抗心律失常药对截肢大鼠炎性因子表达及心肌电活动的影响

赵桂香 刘佳

截肢创伤患者手术前后均会发生应激反应,已证实心血管事件是截肢手术围手术期并发症及术后死亡的主要原因，其中心律失常是常见的并发症之一[1]。心肌电活动异常和炎性因子的异常表达是预测心血管事件的重要指标，传统临床治疗心律失常的主要药物包括钠通道阻滞剂、β受体拮抗剂、延长动作电位时程药物及钙通道阻滞药，其中代表药物分别是利多卡因、普萘洛尔、胺碘酮和维拉帕米。对截肢手术患者术后相关心肌电及炎性反应的研究很少[2-3]，本研究利用单相动作电位技术观察了抗心律失常药对截肢大鼠炎性因子表达及心肌电活动的影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物

30只健康清洁级雄性SD大鼠，8周龄，250～300 g，购自于新疆医科大学基础研究室，许可证号[SYXK(新)2016-0008]，适应性喂养1周，饲养环境温度22～25 ℃，湿度50%～60%，自然光照条件下，大鼠自由摄食饮水。

1.2 方法

将大鼠随机分为5组，每组6只，建立左后肢截肢手术创伤模型。使用3%异戊巴比妥钠80 mg/kg对大鼠进行腹腔麻醉，仰卧位固定后切开左侧腹股沟皮肤，将股动静脉游离并于腹壁牵动下进行镜面结扎，于膝关节上1.3 cm处，将除股动脉和股静脉之外所有结构完全切除，最后将股动脉和股静脉剪断建立截肢创伤模型[4]。A组给予等量生理盐水，B组、C组、D组和E组分别给予利多卡因(2 mg/kg)、普萘洛尔(7 mg/kg)、胺碘酮(200 mg/kg)和维拉帕米(20 mg/kg)。使用生理信号采集系统，皮下插入针型电极，记录标准Ⅱ导联心电图，扫描速率设定200 ms，频率设定10 kHz，观察大鼠的心率、QT间期和PR间期变化。使用MedLab U/4CS生物信息采集处理系统(南京美易科技公司)实时记录(MAP)，彩色多普勒超声检测大鼠左室收缩压(LVSP)并观测是否存在室性心律失常。于术前、术后2 h取尾静脉血3 mL,静置30 min后，3 000 转/min离心10 min；分离血清，将血清转移至EP管中，保存于-80℃的冰箱备用；酶联免疫法检测血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)和C反应蛋白(CRP)，酶标仪(美国BD公司)检测450 nm波长读数。

1.3 统计学分析

数据整理分析采用SPSS 22.0软件，TNF-α、IL-6、CRP等计量资料以均数±标准差表示，组间比较使用方差分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组大鼠手术前后心电图相关指标比较

C组、D组和E组术后15、30、60 min时心率明显低于A组和B组；B组、C组、D组和E组术后15、30、60、120 min时PR间期、QT间期高于A组(P<0.05)。见表1。

表1 各组大鼠心电图相关指标比较

2.2 各组大鼠手术前后MAP比较

B组术后15、30、60、120 min时MAP振幅明显低于A组、C组、D组和E组(P<0.05)，见表2。

表2 各组大鼠MAP指标比较

2.3 各组大鼠手术前后LVSP比较

B组、C组、D组和E组术后15、30、60、120 min时LVSP明显低于A组(P<0.05)，见表3。

表3 各组大鼠LVSP相关指标比较

2.4 各组大鼠手术前后炎性因子比较

各组大鼠术后2 h血清TNF-α、IL-6和CRP较术前均升高(P<0.05)，但各组间比较差异均无统计学意义，见表4。

表4 各组大鼠手术前后炎性因子比较

3 讨论

国内外学者对截肢手术并发症的研究主要集中在术后并发症的预防与处理,如残端出血、感染、皮肤坏死、深静脉血栓、继发性骨筋膜室综合征、残肢疼痛以及截肢后远端脏器继发损伤等。对截肢创伤导致心律失常的机制缺乏深入认识[5-10]。本研究动态观察术前、术后不同时间点应用抗心律失常药物大鼠的心电图、右心室心内膜MAP振幅和LVSP的变化。结果发现抗心律失常药物均可有效改善患者PR间期、QT间期，其中普萘洛尔、胺碘酮和维拉帕米较利多卡因降低心率更明显。利多卡因较其他抗心律失常药物更有助于降低MAP振幅，其机制可能是利多卡因可通过阻断钠通道, 延长动作电位及不应期，还可镇静神经系统，提高兴奋阈值,稳定神经细胞膜, 减少病灶高频放电的扩散[11-12]。

本研究提示抗心律失常药有助于减轻截肢对大鼠心肌电活动的影响，降低患者血压。截肢大鼠由于严重创伤刺激且易感染，导致炎性指标升高，而引起心肌电活动异常，进而出现高血压和心血管不良事件。利多卡因属于钠通道阻滞剂，对缺血或强心苷中毒所致的除极化型心律失常具有较强的抑制作用，可与强心苷竞争 Na+/K+-ATP，抑制强心苷中毒所致的滞后除极，进而发挥抗室性心律失常的作用[13-14]。

手术前后炎性因子比较结果显示，各组大鼠术后2 h血清TNF-α、IL-6和CRP较术前升高，但组间比较无显著差异，提示抗心律失常药物对炎性因子并无明显作用。

综上所述，抗心律失常药有助于减轻截肢对大鼠心肌电活动的影响，但对炎性因子无明显作用。