不同呼吸管理模式下大鼠急性心梗模型遠(yuǎn)期存活率的比較及影響因素分析

1/1不同呼吸管理模式下大鼠急性心梗模型遠(yuǎn)期存活率的比較及影響因素分析不同呼吸管理模式下大鼠急性心梗模型遠(yuǎn)期存活率的比較及影響因素分析作者：

陳婷婷，李力兵，王剛，高長(zhǎng)青【摘要】目的采用不同的呼吸管理模式建立大鼠心肌梗死模型，比較遠(yuǎn)期存活率并分析相關(guān)影響因素。

方法分別采用氣管切開(kāi)和面罩通氣兩種呼吸管理模式對(duì)60只大鼠行左前降支結(jié)扎手術(shù)，同時(shí)設(shè)立10只對(duì)照組，4周后進(jìn)行血流動(dòng)力學(xué)測(cè)定和病理染色。

結(jié)果氣管切開(kāi)組和面罩通氣組，與對(duì)照組相比，心率增快，左心室舒張末壓（leftventricularend-diastolicpressure,LVEDP）增高、左心室內(nèi)壓最大變化速率（dp/dtmax）絕對(duì)值降低（Plt;0.05），但兩組之間并無(wú)差別（Pgt;0.05）。

病理結(jié)果顯示均形成確切的心梗。

結(jié)論氣管切開(kāi)和面罩通氣兩種呼吸管理模式均可用于大鼠心梗模型的制作，通過(guò)采取必要措施，可以提高心梗模型的遠(yuǎn)期存活率。

【關(guān)鍵詞】大鼠;模型;心肌梗死Abstract:OBJECTIVEToestablishandassesstheratmodelofmyocardialinfarctionindifferentrespiratorycontrollingmethodsandimprovethesurvivalrates.METHODSTheratmodelofmyocardialinfarctionwasmadethroughligatingtheanterior-descendingcoronaryarteryindifferentrespiratorycontrollingmethods.Thecontrolgroupwasthesameasabovewithoutligatingcoronaryartery.Hemodynamicparametersincludingheartrate,leftventricularend-diastolicpressureanddp/dtmaxwereobservedat4thweekafteroperation.RESULTSAtthe4thweek,HRandabsolutevalueofdp/dtmaxwerehigherinthetwomodelgroupsthaninthecontrolgroup(Plt;0.05),butthedifferenceinthetwomodelgroupswasnotsignificant(Pgt;0.05).Themyocardialinfarctionwasinducedsuccessfullyandwasjustifiedbyhistopathologicexamination.CONCLUSIONBoththetworespiratorycontrollingmethodscanbeusedinmakingtheratmodelofmyocardialinfarction.Thesurvivalratescanbeimprovedthroughpropermeasurestakenduringandaftertheoperation.Keywords：

Rat;Model;Myocardialinfarction心肌梗死動(dòng)物模型是研究人類(lèi)心肌梗死的重要手段之一,對(duì)于研究人類(lèi)心肌梗死的病理基礎(chǔ)、心電生理改變以及客觀評(píng)價(jià)治療方法具有重大價(jià)值。

近年來(lái),結(jié)扎大鼠的左冠狀動(dòng)脈或其分支制作心肌梗死模型的報(bào)道非常多,但具體的制備方法各異,大鼠急性心梗模型的遠(yuǎn)期存活率低、穩(wěn)定性差成為整個(gè)實(shí)驗(yàn)的瓶頸。

為此,我們總結(jié)并分析了氣管切開(kāi)與面罩通氣制作大鼠急性心肌梗死模型中的一些問(wèn)題,探討不同麻醉深度、呼吸管理方式的優(yōu)劣，并對(duì)其遠(yuǎn)期存活率進(jìn)行比較，同時(shí)對(duì)心梗大鼠的心臟形態(tài)及功能進(jìn)行評(píng)價(jià),以供研究者參考。

1材料與方法1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組雄性Wistar大鼠70只,體重250～280g,由解放軍總醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,隨機(jī)分為三組，A組：

30只，正中切開(kāi)氣管并插管，然后行左前降支結(jié)扎術(shù)；B組：

30只，不行氣管切開(kāi)，僅在開(kāi)胸后呼吸困難時(shí),扣緊面罩機(jī)械通氣，行左前降支結(jié)扎術(shù)；C組：

10只，為對(duì)照組，采取1%的戊巴比妥鈉45mg/kg腹腔注射麻醉后，僅開(kāi)胸后關(guān)胸，不做其他操作。

A組和B組又分別分為三組，每組10只，麻醉劑量分別采取1%的戊巴比妥鈉30mg/kg、45mg/kg和60mg/kg腹腔注射麻醉后，行手術(shù)操作。

1.2心肌梗死模型的制備①大鼠稱(chēng)重和麻醉后固定手術(shù)臺(tái)上，將針形電極刺入四肢皮下監(jiān)測(cè)心電圖。

②A組頸部正中切開(kāi)氣管并插管,連接小動(dòng)物呼吸機(jī)進(jìn)行正壓通氣，潮氣量8～10ml，呼吸頻率60～70次/min；B組，不行氣管切開(kāi),僅在開(kāi)胸后呼吸困難時(shí),扣緊面罩機(jī)械通氣,潮氣量10～15ml，呼吸頻率同A組。

C組，采取1%的戊巴比妥鈉45mg/kg腹腔注射麻醉后，僅開(kāi)胸后關(guān)胸，不做其他操作。

③在胸骨左緣捫及心臟搏動(dòng)處縱行切開(kāi)皮膚約2cm,逐層鈍性分離皮下組織、肌肉,于第四肋間開(kāi)胸,充分暴露心臟。

③在肺動(dòng)脈圓錐和左心耳之間,以左冠狀靜脈主干為標(biāo)志,于左心耳根部下方2mm處以6/0縫線(xiàn)結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支(LAD)，以心電圖ST段弓背向上抬高大于0.1mv并持續(xù)10min以上作為結(jié)扎成功的標(biāo)志之一(圖1)。

④清除胸腔內(nèi)積血,加大潮氣量降低呼吸頻率鼓肺后,逐層縫合關(guān)閉胸腔。

A組待手術(shù)結(jié)束，自主呼吸穩(wěn)定后拔除氣管插管,以6/0無(wú)損傷縫合線(xiàn)將氣管切口造瘺。

1.3觀察指標(biāo)觀察并記錄心梗模型的制作時(shí)間及術(shù)后清醒時(shí)間；記錄左前降支結(jié)扎前及結(jié)扎后的心電圖變化；記錄大鼠四周的存活率及死亡原因；存活四周后，麻醉后分離右頸動(dòng)脈，結(jié)扎并插管，用四導(dǎo)生理記錄儀檢測(cè)并記錄左心室收縮壓（leftventricularsystolicpressure,LVSP）、左心室舒張末壓（leftventricularend-diastolicpressure,LVEDP）、左心室內(nèi)壓最大變化速率（dP/dtmax），連續(xù)測(cè)量5次，每次隔3min，取其平均值作為測(cè)定結(jié)果；最后留取心肌組織進(jìn)行HE染色和伊文氏蘭/TTC染色，以觀察心梗范圍及效果。

1.4統(tǒng)計(jì)方法三組存活率及dP/dtmax的比較采用卡方檢驗(yàn)，三組之間左心室收縮壓和左心室舒張末壓的比較以及不同麻醉深度下各組大鼠手術(shù)時(shí)間及蘇醒時(shí)間的比較采用單因素方差分析，均以Plt;0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果2.1常規(guī)觀察對(duì)照組術(shù)后飲食及精神狀態(tài)稍差，一周后恢復(fù)至術(shù)前水平。

另兩組術(shù)后第一周動(dòng)物食欲低下，活動(dòng)量明顯減少，以后逐漸改善，但不能完全恢復(fù)至術(shù)前水平。

四周后氣管切開(kāi)組瘺口完全閉合，外觀與面罩通氣組無(wú)差別，氣管切開(kāi)組與面罩通氣組兩組大鼠飲食及精神狀態(tài)無(wú)差別。

2.2死亡原因分析由于術(shù)中呼吸抑制、發(fā)生室顫及操作不慎扎破心臟等原因，A組意外死亡6只,存活率80%,B組意外死亡7只,存活率76.6%,C組100%全部存活。

除作心肌染色的動(dòng)物，其余均順利活到觀察期四周以后。

四周后的存活率相比較，氣管切開(kāi)與面罩通氣兩種呼吸管理模式下造模存活率無(wú)差別（Pgt;0.05）（見(jiàn)表1）。

表1A組和B組死亡原因分析及存活率比較2.3不同麻醉深度下手術(shù)時(shí)間及術(shù)后清醒時(shí)間的比較采取1%戊巴比妥鈉30mg/kg腹腔注射麻醉組與其它兩組比較，手術(shù)時(shí)間明顯延長(zhǎng)（Plt;0.01）,而采取60mg/kg腹腔注射麻醉組與其它兩組比較，術(shù)后清醒時(shí)間明顯延長(zhǎng)（Plt;0.01）。

（見(jiàn)表2）。

表2不同麻醉深度下手術(shù)時(shí)間及術(shù)后清醒時(shí)間的比較2.4心電圖改變左前降支結(jié)扎前及結(jié)扎后的典型心電圖變化見(jiàn)圖1。

2.5心梗后心肌伊文氏蘭/TTC染色結(jié)果及病理結(jié)果大體標(biāo)本可見(jiàn)梗死處心肌顏色為灰白，局部粘連較多，為心肌梗死后纖維化組織，局部心肌向內(nèi)凹陷，心肌變薄,也有個(gè)別心臟局部向外膨出，形成室璧瘤。

心臟經(jīng)伊文氏蘭/TTC染色后，藍(lán)色部分為心肌正常區(qū)，磚紅色部分為缺血區(qū)，灰白色部分為梗死區(qū)。

HE染色顯示，部分心肌細(xì)胞排列紊亂、出現(xiàn)空泡變性，核溶解消失,梗死區(qū)形成纖維組織（見(jiàn)圖2）。

伊文氏蘭/TTC染色HE染色（200）圖2心肌伊文氏蘭/TTC染色及HE染色2.6四周后測(cè)定大鼠血液動(dòng)力學(xué)變化與對(duì)照組相比，A組和B組心率增快，LVEDP增高、dP/dtmax絕對(duì)值降低（Plt;0.01），但A組和B組之間無(wú)差異（Pgt;0.05）（見(jiàn)表3）。

3討論結(jié)扎左前降支制作心梗模型的方法已有七十年的歷史，通常呼吸機(jī)是制備該模型的必需設(shè)備，但應(yīng)用呼吸機(jī)必然使創(chuàng)傷和感染的幾率大大增加［1］。

但大鼠的解剖結(jié)構(gòu)決定了只要采用左前降支結(jié)扎法制備心梗模型，必然導(dǎo)致開(kāi)放式氣胸，呼吸抑制不可避免，將大大增加模型的死亡率［2］。

因此，我們采用自制面罩控制通氣與傳統(tǒng)的氣管切開(kāi)呼吸機(jī)控制通氣兩種呼吸管理方式，比較它們對(duì)成模率和遠(yuǎn)期存活率的影響并分析相關(guān)影響因素。

我們的結(jié)果表明，氣管切開(kāi)與面罩通氣兩種不同的呼吸管理方式對(duì)于大鼠心梗模型的成模率和遠(yuǎn)期存活率沒(méi)有影響。

但是在操作上，氣管切開(kāi)插管組可以一個(gè)人獨(dú)立完成，并且機(jī)械通氣后，呼吸有保障，操作速度可以放慢，適宜于初學(xué)者或操作不太熟練者；而面罩通氣組必須有助手一人，在開(kāi)胸破胸膜后大鼠呼吸困難時(shí)，需助手將自制面罩（采用吸水球制作而成，圓球部挖一洞，另一端接氧氣管）緊扣大鼠頭部進(jìn)行控制通氣，胸腔開(kāi)放時(shí)間越短，越有利于術(shù)后存活，適宜于操作較熟練者。

這種操作方式由于無(wú)氣管損傷，降低了術(shù)后感染率，并且減少一個(gè)操作步驟，提高了制模速度。

除呼吸管理方式外，麻醉藥用量也對(duì)造模的成功率有一定的影響。

根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，三種不同的麻醉深度（1%戊巴比妥鈉30mg/kg、45mg/kg和60mg/kg腹腔注射）相比較，30mg/kg麻醉稍淺，大鼠體動(dòng)明顯影響手術(shù)操作，使手術(shù)時(shí)間延長(zhǎng)。

而60mg/kg麻醉過(guò)深，大鼠呼吸抑制明顯，脫機(jī)時(shí)間延長(zhǎng)，蘇醒時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，需術(shù)后及時(shí)觀察，必要時(shí)給予吸氧和保溫。

因此45mg/kg是較為合適的麻醉藥用量，但因大鼠的個(gè)體差異很大，可在切皮時(shí)加用1%的普魯卡因局麻，既減輕大鼠的疼痛反應(yīng)，又減少麻醉藥的用量，呼吸抑制的發(fā)生率亦降低［3］。

四周后進(jìn)行血液動(dòng)力學(xué)測(cè)定及心肌染色和病理切片，與對(duì)照組相比，兩實(shí)驗(yàn)組心率增快，LVEDP增高、dP/dtmax絕對(duì)值降低。

尸檢發(fā)現(xiàn)心室體積增大、室壁變薄、部分形成室壁瘤。

HE染色和伊文氏蘭/TTC染色證實(shí)了心梗模型的成功。

根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，大鼠心梗模型的制作要取得較高的長(zhǎng)期存活率，必須注意以下細(xì)節(jié)的完善：

①正確選擇開(kāi)胸位置，以眼科開(kāi)瞼器充分暴露胸腔，注意肺保護(hù)，以無(wú)菌濕棉球輕壓左肺，防止肺損傷［4］。

②選擇合適的結(jié)扎位置，結(jié)扎位置過(guò)高，易導(dǎo)致室顫而死亡，而結(jié)扎位置過(guò)低不容易形成確切的心梗。

因此，我們選擇在肺動(dòng)脈圓錐和左心耳之間,以左冠狀靜脈主干為標(biāo)志,用棉簽撥起左心耳,于左心耳根部下方2mm處進(jìn)針，同時(shí)為降低室顫的發(fā)生率，我們進(jìn)行了缺血預(yù)處理（結(jié)扎2min，再松解2min），取得較好的效果［5］。

選擇該點(diǎn)結(jié)扎后，伊文氏蘭/TTC染色結(jié)果顯示心肌梗死面積為45%左右。

③關(guān)胸前鼓肺和胸腔排氣也是模型成功的關(guān)鍵之一，關(guān)胸前提高潮氣量降低呼吸頻率充分鼓肺，或用套管針抽氣，排氣完全后閉合胸腔，可以有效地避免大鼠術(shù)后呼吸困難，提高成模率［6］。

此外，胸壁表3四周后大鼠血液動(dòng)力學(xué)的測(cè)定結(jié)果肌肉必須縫合緊密，以達(dá)到封閉胸腔的目的，否則術(shù)后出現(xiàn)漸進(jìn)性呼吸困難，必須再次進(jìn)行胸腔抽氣［7］。

除以上幾個(gè)要點(diǎn)外，術(shù)后保溫和適當(dāng)吸氧對(duì)大鼠的長(zhǎng)期存活率影響頗大［8］。

術(shù)后仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)特殊情況及時(shí)處理，可以避免動(dòng)物死于急性期。

麻醉后的動(dòng)物分泌物較多，可采用自制吸痰器吸取分泌物，保持呼吸道通暢，以降低動(dòng)物死亡率［8］。

體質(zhì)較弱者應(yīng)單獨(dú)存放，以防被其他大鼠擠壓致死。

成功的動(dòng)物模型是實(shí)驗(yàn)完成的首要條件，該模型操作簡(jiǎn)單，可重復(fù)性好，貼近臨床的病理生理過(guò)程。

通過(guò)訓(xùn)練掌握熟練的技術(shù)，采取必要的措施，注重經(jīng)驗(yàn)的積累，可以提高動(dòng)物生存率，減少醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)成本。

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