近交系西溪小型猪心脏的解剖特点

近交系西溪小型猪心脏的解剖特点

近年来，随着外科手术水平的提高和新免疫抑制剂的发现，移植引起的排斥反应大大克服，移植成功率显著提高。然而，可以移植的异质器官明显不足，这让人们开始将注意力集中在不同的器官上。小型猪在解剖学、生理学特性等方面与人类非常相似,而且体型小,遗传稳定,繁殖间隔短,是人类异种器官移植最佳供体,同时也是比较医学最合适的实验动物,在生物医学研究中应用广泛(Hsu,1982;Bustad等,1996;Panepinto等,1986;李幼平等,1999;詹纯列等,2001)。五指山小型猪是我国特有的资源,原产于海南五指山地区,是我国小型猪资源中体型最小,体重最轻的品种(冯书堂等,1999)。由于原始繁殖环境条件特殊,当地居民在养殖过程中一直采用近亲交配的繁殖方式,近交程度较高。1987年,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所冯书堂研究员等将公母猪各1头引到北京开始异地保种繁育,经过10多年的努力,终于培育出高度近交、遗传稳定的近交系,并对其遗传特性、生理生化指标以及繁殖特性进行了广泛研究,结果表明近交系五指山小型猪是人类比较医学研究理想的实验动物模型(宋卫国,1997),但对其全身各器官解剖学特点的研究还没有资料。本试验通过解剖学方法对近交系五指山小型猪的心脏进行了研究,旨在为比较医学和异种器官移植提供形态学依据。1材料和方法1.1各选择合适的体重近交系五指山小型猪2月龄和4月龄各10头,雌雄不限,平均体重分别为4.41和14.43kg,由中国农业科学院北京畜牧兽医研究所提供。1.2船舶麻醉后过床观察试验动物用20%的氨基甲酸乙酯(urethane,1g/kg体重)深度麻醉后,新鲜配制的4%多聚甲醛磷酸盐缓冲固定液(pH7.4)灌流固定4h,然后打开胸腔详细观察心脏,记录位置毗邻并摄影,随后取出心脏放在相同的固定液中,1周后再进行详细观察研究。2结果2.1心叶和心叶的覆盖心脏位于胸腔前下部,位置略偏左侧,从前上方向后下方斜卧于胸腔纵隔内,左右两肺的尖叶和心叶之间,心基部与第3肋骨前缘相对应,心尖部到达第7肋骨后缘,心尖偏向左侧,心背侧与左侧主支气管、食管、胸主动脉相邻,腹侧被肺和胸膜所覆盖。2.2左心室和右心室从整体上看,心脏呈左、右稍扁倒立的圆锥形,心底部即心前部,由于右心房较小,所以心底大部分由左心房构成,朝向前上方,是出入心脏的主动脉,前后腔静脉及左右肺静脉等大血管的所在部,位置相对较固定。心尖是心脏后部较尖的部分,主要有左心室构成,朝向后下方,位置游离。在心脏靠近心底部有一环形的冠状沟,是心房和心室的外表分界,而在心脏左右侧面冠状沟的后下方各有一条斜行的沟,是左右心室外表分界的标志。从心脏左侧面看,前上部约2/5为左心房,其右后方为右心房,前方内侧有左右肺静脉进入心房,下部3/5为左心室,左心室较大,几乎将右心室遮盖;从心脏右侧面看,其上部为1/3右心房,在右心房上方有前后腔静脉进入右心房,后方有主动脉出左心室,下部2/3为右心室,在右心室的左后方上部有肺动脉出右心室,并立即分成左右肺动脉;从心脏的前背侧面看,主要有出入心脏的大血管及左右心房;从心脏的后腹侧面看,主要是左右心室,左右心房只看到很少一部分。2.3下室心脏有7个腔整个心腔由房中隔和室中隔为界分成左右互不相通的两部分,每一部分又分为上部的心房和下部的心室,同侧的心房和心室相通,故心脏有4个腔,分别是左心房、左心室、右心房和右心室。2.3.1盲囊的对于血管滞留的影响右心房位于心底的右前部,右心室的背侧,包括下方的右心耳和上方的腔静脉窦两部分,两部分交界处有一条浅沟,沟的内面对应着一条纵嵴,称终嵴,2月龄时不明显。右心耳呈袋形的盲囊,较左心房小得多,其盲端朝向左侧肺动脉干的前缘,2月龄时右心房内表面有平行排列的梳状肌,它们起自于终嵴,止于右房室口,4月龄时此处的梳状肌排列变得不平行,盲端壁内的梳状肌发达,排列不规则,似海绵状,此处易导致血液的滞留。右心房有3个入口,前腔静脉入口,位于右心房前背侧房壁上,后腔静脉入口,位于右心房后背侧房壁上,在前后腔静脉入口处之间有一条不发达的静脉间嵴,有分流前后腔静脉血的作用,后腔静脉口的腹侧有冠状窦口,窦口内没有瓣膜,背外侧有一卵圆窝,呈乳白色,为胚胎时卵圆孔的遗迹(图1、5)。2.3.2室内乳头肌和右室口右心室位于心脏的右侧后方,右心房的下方,室壁较右心房厚,较左心室薄,4月龄时室壁内面的肌束形成纵横交错的隆起的肉柱,2月龄时室壁较光滑,突出于室壁的乳头状肌群称为乳头肌,右心室壁上共有3个乳头肌,侧壁上的乳头肌下方有一条连于室侧壁和室中隔的横行的腱索,称为节制索,可防止心室过度扩张,2月龄时不发达,隔前上乳头肌有两条腱索附着,隔后下乳头肌上有两个小的乳头肌,其上共有6条腱索附着,在肺动脉出口的腹侧室壁光滑且凹陷,称动脉圆锥,2月龄时不明显。右房室口位于动脉圆锥的右腹侧,其周围有3个三角形的瓣膜,称三尖瓣,其游离缘朝向心室,借助腱索附着于乳头肌上。右心室的出口为肺动脉口,通向肺动脉,口的上方有一纤维环,其上附着有3个半月瓣,可防止肺动脉的血液倒流入心室,2月龄时此瓣膜不太明显(图2、6)。2.3.3肌束的间壁左心房位于心底的左侧,较右心房大得多,呈不规则的盲囊状,其右前方有升主动脉和左右肺动脉,房壁内面形成许多突出的纵横交错的肌束,肌束之间的室壁较薄,近似透明。左心房有4个入口,左右两侧各有一大一小的肺静脉入口,左右两侧较大的肺静脉入口是肺膈叶的静脉口,位于后腔静脉的背右侧,左右肺动脉的腹侧,左右两侧较细的肺静脉入口是左右肺尖叶和心叶的静脉口,在左右肺静脉与右心房交界处有一深陷的沟,沟内面相对应处为一纵形的嵴(图3、7)。2.3.4室壁和左室室左心室位于心脏的左后部,室腔呈倒立的圆锥形,占整个心室的大部分,构成心尖和心的左缘,室壁最厚,2月龄时室壁薄而光滑,4月龄变厚且有发达的肉柱,室壁上有两个乳头肌,其上有心瓣膜的腱索附着,在接近室尖部有一条较细的节制索。左房室口上有一对近似三角形的瓣膜,即两尖瓣,瓣尖朝向左心室。左心室的出口为主动脉口,位于左心室前上方的右侧(图4、8)。2.4心脏和血管的解剖常数心脏及出入血管的解剖常数见表1、2。3讨论3.1前心结构特点从研究结果可以清楚地看出,五指山小型猪近交系心脏的大体形态及在胸腔的位置与人和其它猪种的基本相似,但存在一定差异,其心脏的大小较同月龄其它品种猪略小,位置略靠胸腔后方,位于3～7肋骨之间,而其它猪种心脏一般位于2～6肋骨之间(彭克美,2005)。从2月龄～4月龄,心脏纵径变化较小,但横径变化较大,这表明心脏在此阶段以横向生长为主(表1)。右心耳相对较小,呈长袋形盲囊,从心脏腹侧几乎看不到右心耳,右心耳与腔静脉窦之间的终嵴不明显,4月龄右心耳梳状肌明显比2月龄的发达,但心房壁厚度变化不大。4月龄右心房壁厚度较成年版纳微型猪厚,但较成年金华猪薄(朱星红等,2005;周吉林等,1998;周光炎等,2006)。冠状窦口处没有瓣膜,奇静脉直接开口于此,这不同于其它品种猪(陈耀星,2001),这种结构特点是否对近交系五指山小型猪的心脏功能有所影响则有待研究证实。4月龄右心室壁厚度明显比2月龄的厚(表1)。2月龄右心室呈红褐色,室壁内表面较光滑,节制索长而粗,4月龄右心室呈深红色,室壁内表面有发达的肉柱,节制索较短而细,节制索的这种变化可能与心室肌的发育有关,由于心室肌的发育,收缩强度增加,可防止一定强度的心室过度扩张,从而有效的承担了节制索的一部分作用。右心房较大,有4条肺静脉入口,这与版纳微型猪相同(张伟等,2003),但左心房壁较右心房薄,其内表面梳状肌纵横交错排列,外观呈蜂窝状,这种结构特点与其它品种猪有明显差异。3.2了5.2信道压缩能力4月龄近交系五指山小型猪心脏的重量、体积、长径、横径与20～30岁人的心脏相比小得多,与3岁儿童心脏相比则较为接近,4月龄右心室的厚度较接近于20～30岁男性,而左心室的厚度则接近于20～30岁的女性(中国解剖学会体质调查委员会,2002)(表1)。这种差异是否是由于在同等条件下,人心肌纤维的收缩能力比猪的强还没有被研究。心脏基部各大血管直径与人相比发现,近交系五指山小型猪左右肺动脉直径比人和其它猪种小得多(周光炎等,2006),左右肺大静脉的直径与人的较为接近,但左右肺小静脉的直径又比人的小得多(表2)。这可能与人肺的分叶及各叶的形态大小与猪的不同有关。后腔静脉在心房入口处的直径与前腔静脉基本一致,这与人的明显不同(表2)。这是由于猪的心脏与其头部、尾部处在同一平面上,前后负荷基