心内神经对蟾蜍心率变异的调节及其作用机制的研究

论文摘要

前言心率变异（heart rate variability，HRV）是指逐次窦性心动周期之间的时间差异性，其发生基础是自主神经对心率（heart rate，HR）的调节作用，反映了神经体液因素与窦房结相互作用的平衡关系。在体情况下，HRV的测量受呼吸、体位、压力感受器、体温调节等多种因素的影响，这使得HRV分析起来较为复杂，而对离体非生理条件下内在窦房结活动的HRV了解还较少。已有研究表明，心内神经在调节心功能方面起到积极的作用，但心内神经对HRV的作用还有待进一步阐明。目前对HRV的中枢和外周机制还不是十分清楚，关于心内神经系统的研究较少，尤其是该系统对HRV的作用还未见报道。本研究旨在通过监测蟾蜍的心电图（electrocardiogram，ECG），比较动物清醒安静状态、离体灌流时HRV的不同，分析自主神经和体液因素对HRV的影响，以及离体心脏给予M受体阻断剂阿托品（atropine，Atr）、α受体阻断剂酚妥拉明（phentolamine，Phe）、β受体阻断剂普萘洛尔（propranolol，Pro）后，观察心内神经对HRV的调节并分析其作用机制。材料与方法1、实验动物处理健康雄性中华蟾蜍，体重35-50g。实验前一周将动物置于一避音房间，给予12h：12h光照—黑暗周期（早8：00～20：00光照），保持室温24±2℃，湿度（55±5）％。蟾蜍人工饲养。在实验中随机分组。测量ECG前三天每天让蟾蜍在特制的ECG采集装置中适应实验条件一至两小时。所有ECG数据采集均在8：00～12：00之间进行。2、动物分组（1）在体组（n=10）：采集蟾蜍清醒无创状态下在体ECG。（2）离体组（n=10）：制备蟾蜍离体心脏标本，用任氏液灌流180min。（3） Atr组（n=10）：先用任氏液灌流离体心脏60min，再用含Atr（1.5μmol／L）的任氏液灌流。（4） Phe+Pro组（n=11）：先用任氏液灌流离体心脏60min，再用含Phe（1μmol／L）和Pro（1μmol／L）的任氏液灌流。（5） Atr+Phe+Pro组（n=10）：先用任氏液灌流离体心脏60min，再用含Atr（1.5μmol／L）、Phe（1μmol／L）和Pro（1μmol／L）的任氏液灌流。3、心电图采集将蟾蜍在清醒状态下放入一个自制的带有电极的装置中采集在体ECG。将蟾蜍心脏离体后置于连有电极的小烧杯中记录离体各组的心电信号。4、观察光镜和电镜下心内神经元的组织结构取4只蟾蜍，用任氏液灌流心脏，分别于静脉窦和心房后壁取0.2cm×0.3cm大小的组织块，迅速置于2.5％戊二醛溶液中，送我校电镜室观察。5、心率变异分析选出完整无干扰的连续10min的ECG或心电信号，用HRV分析软件进行分析，得出HRV的时域和频域指标。6、统计学处理用SPSS软件对实验数据进行统计学处理；数据均以（?）±s表示，组间比较采用t检验。实验结果1、组织学结果显示，在甲苯胺蓝（toluidine blue，TB）染色后的心房后壁切片上，心内神经节散在分布于心外膜下或心肌层内。2、心脏离体后，与在体情况下相比，HR显著升高（P＜0.01）、SDNN显著降低（P＜0.01）、rMSSD降低（P＜0.05）。说明自主神经和体液因素对HRV有较大的影响。3、单独给予Atr后，HRV时域指标变化不明显，频域指标中高频（high frequencies，HF）变化不明显，低频（low frequencies，LF）、LF／HF显著增加（P＜0.01）；给予Phe+Pro后，HR显著降低（P＜0.01），SDNN和rMSSD升高（P＜0.05），HF显著升高（P＜0.01），LF、LF／HF降低（P＜0．05）；同时给予Atr+Phe+Pro后，HR变化不明显，SDNN和rMSSD降低（P＜0.05），HF降低（P＜0.05），LF、LF／HF升高（P＜0.01）。讨论心脏离体后HRV的所有时域指标都明显降低而HR增加，说明失去了神经支配的心脏HRV降低。如果离体前后交感和副交感神经支配心脏的程度相同，HR不应发生明显变化，本实验中离体后HR增加，表明离体前副交感神经系统占优势或者离体后心内交感神经功能亢进。离体心脏单独给予Atr后，离体心脏只接受心内交感神经支配，HR和HF变化不明显，LF显著增加（P＜0.01），说明离体心脏在给药前心内副交感神经抵消了一部分心内交感神经的作用。给予Phe+Pro后，离体心脏只接受心内副交感神经支配，HF显著增加（P＜0.01），HR和LF降低（P＜0.05），与单独给予Atr相比，可以看出离体心脏在给药前似乎是心内交感神经调节占优势。同时给予Atr+Phe+Pro后，离体心脏完全失去了心内神经的支配，HR没有明显改变，LF升高（P＜0.01）、HF降低（P＜0.05），表现出心脏自身的固有心率和HRV特性。单独给予Atr与同时给予Atr+Phe+Pro两组比较可以看出，在阻断心内交感神经后，心内副交感神经的调节作用才显现出来。综合上述分析，实验结果表明给药前的离体心脏是心内交感神经调节占优势。结论离体状态下，心内神经对蟾蜍的HR和HRV有重要的调节作用，且以心内交感神经调节为主。

论文目录

• 一、摘要
• 中文论著摘要
• 英文论著摘要
• 二、英文缩略语
• 三、论文
• 前言
• 材料与方法
• 实验结果
• 讨论
• 结论
• 四、本研究创新性的自我评价
• 五、参考文献
• 六、附录
• 综述
• 在学期间科研成绩
• 致谢
• 个人简介