carotid artery after a week, and group D was operated again on left carotid artery after 5 weeks. All animals were weighed and determined total cholesterol (TC), triglyceride (TG) and low density lipoprotein cholesterol (LDL-C) before and after feeding. Systolic blood pressure (SBP), diastolic blood pressure (DBP) and heart rate (HR) in four groups were recorded before and after liquid diet perfusion. Then mean arterial blood pressure (MAP) and BRS were calculated. Finally, the carotid artery segments were evaluated by pathology. Results The levels of TG,TC and LDL-C in group B, group C and group D were higher than those of group A after feeding (P < 0.05). Weights in group C and group D after feeding were respectively heavier than those before feeding (P < 0.05). The levels of TG, TC and LDL-C in group B, group C and group D were also respectively higher than those before feeding (P < 0.05). The atherosclerosis was observed in carotid artery with sinus operated by air-dry under the optical microscope. The difference of BRS among four groups was not significant before and after food infusion (P > 0.05). HR in group D was lower than that in the other three groups before food infusion (P < 0.05). SBP, DBP and MAP after food infusion were decreased in group D, MAP decreased in group C (P < 0.05). SBP and MAP were related to BRS in group D (P < 0.05). Conclusion Bilateral CA relates with decrease of blood pressure after food infusion, it may accounts for the decrease of BRS which caused by bilateral CA.
[Key words] Carotid atherosclerosis; Baroreceptor sensitivity; Postprandial; Hypotension
餐后低血压发病机制尚未明确,目前认为其发病基础为压力反射迟钝[1]。临床观察发现,颈动脉硬化(carotid atherosclerosis,CA)患者在进食、透析、体位改变等诱因下易出现低血压[2-4],推测原因可能是CA致颈动脉窦压力感受器敏感性(baroreceptor sensitivity, BRS)下降[2,5]和动脉僵硬血管顺应性降低[4,6-7],由此导致压力反射迟钝,无法代偿血压下降。然而临床上很难将两者原因分开独立研究。为此本实验采用高脂喂养+空气干燥法建立家兔CA模型[8-9],观察注食前后BRS、血压变化,并进一步分析在CA情况下BRS与血压的直接关系,旨在从动物实验层面探讨CA导致的BRS变化对餐后血压的影响。
1 资料与方法
1.1 一般资料
1.1.1 实验动物 健康雄性新西兰大白兔17只,月龄21~24个月,体重(2.80±0.26)kg,由解放军第一八一医院动物实验室提供,合格证号:SCFK桂2014-0003。本实验经解放军第一八一医院实验动物伦理委员会批准。
1.1.2 试剂和仪器 总胆固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、三酰甘油(triglyceride,TG)检测制剂盒,购自四川迈克公司。全自动生化分析仪(贝克曼AU5821);Picco2监测仪(BeneviewT5,深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 动物分组 将17只兔按抽签法随机分为4组:A组(普通喂养)、B组(高脂喂养)、C组(高脂喂养+单侧手术)、D组(高脂喂养+双侧手术);其中A组2只,其余每组各5只。A组喂普通饲料,其余3組喂高脂饲料(2%胆固醇、6%花生油和92%普通饲料),100 g/d,共喂养8周。于喂养1周后对C组、D组实施右侧颈动脉内膜气体干燥术,5周后再对D组实施左侧颈动脉内膜气体干燥术。喂养前和喂养结束均称重,并测定TC、TG、LDL-C。
1.2.2 颈动脉内膜气体干燥术 术前禁食12 h,不禁水。予3%戊巴比妥钠30 mg/kg经耳缘静脉麻醉后,仰卧位固定,颈部脱毛消毒,于颈正中旁开1 cm切皮,分离颈总动脉至分叉处,长约3 cm,两端以动脉夹阻断血流。10 mL注射器接4.5号头皮针并充满生理盐水,沿血管纵轴方向穿刺被阻断的血管段两端,生理盐水冲洗置换出管腔内的血液后,接上已调节好流量为250 L/min的医用氧气气流,历时5 min造成内皮干燥,然后管腔内重新充满生理盐水,放开动脉夹恢复血流,棉片轻压止血,缝合创口并包扎。
1.2.3 血压、心率(HR)、BRS的计算 喂养结束,4组兔分别予麻醉(方法同1.2.2),仰卧位固定。大腿内侧脱毛消毒,沿股动脉搏动方向切皮,分离股动脉,行股动脉插管,将压力头连接于Picco2监测仪。经鼻插入Fr14号胃管,插入成功后观察5~10 min,记录血压、HR,监测30 s,每2秒采样1次,计算其平均值及平均动脉压(mean arterial blood pressure,MAP)。监测完毕经胃管注入流食60 mL(50%葡萄糖注射液40 mL,伊利纯牛奶20 mL)。注食后30 min再次记录,方法同前。由Logistic方程计算BRS[10]。HR=A/{1+exp[B(MAP-C)]}+D,BRS=-A(B/4)。其中A为HR变化的范围,B为斜率相关系数,C为HR变化中点对应的血压值(MAP50),D为最小的HR值。
1.2.4 组织取材和病理学检查 动物由空气栓塞法处死,剪取双侧颈总动脉至分叉处,常规脱水、石蜡包埋、切片,行苏木精-伊红染色,观察病理学形态改变。
1.3 统计学方法
应用SPSS 18.0统计学软件进行数据处理。计量资料以(x±s)表示。同组计量资料前后对比采用配对样本t检验;多组计量资料先采用方差分析进行组间比较,有差异后再采用LSD-t进行两两比较;双变量的相关性检验采用Pearson相关分析,以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 动物数量及一般情况
B组、C组、D组各死亡1只。组间比较。B组、C组、D组喂养结束时TG、TC、LDL-C均高于A组(P < 0.05)。各组前后对比,C组、D组喂养结束时体重显著增加(P < 0.05),B组、C组、D组TG、TC、LDL-C均显著升高(P < 0.05)。见表1。
2.2 兔颈动脉病理表
光镜下,经气体干燥术的颈总动脉至窦部段管壁增厚,管腔狭窄,内膜管腔面纤维组织细胞增生形成纤维帽,纤维帽下大量泡沫细胞堆积并有大量粉染的无定形物质,形成粥样斑块,中膜大量梭形增生的平滑肌细胞排列紊乱,弹性纤维破坏。经气体干燥术的颈动脉内皮细胞完整,单层紧贴内弹力板,中层平滑肌细胞排列整齐,外膜为疏松结缔组织。见图1。
2.3 注食前后BRS比较
A组、B组、C组、D组注食前BRS分别为(-11.71±14.84)、(-10.71±10.61)、(-9.16±18.14)、(-1.48±1.90)ms/mmHg,注食后BRS分别为(-6.12±8.65)、(-11.60±10.30)、(-0.06±7.78)、(-0.33±5.21)ms/mmHg,组间比较及各组前后比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。
2.4 注食前后血压、HR比较
组间比较,注食前D组HR显著低于其他3组(P < 0.05)。各组前后对比,D组注食后SBP、DBP、MAP均较注食前下降,C组注食后DBP较注食前下降,差异有统计学意义(P < 0.05)。见表2。
2.5 注食前后血压变化相关因素分析
D组注食前后SBP、MAP变化均分别与BRS显著相关(P < 0.05)。见表3。
3 讨论
早在1995年,Jansen就曾报道餐后低血压患者BRS有不正常现象[11]。临床研究发现,餐后低血压患者CA高发,双侧CA与餐后血压下降相关[2],双侧CA也与BRS水平下降有关[12]。因此,进一步研究餐后低血压、CA、BRS之间的相关性有重要意义。
本实验采用高脂喂养+空气干燥法建立家兔颈动脉粥样硬化模型,该方法技术成熟,建立的模型其病理变化与人的大动脉粥样硬化的病理改变相似[8-9]。本实验结果显示,经过8周的喂养可以形成高脂血症,但仅有经过空气干燥术的颈动脉段形成粥样硬化,说明单纯高脂喂养不易在短时间内形成动脉硬化,血管内皮损伤在动脉粥样硬化形成过程中起主要作用,高脂血症是作为另一危险因素起促进作用[13]。模型的成功建立保证了实验动物仅有颈动脉窦部局部硬化,无其他外周动脉硬化顺应性降低。
压力感受器在动脉血压波动的快速调节中起重要作用,尤其在动脉血压降低时的缓冲作用更为重要[14],压力感受器受损,BRS下降,压力反射功能被削弱,可能导致机体无法代偿各种诱因发生的低血压[15-16]。临床研究发现,双侧CA患者BRS显著降低,但单侧CA患者BRS下降不明显[12],提示双侧CA可使压力反射功能削弱。本实验结果显示各组注食前、注食后BRS水平组间比较及组内前后比较均无差异。但从数值上来看,双侧CA家兔的BRS在注食前、注食后均处于最低水平,单侧CA家兔注食前BRS水平高于双侧CA组而低于无CA组,且注食后BRS水平较注食前有所下降,结果比较无差异,可能是由于样本量较小,个体差异大,标准差偏大。临床观察发现,双侧颈动脉窦部硬化斑块形成的患者早餐后SBP、DBP均较显著低于无硬化斑块的患者,而单侧CA者餐后血压无明显变化[2]。本动物实验也得出相似结果,注食后双侧CA家兔SBP、DBP、MAP较注食前显著下降,单侧CA家兔仅MAP下降,提示双侧CA家兔无法代偿进食诱发的低血压,单侧CA家兔基本能代偿进食诱发的血压下降,从而不致于出现低血压。
目前,餐后低血压的发生机制尚未完全明确[17],影响BRS的因素众多[18-20]。本实验进一步将注食前后血压有变化的单侧、双侧CA家兔独立出来分别进行相关分析,结果表明只有双侧CA家兔注食后血压降低与BRS水平下降密切相关,提示双侧CA家兔注食后血压下降,主要原因可能是双侧CA导致BRS水平下降。同时,实验发现4组动物注食后HR较注食前均未加快,只有双侧CA家兔HR在注食前显著低于其他3组,或可提示BRS正常的动物对进食后血压下降的代偿不是通过加快HR来实现,也许主要是通过增加外周血管阻力;而雙侧CA动物BRS水平下降,是从压力反射的起始环节就被削弱,无法启动加快HR或收缩外周血管来快速代偿,此结果有待进一步研究证实。
综上,双侧CA与注食后血压降低相关,主要原因可能是双侧CA导致的BRS水平下降。本实验结果提示临床上对CA进行干预可能降低餐后低血压的发生。
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(收稿日期:2016-09-19 本文编辑:李岳泽)