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目的:
心力衰竭(CHF)是一种临床常见的综合症,严重危害人类的健康。大量的研究表明,心力衰竭与内皮功能的关系密切。运动干预作为一种有效的缓解CHF的手段,已经广泛应用于CHF患者的临床康复治疗。本研究模拟CHF的过程,构建ADR所致CHF大鼠模型,并实施运动干预,检测大鼠内皮功能指标内皮素(ET)和一氧化氮(NO)的变化情况,分析ET、NO与CHF的关系,并研究游泳运动干预对CHF引起内皮功能障碍的调节作用。为运动干预治疗CHF,提供一些理论依据和数据支持。
方法:
9周龄雄性SPF级SD大鼠68只,随机分为模型组(M)组和生理盐水组(C),M组38只,C组30只。M组连续5次腹腔注射,每次注射间隔5天,用浓度为2mg/mL的ADR注射液,按每千克体重2mg、3mg、3mg、3mg、2mg的剂量注射。C组等次、等量注射生理盐水。完成全部注射剂量的第2天,M组随机分成阿霉素+安静组(ADR)和阿霉素+运动干预组(ADRE),C组随机分成生理盐水+安静组(CH)和生理盐水+运动干预组(CE)。采用无负重游泳的运动方式,运动持续6周,每天1次运动,每隔6天休息一天。第1周为适应性运动期,运动时间由15 min逐渐增加25min/次,第2、3周运动时间为25min/次;第4周,运动时间由25 min逐渐增加35min/次,第5、6周运动时间为35min/次。分别在3、6周末运动后48 h取材,每组取材6只。用美国iworx214四道生理信号系统采集心电,结合右颈总动脉插管术检测心室血流学指标,腹腔动脉取血。酶联免疫法测定血浆内皮素,硝酸还原法测定血清一氧化氮浓度。
结果:
1、注射ADR期,第4次注射后大鼠陆续出现活动减少、呼吸急促、喘鸣、口唇发绀等早期心衰症状,注射完成后3周末症状明显,6周末腹水、肝肿明显,死亡率25%。
2、注射ADR期,第3次注射后开始,M组体重比C组显著性降低(p<0.01);注射完成后的第3、6周末,M组大鼠心重指数均比C组大鼠显著性增加(p<0.05);第5次注射ADR后M组大鼠ECG出现明显不规则波形、T波倒置、重叠波、ST段上调等,提示心肌缺血加重。观察期第1、3、6周ADR组大鼠LVEDP分别是C组的4.37倍、5.6倍和4.1倍,+dp/dtmax分别是C组的75.7%、58.2%和57%,提示观察期心功能降低,病情逐渐恶化。
3、运动干预期,ADR组大鼠死亡率为25%,而ADRE组死亡率18.8%,ADRE组死亡率低于ADR组;第6周末ADR组大鼠体重显著低于CH组(p<0.05),第3、6周末ADRE组大鼠体重显著低于CE组(p<0.05)。第3周末,ADR组大鼠心重显著低于CH组(p<0.05),ADRE组非常显著低于CE组(p<0.01),第6周末,ADRE组大鼠心脏显著低于CE组(p<0.05)。运动干预期,第3、6周末,ADRE组大鼠LVEDP比ADR组有非常显著性降低(p<0.01);第3、6周末,ADRE组大鼠+dP/dT比ADR组有显著性升高(p<0.05);第3、6周末,ADRE组大鼠-dP/dT比ADR组有显著性降低(p<0.05);第3周末ADRE组大鼠比ADR组大鼠LVSP有显著性增加(P<0.05)。
4、运动干预期,ADR组与CH组相比,在第3周末和第6周末ADR组大鼠ET浓度有非常显著性增加(p<0.01);ADRE组与CE组大鼠相比,在第3周末和第6周末,ADRE组大鼠ET浓度都有非常显著性的增加(P<0.01)。ADRE组比ADR组大鼠相比,在第3、6周末,ET浓度均有所下降,但没有显著性(p>0.05)。
5、各组大鼠NO浓度变化并不一致。CE组随着运动持续时间的延长,NO的含量增加;而ADR组、ADRE组大鼠与CH、CE组大鼠NO浓度变化趋势相反,NO的含量呈下降趋势。在第3、6周末,ADR组大鼠的NO含量比C组增加的趋势(p>0.05);ADRE组与ADR组大鼠相比,在第3周末,ADRE组大鼠NO含量比ADR组有显著性增加的趋势(P<0.05),但在第6周末,ADRE组大鼠比ADR组有所增加,但是没有显著性差异(p>0.05)。在进行游泳运动干预后,在第3、6周末的测试显示,CE组NO的含量比CH组有非常显著性增加(P<0.01)。ADRE组与CE组相比,在第3周末,ADRE组NO的含量比CE组有所下降但没有显著性变化,在第6周末,ADRE组NO的含量比CE组有显著性降低(P<0.05)。
6、运动干预后,CE组大鼠在第3周末比CH组大鼠ET/NO有显著性降低(P<0.05);第6周末,CE组大鼠比CH组大鼠ET/NO有非常显著性降低(P<0.01)。第3周末,ADR组大鼠ET/NO比值比CH组升高,但没有显著性(p>0.05);第6周末,ADR组大鼠ET/NO比值显著性高于CH组(P<0.05)。ADRE组大鼠与ADR组大鼠,在第3周末,ET/NO的比值有显著性降低趋势(p>0.05),在第6周末ET/NO的比值有显著性降低(p<0.05);ADRE组与CE组大鼠,在第6周末ET/NO的比值有显著性升高(p<0.05)。
结论:
1、对模型组大鼠注射ADR,通过对大鼠的日常观察、心电图、血流学指标监测、心肌切片病理观察,说明本实验成功建立CHF大鼠模型。
2、游泳运动干预使CHF大鼠ET分泌降低,从而有利于循环、呼吸等重要脏器的血液供应,提高机体运动耐量,使CHF大鼠内皮功能功能得到改善,心功能产生良好的适应性变化,对CHF大鼠产生有利影响。
3、游泳运动干预可以使血流量增加、血流速度加速,显著上调CHF大鼠NO的分泌,增强大鼠内皮舒张功能,使血中缩血管物质的反应减弱,抑制CHF大鼠ET的分泌,从而降低心脏负荷,改善心功能。
4、运动干预可以促使CHF大鼠ET/NO比值显著性下降,使大鼠内分泌功能得到改善。