心肌缺血大鼠肢体导联时心电图改变的研究进展

心肌缺血大鼠肢体导联时心电图改变的研究进展

1927年，彼得帕克（cogre）等人报道了急性心力衰竭（ecg）的演变后，由于ecg具有特征性改变规律、特异性强、敏感性高、便利性好、无创伤性好等优点，以及ecg在临床诊断中发挥着不容忽视的作用。同样,在急性心肌缺血及心肌梗死有关实验研究中,实验动物ECG改变是最重要的观察指标之一,常用于判断急性心肌缺血模型的复制是否成功及评价药物的抗心肌缺血药效。但对健康动物ECG表现及心肌缺血动物ECG变化的报道有限。因此,本文以心肌缺血实验应用较普遍的实验动物大鼠为例,对本领域相关研究报道进行综述,旨在为心肌缺血动物实验研究提供一定参考。一、大鼠ecg指南1.肢体导联avr、avl、vef的选择早期使用大鼠左右前肢及尾部放置肢体导联电极用于测量肢体导联ECG。近年来,大鼠ECG标准肢体导联Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及单极加压肢体导联aVR、aVL、aVF与人体连接方式基本一致,电极置于大鼠的左、右前肢及左后肢。由于标准肢体导联ECG可以基本满足观察心律失常的需要,目前使用较为普遍。但若需检查测量时间参数变化,尤其是时限及间期的影响时,建议采用同步多导ECG对动物的心电信息同步记录,同步分析以提高P波时限、P-R间期、QRS波群时限及Q-T间期等时间参数测量的准确性。2.左腋瞳电极的布置胸导联电极的放置位置文献报道不一。国外研究将胸导联电极Va置于大鼠胸骨左缘心脏搏动最强点,Vc置于左腋中线平Va水平,Vb置于Va和Vc连线中点,或将胸导联电极Vant置于胸骨柄与剑突连线中点及Vlat置于左腋前线平剑突水平。国内学者将胸前导联(CL)电极置于左锁骨中线第5肋间,或将胸导联电极Va置于胸骨中点右缘,Vc置于胸骨下1/3的水平线与左腋前线交点,Vb置于Va和Vc连线中点。有学者认为,由于同步6个肢体导联测量结果基本可以满足实验要求,且大鼠胸廓小、圆,皮下脂肪较少,皮肤移动度大,无明显体表标志,使胸导联不能准确定位,故不必要使用胸导联测量结果。二、心脏收缩及血压恢复大鼠ECG表现与人类接近,由P波、QRS波群与T波组成,各波及间期可反映心脏兴奋、传导及恢复过程。影响大鼠ECG的因素很多,如导联、动物年龄、体重、性别、品系等。1.成年前后大鼠心率变化体重为180～350g的成年大鼠心率约为475次/分(370～580次/分),且无明显性别差异。成年后大鼠心率随年龄增长而逐渐下降。雄性大鼠心率从557日龄时的376次/分下降至951日龄时310次/分,雌性大鼠从583日龄时的341次/分下降至1085日龄时283次/分。2.其他导联p波时限P波代表心房肌除极过程的电位变化。P波Ⅰ、Ⅱ导联直立,易读出,Ⅲ导联可能出现直立或倒立,aVR倒置。P波时限约为P-R间期的1/3(表1)。除aVL外,其他导联P波时限雌性与雄性无明显差异。在Ⅲ、aVR、aVL、aVF导联上P波振幅雌性大鼠高于雄性,P波振幅参考值见表2。3.rr间隔P-R间期反映自心房开始除极至心室开始除极的时间,雌雄间无明显差异。P-R间期参考值见表1。4.crs波群时限差别QRS波群代表心室肌除极过程的电位变化。QRS波群多表现为简单的R波,无Q波。aVR导联呈QS波型,且雌性较雄性深。各导联QRS波群时限差别不大(表3),无明显性别差异。QRS波群波幅较小,aVL导联Q波波幅相对较高,其他导联Q波波幅不明显。R波电压在Ⅱ、aVF导联上雌性高于雄性。S波波幅各导联均明显,Ⅲ导联最大,Ⅰ导联最小。也有学者认为大鼠可能无S波,可能是R波降支与T波升支的夹角形成了所谓的S波。5.ecg是否同升支出的关系S-T段代表心室肌除极完毕后至心室肌开始复极的电位变化。早期研究认为,T波与QRS波群终点重合,各导联均无法辨认及测量S-T段。另有文献报道,T波升支出现时,R波降支还未达到基线,这时出现了虚假的类似于S-T段抬高的波形,实际上并无S-T段。近年来的研究普遍认为,大鼠ECG可能没有明显的S-T段。对S-T段及其高度的定位各不相同。有报道将QQ基线以下S波的升支定义为S-T段,有研究将QRS波群终点与J点(QRS波群终点和T波的交接处)后20ms处之间的连线定义为S-T段,有研究将J点与基线的垂直距离定义为S-T段高度,还有研究将J点后60ms位置与基线的垂直距离定义为S-T段高度。6.t波时限和t波幅T波代表心室肌复极过程所引起的电位变化。T波时限约为0.0638±0.0134s(表3),T波波幅在Ⅱ、Ⅲ、aVL、aVF导联上雌性高于雄性。7.q-t周期Q-T间期代表心室肌除极结束至复极开始的电位变化。大鼠的Q-T间期极短,雌雄间无明显差异。三、急性心肌缺血发作1.典型ecg变化药物法常应用垂体后叶素(pituitrin,Pit)法,也可使用异丙肾上腺素(isoprenaline,ISO)法。Pit中的加压素能使冠状动脉痉挛,引起心肌供血不足及外周阻力增加,导致心脏后负荷增加,从而出现心肌供血不全及心肌损伤等一系列典型ECG改变。此种复制方法简便有效,实验周期短,作为冠状动脉痉挛急性发作的简单模型,较接近人心绞痛的病理状态,可广泛用于筛选抗心肌缺血药物的研究。静脉注射Pit后,大鼠ECG呈现典型的两期变化。注射Pit后即刻出现S-T段抬高,T波高耸,甚至出现单向曲线,此即第一期ECG变化;第二期变化多在注射Pit20～30s后出现,ECG表现为T波低平、双相或倒置,P-R间期延长,心率下降等。腹腔注射Pit后,大鼠ECG表现以Ⅱ导联T波高耸、S-T段抬高(≥0.01mV)、心率明显下降等改变作为造模成功标志。也有学者直接采用加压素复制大鼠急性心肌缺血模型,在快速静脉注射加压素后1～5min内,ECG出现S-T段一过性压低表现。2.评估大鼠ecg,即心肌缺血/再灌注损伤造模成功冠状动脉左前降支是为左心室前壁、室间隔及左心室前侧壁供血最主要的血管,结扎冠状动脉左前降支是目前研究心肌缺血及心肌缺血/再灌注最常用的方法。由于大鼠心脏侧支循环少,模型复制成功率高、重复性好,冠脉结扎法致急性心肌缺血大鼠模型已被公认为研究缺血性心肌病的经典实验动物模型。冠脉结扎法致心肌缺血以大鼠ECGS-T段抬高(≥0.1mV)和(或)T波高耸或倒置为造模成功标志。造模成功后Ⅰ导联S-T段压低(≥0.1mV),Ⅱ、Ⅲ导联S-T段抬高(≥0.1mV),雌性较雄性S-T段抬高幅度明显。其他特征性ECG改变还包括短暂的R波波峰异常增高。心肌缺血/再灌注损伤造模成功的大鼠ECG表现为,再灌注后15min内抬高的S-T段下降50%以上,或高耸的T波下降。大鼠冠状动脉结扎后还可能出现QRS波群增高增宽,再灌注后QRS波群波幅降低等特征性ECG改变,并可见室性期前收缩、室性心动过速等心律失常表现。ECG是心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中生物电变化的记录。因心脏功能变化常与生物电变化相联系,因此ECG是药理实验方法学中的一个重要手段。动物ECG与