賀延法 李強 孟自力 劉艷超

左心室重建術對非手術區(qū)心肌組織超微結(jié)構(gòu)的影響

賀延法 李強 孟自力 劉艷超

目的 研究左心室重建術對非手術區(qū)心肌組織超微結(jié)構(gòu)的影響。方法 對50只雜種犬建立左心室壁瘤動物模型，并根據(jù)室壁瘤的大小、部位分為實驗組和對照組，實驗組采用左心室重建術(Dor手術)切除室壁瘤，對照組只開胸不行左心室重建術，通過電鏡觀察2組非手術區(qū)心肌組織超微結(jié)構(gòu)的變化。結(jié)果 與正常組相比，實驗組和對照組非手術區(qū)心肌組織超微結(jié)構(gòu)均有心室重構(gòu)和心肌損害;與對照組相比，實驗組非手術區(qū)心肌組織心室重構(gòu)和心肌損害程度小于對照組。結(jié)論 左心室重建術從一定程度上延緩了左心室重構(gòu)的發(fā)生，有助于改善心功能。

左心室;心室重構(gòu);心肌梗死;室壁瘤

1 材料與方法

1.1 實驗對象 健康雜種犬50只，雌雄不拘，體重14～23 kg，均分籠飼養(yǎng)。

1.2 實驗儀器 多功能麻醉機(Drager)、人工心肺機、心臟彩超(HP5500)、電子顯微鏡(JEM-1011)等。

1.3 實驗方法

1.3.1 室壁瘤動物模型的建立:3%戊巴比妥鈉30 mg/kg腹腔內(nèi)麻醉，肌內(nèi)注射萬可松0.1 mg松弛犬氣管平滑肌，氣管插管后連接呼吸機并心電監(jiān)護。沿胸骨左緣第Ⅳ肋間開胸，逐層打開至心包，制作心包吊床，清晰暴露左冠狀動脈前降支血管。用阻斷帶試阻斷第2與第3對角支間的前降支主干，觀察無嚴重心律失常，結(jié)扎此位置;用阻斷帶試阻斷距前降支第2對角支起始部0.5～1.0 cm的分支，觀察無嚴重心律失常，結(jié)扎此位置。結(jié)扎后3 min即可看到梗死區(qū)域心肌收縮減弱，顏色變暗，同時取遠離梗死區(qū)域的心肌組織做為正常組標本。逐層縫合關閉胸腔，置胸腔引流管，接負壓水封瓶。術后將犬移至特制籠內(nèi)2 d左右，限制活動，第2天開始進食，維持靜脈輸液1～3 d，肌內(nèi)注射青霉素 20 萬 U·kg－1·d－1。

1.3.2 室壁瘤動物模型的評估及實驗分組:結(jié)扎冠狀動脈4周后，采用超聲心動圖評估室壁瘤是否形成，并依室壁瘤的部位、大小、心輸出量、射血分數(shù)、室腔擴大程度，將其分為相應的對照組和實驗組，使每組動物的病情相當。

1.3.3 左心室重建術(Dor手術):麻醉同前，麻醉后將犬仰臥位固定在手術臺上，常規(guī)消毒、鋪單，胸骨正中劈開，4 mg/kg肝素進行全身肝素化，小心分離心包，暴露主、肺動脈和上、下腔靜脈，常規(guī)建立體外循環(huán)，顯露室壁瘤形成的位置，判斷室壁瘤的邊界，淺低溫心臟跳動下平行于前降支并旁開1.5 cm左右切開左心室，避免損傷前乳頭肌，用2-0 prolene線在室壁瘤的瘢痕組織與室間隔和游離壁間做荷包縫合，將梗死部位曠置于左心室腔外，收緊荷包，再用Dacron補片修補左心室缺口，結(jié)束體外循環(huán)，魚精蛋白中和肝素，逐層縫合關閉胸腔，置胸腔引流管，接負壓水封瓶，術后處理同前。對照組與實驗組相比，只開胸不行Dor手術。

1.3.4 電鏡下觀察非手術區(qū)心肌組織的微觀結(jié)構(gòu):在心梗模型建立時取犬心肌組織為正常組，左心室重建術后6周取實驗組、對照組犬非手術區(qū)相對應部位心肌組織，常規(guī)制片JEM-1011電子顯微鏡觀察其超微結(jié)構(gòu)。

2 結(jié)果

2.1 室壁瘤動物模型的建立情況 46只犬存活，1只犬因麻醉意外死亡，2支犬因結(jié)扎冠狀動脈后出現(xiàn)心室纖顫死亡，1支犬因Dor術后低心排出量綜合征死亡。

2.2 正常組心肌組織超微結(jié)構(gòu) 心肌細胞內(nèi)肌原纖維結(jié)構(gòu)正常，肌小節(jié)和肌絲結(jié)構(gòu)清晰，肌原纖維之間線粒體豐富，結(jié)構(gòu)正常，未見膠原蛋白沉著和膠原纖維沉積。見圖1。

2.3 實驗組心肌組織超微結(jié)構(gòu)

2.3.1 心肌細胞內(nèi)肌小節(jié)和肌絲結(jié)構(gòu)清楚，肌原纖維間隙輕微增大，細胞質(zhì)輕度水腫，線粒體內(nèi)少部分峭斷裂。見圖2。

圖1 正常組心肌組織電鏡下超微結(jié)構(gòu)(×25 000)

圖2 實驗組非手術區(qū)心肌組織電鏡下超微結(jié)構(gòu)(×25 000)

2.3.2 心肌間質(zhì)內(nèi)可見膠原蛋白沉著，膠原纖維增多。見圖3。

2.4 對照組心肌組織超微結(jié)構(gòu)

2.4.1 心肌細胞內(nèi)部分肌絲溶解，肌原纖維間隙明顯增大，細胞質(zhì)明顯水腫，線粒體腫脹，線粒體內(nèi)峭斷裂、減少、可見空泡狀。見圖4。

圖4 對照組非手術區(qū)心肌組織電鏡下超微結(jié)構(gòu)(×25 000)

2.4.2 心肌間質(zhì)內(nèi)可見膠原蛋白沉著明顯，膠原纖維明顯增多，排列緊密。見圖5、6。

3 討論

雖然目前心肌梗死模型的建立已經(jīng)比較完善，但心肌梗塞模型中面臨的最大問題就是病死率仍然較高［4，5］，且有些動物死亡原因不明。冠狀動脈區(qū)段的選擇太高會因心肌梗死面積過大造成動物的猝死，冠狀動脈區(qū)段的選擇太低會使心肌梗死模型的心肌標本梗死面積過小，甚至無心肌梗死產(chǎn)生，造成動物模型建立失敗。本實驗采用多節(jié)段(前降支主干和第2對角支)、分階段(先主干后分支)結(jié)扎的方法，即使如此仍然于結(jié)扎冠狀動脈過程中死亡2只，考慮為心肌梗死面積過大所致。

圖5 對照組非手術區(qū)心肌間質(zhì)電鏡下超微結(jié)構(gòu)(×6 000)

圖6 對照組非手術區(qū)心肌間質(zhì)電鏡下超微結(jié)構(gòu)(×12 000)

心機梗死后數(shù)小時內(nèi)梗死區(qū)域發(fā)生水腫和炎癥，隨后發(fā)生纖維母細胞增殖和膠原纖維沉著，最后整個梗死區(qū)域被疤瘢組織代替，梗死區(qū)域心肌可發(fā)生擴張和變薄，整個左心室發(fā)生一系列的形態(tài)和結(jié)構(gòu)變化，表現(xiàn)為左心室擴張、心肌肥厚等。正常心肌組織電鏡下可見心肌纖維排列整齊，線粒體結(jié)構(gòu)正常，肌節(jié)結(jié)構(gòu)清晰，2個肌細胞之間閏盤結(jié)構(gòu)完好，間質(zhì)結(jié)構(gòu)正常網(wǎng)。缺血區(qū)心肌組織電鏡下可見肌原纖維溶解，明帶、暗帶、H帶不完整，排列紊亂，有收縮帶形成，線粒體腫脹，大小不等，有較多空泡形成，線粒體峭斷裂或消失;交界區(qū)心肌組織呈現(xiàn)心肌受損傷的征象，表現(xiàn)為肌原纖維間隙明顯增大，細胞質(zhì)水腫，線粒體腫脹，線粒體內(nèi)部分嵴斷裂［6］。有報道心肌梗死后心室重構(gòu)，電鏡下可見間質(zhì)纖維母細胞增生明顯，呈高合成狀態(tài)，間質(zhì)膠原蛋白沉著明顯，呈典型的間質(zhì)膠原纖維沉積［7］。目前，人們對電鏡下心肌梗死后心肌壞死和心室重構(gòu)形態(tài)學研究比較清楚，但是對電鏡下左心室重建術后非手術區(qū)心肌組織心室重構(gòu)和損害程度形態(tài)學研究尚少。本實驗在電鏡下觀察各組心肌組織的超微結(jié)構(gòu)提示，與正常組比較，實驗組和對照組非手術區(qū)心肌組織電鏡下都有心室重構(gòu)(心肌間質(zhì)內(nèi)可見膠原蛋白沉著明顯，膠原纖維明顯增多)和心肌損害(心肌細胞內(nèi)肌原纖維間隙增大，細胞質(zhì)水腫，線粒體部分嵴斷裂)的超微結(jié)構(gòu)表現(xiàn);與對照組比較，實驗組的非手術區(qū)心肌組織電鏡下心室重構(gòu)和心肌損害程度小于對照組。

本研究從定性上說明用左心室重建術(Dor手術)在一定程度上延緩了左心室重構(gòu)的發(fā)生，在一定程度上改善了心功能，但其具體機制還需要進一步研究。

1 王慧珍.急性心肌梗死后的心室重構(gòu)及臨床意義.新醫(yī)學，2005，36:732-733.

2 Borrow KM，Lang RM，Neumann A，et al.Physiologic mechanisms govening hemodynamic responses to positive inotropic therapy in patients with dilated cardiomyopathy.Circulation，1988，77:625-637.

3 Schwinger RH，Bohm M，Koch A，et al.The failing human heart is unable to use the franK starling mechanism.Circ Res，1994，74:959-969.

4 Lee BH，Kin WH，Choi MJ，et al.Chronic heart failure model in rabbits based on the concept of the bifurcation/trifurcation coronary artery branching pattern.Artif Organs，2002，26:360-365.

5 Degabriele NM，Griesenbach U，Sato K，et al.Critical appraisal of the mouse model of myocardial infarction.Exp Physiol，2004，89:497-505.

6 李國營，田素民，于連發(fā)，等.兔心肌缺血性損傷的超微結(jié)構(gòu)變化及凋亡檢測.解剖學進展，2003，9:12-14.

7 陳偉，顧仁拋，朱平，等.通心絡調(diào)控大鼠受體系統(tǒng)干預心室重構(gòu)的實驗研究.疑難病雜志，2002，1:12-14.

R 654.2;R 542.22

A

1002－7386(2011)13－1978－02

10.3969/j.issn.1002 －7386.2011.13.028

050041 石家莊市，河北省胸科醫(yī)院心外科

心肌梗死后由于局部心肌缺血壞死失去收縮功能，使心室收縮運動不協(xié)調(diào)，引起梗死區(qū)心室壁的伸展、變薄和膨出，心室的幾何結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，同時梗死區(qū)邊緣或非梗死區(qū)的心肌纖維被動拉長，導致整體心臟擴大，即所謂的心室重構(gòu)［1］。室壁瘤形成后，左心室形態(tài)從類橢圓體變成近似球體［2］。Dor采用心室內(nèi)環(huán)形補片成形術進行左心室重建，強調(diào)恢復左心室正常的橢圓形態(tài)，改善心臟收縮功能。左心室重建術對室壁瘤進行治療后發(fā)現(xiàn)，接近正常橢圓形的心室，幾個月后又出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常。于是，有人提出手術不僅可以影響手術局部的心肌組織重構(gòu)，還可以影響遠處原本正常的心肌，改變經(jīng)手術恢復為正常容積和形狀的左心室［3］。本課題采用結(jié)扎犬冠狀動脈分支的方法建立室壁瘤動物模型，對實驗組犬行Dor手術重建左心室，通過電鏡觀察各組非手術區(qū)心肌組織超微結(jié)構(gòu)的變化，間接反映心肌組織參與心室重構(gòu)的程度，揭示室壁瘤左心室重建術后心室重構(gòu)的特殊性，為左心室重建手術尋找更加充分的理論依據(jù)。

2011－02－13)