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心房颤动(atrial fibrillation)简称房颤(AF)是临床最常见的持续性心律失常,是脑卒中和心力衰竭的主要原因之一,一直是国内外临床和基础心电生理学家聚焦研究的一个主要课题。房颤的治疗有药物治疗和非药物治疗两大类,但其治疗效果都还不尽如意,并发症和远期复发率较高,因此房颤的有效治疗和预防是目前心血管疾病治疗领域面对的一大挑战。房颤的发生机制复杂,多年来始于动物模型的生理条件下房颤发生机制的研究推出:折返机制、触发机制和重塑机制。研究显示不同类型房颤,不同疾病所致的房颤形成的电生理机制可能不同。重塑机制包括心房的结构重塑、心房肌的电重塑、心房肌收缩功能和心房神经分布的重塑。早期的临床研究发现,心房的结构重塑既心房扩大和心房压力增加是导致房颤发生的重要因素;而心房的电重构既心房有效不应期effective refractory period(ERP)缩短、传导减慢和心房不同部位复极不均一性为重要特征;心房的离子重构(ionic remodeling)实质上是心房电重构的基础,既心房不同部位离子通道及电流出现了不均一性,从而导致房颤时APD的变化.有研究表明其离子流的变化主要是Ito、Ica,L、和INa减小。近些年来,自主神经在房颤中的作用日益引起人们的注意,人们逐渐认识到自主神经是某些房颤发生和维持的重要因素。自主神经系统通过释放各种神经递质作用于相应的受体来调节离子通道的活动,从而影响细胞电活动,通过折返、触发、自律性增高等机制诱发房颤。在房颤发生、发展的过程中,心房结构重塑、电重塑、离子重塑和神经重塑起着重要的作用,这已经得到公认。对房颤的重塑机制进行更加深入细致的研究,进一步从分子水平探讨重构发生的规律,不仅有助于揭开房颤发生、维持、演化的机制,也有助于明确各种心律失常药物的作用机理,有助于射频消融时选择合适的消融术式或消融径线,为临床药物或非药物治疗房颤提供理论依据。综上所述,目前的研究虽已涉及房颤时心房的结构重塑、电重塑及离子通道重塑,以及自主神经的参与等。这些研究从方法学至研究结果还没有一个定论,对异常现象的解释缺乏系统性。本研究是从动物房颤模型制作至分子水平细胞离子流的研究系列化,探讨交感神经系统介导房颤的可能机制。第一部分交感神经在起源于肺静脉阵发性房颤中的作用机制目的:AF发病机制的研究是近年来心律失常领域的热点之一。大量临床及基础研究发现不同类型房颤其形成机制不同,而约90%的房颤触发灶位于肺静脉。目前国内外对迷走神经在AF触发和维持中的作用已进行了大量研究,而对交感神经介导AF机制的研究较少,因此,本研究应用交感神经激动剂和交感阻断剂,快速刺激心房和LSPV探讨交感神经对AF的影响机制。方法:13只犬自身对照,每只犬进行3次实验,测定基础状态,给予Iso兴奋交感神经和美托洛尔阻断交感神经等不同状态下的犬心房和LSPV的远端,近端,中端有效不应期、房颤诱发率的变化和房颤波周长。结果:1)不同药物干预时心房和肺静脉不应期,ERP离散度和ERP变异程度的变化:给予Iso,LA、HRA和LSPV各部位的ERP均较基础状态下缩短。静脉给予美托洛尔后,心房和LSPV-P的ERP比基础状态下延长,而LSPV其它部位的ERP无显著变化。在基础状态下,心房和LSPV各部位ERP离散度为(20.1±11.2) ms;静注Iso时,其离散度为(32.2±10.2)ms,较基础状态下增加(P<0.05);给予美托洛尔后,其离散度为(19.2±8.3)ms,与基础状态无统计学差别。交感神经对LSPV的ERP变异程度的影响明显。其总体趋势是,静注Iso时,这些部位的变异程度增加;给予美托洛尔阻断交感神经后,变异程度减小; LA的ERP变异在基础状态下变异最大,交感神经阻断后变异最小。2)不同药物干预时房颤诱发率的比较:S1S1刺激时,总诱发率为(50.15)%,仍然高于S1S2刺激下(4.09)%的房颤诱发率。S1S1刺激和S1S2刺激时,LSPV-D的诱发率均低于HRA、LA、LSPV-M、LSPV-P;S1S1刺激时,总诱发率为(67.06)%,仍然高于S1S2刺激下(16.94)%的房颤诱发率。S1S1刺激和S1S2刺激时,LSPV-D的诱发率均低于HRA、LA、LSPV-M、LSPV-P;给予美托洛尔后,S1S1刺激时,总诱发率为(48.11)%,高于S1S2刺激下(3.74)%的房颤诱发率。S1S1刺激和S1S2刺激时,LSPV-D的诱发率均低于HRA、LA、LSPV-M、LSPV-P给予Iso交感神经兴奋时,S1S1刺激心房和LSPV的房颤总诱发率(67.06%)最高,其次为基础状态下(50.15%),再次为给予美托洛尔交感神经阻断时(48.11%)。在不同药物干预时,给予Iso交感神经兴奋时,S1S2刺激心房和LSPV的房颤总诱发率(16.94%)最高,其次为基础状态下(4.09%),再次为给予美托洛尔交感神经阻断时(3.74%)。3)交感神经对房颤波周长(AFCL)的影响:HRA快速起搏刺激(S1S1=100ms)诱发房颤,当拟交感神经作用时,其AFCL与基础S1S1刺激比较无统计学差异(P>0.05)。去交感作用后,其AFCL与基础S1S1刺激比较也无统计学差异(P>0.05)。LA快速起搏刺激诱发房颤,同样当拟交感神经作用时,其AFCL与基础S1S1刺激比较有统计学差异(P<0.05)。去交感作用后,其AFCL与基础S1S1刺激比较无统计学差异(P>0.05)。LSPV近,中和远端快速起搏刺激(S1S1=100 ms)诱发房颤,当拟交感神经作用时,其各AFCL与基础S1S1刺激比较有显著统计学差异(P>0.01)。去交感作用后,其各AFCL与均与基础S1S1刺激比较无统计学差异(P>0.05)。结论:心房和肺静脉的去神经支配可以减少起源于肺静脉的房颤的发生,交感神经与迷走神经共同参与了心房和肺静脉的电重构过程。第二部分异丙肾上腺素对犬心房肌细胞动作电位及L型钙电流的影响目的:研究两种浓度的异丙基肾上腺素(Isoproterenol,ISO)对犬心房肌细胞(AP)及L型钙电流(ICa,L)的作用。方法:采用离体灌注和消化的方法获取心房肌细胞,用全细胞记录技术记录单个心房肌细胞AP以及ICa,L。结果:低浓度ISO(10 nmol/L)可延长APD,可使90%AP时程(APD90)延长34.4 %,并降低AP平台期水平。高浓度ISO(1μmol/L)可减少APD,APD90减少32.1 %。两种浓度的ISO均可诱发AP后除极及触发活动。10 nmol/L和1μmol/L ISO分别增加ICa,L 36.7%和49.3%。结论:两种浓度的ISO对心肌细胞ICa,L均有促进作用,Ca2+内流引起的肌浆网Ca2+释放可能是房性心律失常的发生机制之一。第三部分异丙肾上腺素对阵发性房颤犬的血清CRP和BNP的影响目的:探讨CRP和BNP与心房颤动的关系。方法:通过对成年家犬高位右房快速电刺激,建立急性房颤的动物模型,按房颤持续时间的不同分别在4h,12h,24h从犬颈静脉采血,离心分离血清,测定房颤犬血清中CRP和BNP的水平和给予Iso测定血清中CRP和BNP的水平,与正常对照组比较,并进行统计学分析。结果:房颤犬血清CRP水平12h(7.21±1.75mg/L)、24 h(9.78±1.80mg/L)较正常对照组0h(4.21±1.92mg/L)明显上升,差异均有统计学意义。血清CRP水平4h(5.54±1.62mg/L)未见明显升高,较正常对照组无统计学差异。血清BNP水平12h(89.23±15.32μg/L)、24 h(101.42±17.44μg/L)较正常对照组0h(50.12±15.97μg/L)明显上升,有显著差异。血清BNP水平4h(69.65±16.23μg/L)未见明显升高,较正常对照组无统计学差异。给予Iso后,AF犬血清CRP水平12h(10.23±1.54mg/L)和24 h(12.13±1.74mg/L)较正常对照组(6.32±1.56mg/L)明显上升。而BNP水平于12h降低较显著,从(89.23±15.32μg/L)降低到(68.54±15.20μg/L)。结论:随着房颤持续时间的延长,血清CRP和BNP的水平明显升高,表明炎症状态可能参与了房颤的发生发展,房颤引起BNP水平增加。给予Iso增加房颤犬血清CRP水平,降低BNP的水平。