文摘
我们测试的假设,在急性代谢性酸血症,胎儿左心室(LV)有能力增加其收缩性,以应对注入血管紧张素ⅱ。在127 - 11母羊和胎儿检测138/145天的妊娠。血管紧张素ⅱ的影响胎儿LV功能评估使用脑室压力导管和组织多普勒成像(TDI)。血管紧张素ⅱ增加胎儿动脉血压,而pH值和阿宝2降低了。心率和系统性静脉压力没有显著影响。LV舒张和收缩末期压力,以及,增加了。TDI-derived LV纵向心肌isovolumic收缩速度和加速度和速度在早期的填充是高于基线。的发生率没有isovolumic放松速度是更大的在注入血管紧张素ⅱ。总之,急性代谢性酸血症期间,胎儿左心室甚至可能增加其在反应性肌力的收缩性刺激后负荷的增加。舒张期LV功能参数改变,血管紧张素ⅱ。
1。介绍
实验研究表明,绵羊胎儿与胎盘血管阻力增加和急性代谢性酸中毒能够维护权利和左心室(LV)心脏输出(1]。然而,他们表现出受损的心肌收缩性在isovolumic收缩阶段和放松在心动周期的isovolumic和舒张早期充填阶段。全球胎儿心脏功能是保存在温和的酸血症尽管减少心肌收缩性(1]。
血管紧张素ⅱ是一个重要的短期和长期血压的监管机构。很明显,血管紧张素ⅱ,除了外围vasoconstrictive效应,对心脏有正性肌力和变时性影响动脉血压(独立2]。然而,在心肌变力对血管紧张素ⅱ可以不同;正常的反应似乎是更大的比不健康的心肌肌(3]。事实上,成年狗pacing-induced心力衰竭、血管紧张素ⅱ抑郁症造成直接的LV收缩和放松和减少加剧了肌细胞收缩性能(4]。此外,心肌组织准备显示改变对急性心肌梗死后血管紧张素ⅱ(5]。在人类中,几个怀孕并发症包括胎盘功能不全与胎儿缺氧和代谢性酸中毒。此外,几近窒息足月婴儿一般有生化和超声心动图心功能异常的证据6),和组织多普勒成像(TDI)似乎更敏感比传统测量部分缩短在围产期窒息引起的心肌功能障碍的早期检测6,7]。在目前的急性实验模型短期羊胎儿,我们测试的假设在急性胎儿代谢性酸血症LV有能力增加其收缩性在注入血管紧张素ⅱ。具体来说,我们问以下问题:(1)血管紧张素ⅱ灌注增加LV压力生成和收缩性脑室压力测量的导管和(2)血管紧张素ⅱ注入影响组织Doppler-derived LV收缩期和舒张功能参数在心室后负荷增加的存在吗?
2。材料和方法
十一个芬兰母羊的繁殖与怀孕时间127至138天的妊娠(怀孕145天)被纳入本研究。所有实验进行按照指南的欧洲公约保护脊椎动物用于实验和其他科学》(1986)和符合欧盟指令86/609 / EEC (1997)。研究协议是批准的动物保健和使用委员会大学的奥卢,芬兰。
18个小时的手术前,食物被撤回。肌肉注射氯胺酮(2毫克/公斤)和咪达唑仑(0.2毫克/公斤)被给予术前用药法前半小时麻醉。左颈外静脉插管静脉访问,和乳酸林格氏溶液注入的速度是200毫升/小时。全身麻醉诱导与静脉注射异丙酚(4 - 7毫克/公斤)。与异氟烷麻醉维持(1.5 -2.5%)40% oxygen-air混合物通过一个气管导管。机械通气是维护西门子730通风机(Siemens-Elema AB、桑纳、瑞典)。潮汐成交量调整至10毫升/公斤和呼吸速率18 /分钟。孕产妇股动脉插管是测量动脉血压(BP)、心率、和酸碱状态。
中线进行剖腹手术和胎儿下肢是通过一个小子宫切口。4 f聚氨酯导管(BD Careflow、医疗系统正欲、新加坡)被引入到胎儿下腔静脉和降主动脉经股静脉和动脉,分别。胎儿四肢被返回到子宫,子宫切口与财政的缝合关闭。
一个单独的小切口是在子宫进入胎儿的脖子。右颈动脉解剖和5 f插管和回流阀使用引导线和介绍人介绍了。3 f米勒SPR877导管(米勒仪器,休斯顿,德克萨斯州,美国)是先进到胎儿通过5 f插管LV。LV腔内导管的位置被超声证实。微压计压力传感器的输出是一个定制的放大器和连接到信号处理单元(σ5 df,心脏动力学corp .)的连续测量LV的压力。
产妇血压、心率、血氧饱和度(SaO2)和胎儿BP,心率,中心静脉压(CVP)连续记录在100 Hz使用测谎仪采样率(UIM100A Biopac系统公司,圣芭芭拉分校,加州,美国)和计算机数据采集软件(Acqknowledge诉3.5.7对于Windows, Biopac系统有限公司、圣芭芭拉分校,加州,美国。酸碱状态检查(纠正到39°C)的基线和血管紧张素ⅱ阶段使用一个方丈我坐1动脉血气分析仪(i-Stat东温莎,新泽西,美国)。
超声进行使用生动的7维超声系统(GE Vingmed超声波、兄弟、挪威)10 MHz-phased阵列换能器通过子宫壁。二尖瓣”年代血流速度波形得到使用脉冲波多普勒血流测量的最大速度在早期充填(E)的LV。从LV侧壁纵向心肌速度记录使用脉冲波在二尖瓣环组织多普勒成像(TDI)与样品卷(1 - 1.5毫米)与心肌壁平行(受声波的作用角度< 15度)的扫描速度100 mm / s。所有的超声检查一个侦探。
组织多普勒记录分析了离线使用专用软件(EchoPac PC v.6.1.2,通用电气医疗系统)。LV最大纵向心肌速度测量在isovolumic收缩(IVCV)、心室收缩(S′), isovolumic放松(IVRV),早期心室充盈性(E′)和心房收缩(′)心动周期(图的阶段1)。isovolumic心肌加速和减速计算峰值除以IVCV IVRV的时间间隔从发病到这些速度波形的峰值,分别为(1]。LV isovolumic收缩(IVCT)和弛豫时间(IVRT)测定,及其总额的比例(%)心动周期计算如前所述[1]。为了提高测量精度,多普勒记录的扫描速度是调整根据胎儿心率(即。,增加到200 mm / s如果胎儿心率超过160次/分钟)在离线分析。
基线测量后,4毫升的血管紧张素ⅱ的解决方案(1.67微克/毫升)和96毫升0.9%的生理盐水稀释并注入到胎儿下腔静脉的速度100 - 200毫升/小时(调整保持胎儿地图增加了15 - 20毫米汞柱以上基线)和所有上述测量重复。血管紧张素ⅱ输液是持续了大约20分钟,直到所有的测量。在实验的最后,动物安乐死与静脉注射过量戊巴比妥钠(1毫克/公斤)。胎儿体重尸检确定。数据分析使用社会科学统计软件为windows版本16.0 (SPSS Inc .芝加哥,生病,美国)。检查基线差异和血管紧张素ⅱ阶段,配对样本t以及用于连续参数变量和分类变量的确切概率法。被设定为一个统计显著性水平值≤0.05。
3所示。结果
母羊的平均体重是67(范围,52 - 84)胎儿体重是2787公斤,平均g(范围2090 - 3700)。妊娠期的平均年龄为132天。产妇血压和酸碱值实验(表期间保持不变1)。在胎儿收缩期血管紧张素ⅱ输液,意思是,和舒张期血压显著增加。胎儿心率和系统性静脉注入压力并不影响血管紧张素ⅱ。胎儿pH值和阿宝2在实验(表值显著降低2)。几乎增加两倍的LV dP / dt马克斯(血管紧张素ⅱ输液期间)。此外,LV舒张和收缩末期压力显著增加(表3)。血管紧张素ⅱ注入显著增加TDI-derived LV IVCV和E′速度(图2)。此外,LV isovolumic心肌加速了双重的增加血管紧张素ⅱ输液期间)。LV E / E′比率下降()。IVRV缺席的发生率更高(在注入血管紧张素ⅱ(图)3)。LV IVCT %和IVRT %在实验中没有明显变化(表4)。
(一)
(b)
4所示。讨论
执行这个实验的基本原理研究旨在探讨胎儿LV的功能容量和储备在急性代谢性酸血症。我们证明了在近期妊娠的胎儿羊LV能够增加其收缩性对血管紧张素ⅱ注入尽管胎儿酸血症和增加心脏后负荷。积极响应变力刺激可能表明心肌功能障碍是暂时的,有一个潜在的复苏而复苏的机会可能穷当响应是负的。血管紧张素ⅱ被选中,是因为它有一个对心脏的正性肌力作用,这是一个强有力的末梢血管收缩剂。在胎儿的羊,它增加心肌血流量及心输出量尽管后负荷显著增加(8]。
我们发现在胎儿血管紧张素ⅱ注入LV dP / dt马克斯、舒张和收缩末期压力以及动脉血压显著增加,但胎儿中央静脉压力增加不显著。这些发现与实验研究出版协议在几个不同的成年动物物种。血管紧张素ⅱ是增加静脉返回,通过这种机制,它可以导致预加载和左心室舒张末期压力升高9,10]。此外,增加了LV dP / dt马克斯表明血管紧张素ⅱ注入改善心室收缩性。尽管dP / dt马克斯后负荷变化相对不敏感,它可以影响预加载的变化(11,12]。这可能部分解释LV dP / dt的增加马克斯。
之一,本研究的主要发现是,在血管紧张素ⅱ注入TDI-derived LV纵向IVCV及其加速度显著增加。这两个指标描述心肌preejection事件,因此,不如心室射血期后负荷的影响指数。事实上,实验动物研究表明isovolumic心肌加速度是独立于心脏负荷条件(13]。我们的研究结果表明,胎儿LV可以增加其收缩性的胎儿心脏后负荷代谢性酸血症和高。这也是支持的不变IVCT %在注入血管紧张素ⅱ。IVCT时期的特征,需要从一个心房心室压力增加其系统性水平。血管紧张素ⅱ注入期间,LV舒张压之间的压力梯度和动脉舒张压大于基线表明LV能够改善其压力的一代。实验研究成人猪normoxemic条件下显示,血管紧张素ⅱ注入有正性肌力作用的LV独立动脉血压(2]。然而,变力的反应似乎有所不同,在更大的比不健康的心肌肌(3]。事实上,它已经表明,tachycardia-induced心力衰竭改变LV和肌细胞对血管紧张素ⅱ的反应,所以LV收缩和血管紧张素ⅱ产生直接萧条加剧肌细胞收缩功能障碍(4]。总之,我们的研究表明,在代谢性酸血症,胎儿LV可以增加其收缩性在变力的刺激作出反应并甚至在后负荷增加的存在证明胎儿LV的收缩功能储备。第二个实验研究的重要发现是,在血管紧张素ⅱ注入IVRV缺席更经常比基线条件。以前,我们已经表明,急性胎儿代谢性酸血症降低心肌延长速度在等容放松(1]表明代谢性酸中毒钙-和能量依赖性活动造成不利影响心肌松弛。严重代谢性酸中毒可导致心肌糖原的消耗和ATP的商店与受损的复极化有关。此外,血管紧张素ⅱ等容本身似乎有不利影响心脏舒张功能可能通过减少Ca2 +通过Na流出+/ Ca2 +换热器由angiotensin-II-induced延长动作电位持续时间(14]。我们建议胎儿心脏舒张功能不全的早期迹象可能会降低心肌等容放松期间延长速度。当心脏舒张功能进一步恶化,定容的心肌延长速度消失了。在目前的研究中,IVRT %在血管紧张素ⅱ注入并没有改变。IVRT代表所需的时间间隔是心室减少系统性的心房压力的水平。似乎IVRT %敏感心肌舒张功能指标不如心肌延长速度,和IVRT %可以影响心室负荷条件比心肌运动本身。在心脏舒张功能的干扰往往先于全球心脏收缩性能的变化,以及心脏舒张功能的评估可能是有用的监测胎儿心脏功能障碍的风险。我们目前的研究表明,缺乏IVRV可能是早期胎儿心室舒张功能异常的迹象。
在目前的研究中,左心室E′波在血管紧张素ⅱ输液速度显著增加。E′波速度是用作活跃指数心室松弛,但也是敏感心室负荷条件的变化。我们的研究结果表明,血管紧张素ⅱ灌注增加胎儿LV预加载,和我们建议增加E′波速度主要是反映心室前负荷升高。然而,与后负荷增加酸血症是减少二尖瓣E′波速度(1),它可以辩称,血管紧张素ⅱ克服负面影响心肌放松在早期心室充盈性酸中毒。这也是事实支持的E / E′比率较低时注入血管紧张素ⅱ相比基线尽管LV舒张压增加。然而,在胎儿,心室充盈性主要发生在心房收缩而不是在舒张早期,和E / E′比例可能不反映LV舒张压在成人(15]。LV在心房收缩心肌速度(A′波速度)注入血管紧张素ⅱ期间没有明显变化。这可能表明,血管紧张素ⅱ没有显著增加心房收缩。然而,′波速度也受到心室负荷条件变化的影响。LV峰值年代′波速度描述心肌在收缩的心室射血期缩短。在成人中,S′波速度与心室射血分数,并被用作索引的心脏收缩功能16]。在目前的研究中,我们发现在这个参数没有显著增加,尽管显著提高LV收缩性。心肌′S波速度对后负荷的变化很敏感。增加全身动脉血压和LV后负荷可以钝化的正性肌力作用对心肌血管紧张素ⅱS′波速度。看来这些load-dependent参数心肌延长和缩短可能不是有用的在评价胎儿心脏功能的成年人。
本研究具有一定的局限性。实验是在全身麻醉下进行。异氟烷可能修改胎儿心血管调节。然而,在新生的羊羔在异氟烷麻醉的研究表明羊羔会增加心血管的性能在压力(17]。我们使用了一个急性动物准备为了获得与TDI同时脑室压力测量。胎儿在基线acidemic由于手术干预,操作和仪器。急性酸血症可能改变胎儿血流动力学、代谢和内分泌反应(18),可以说,左心室功能的一些变化在我们的羊胎儿后可能造成的血管紧张素ⅱ灌注可能是儿茶酚胺的释放。虽然胎儿血浆儿茶酚胺水平没有测量,装入独立TDI参数的平均值测量基线在当下研究类似于那些在我们之前的研究中获得慢性胎儿代谢性酸血症动物可比期间准备演示我们的实验模型的有效性1]。护理被送往TDI测量相关方法论的错误降到最低。然而,一个胎儿心电图没有获得与组织多普勒同时记录。虽然心动周期的不同阶段可以很容易地发现在心肌组织多普勒速度信封,同时心电图可以提高精度。样品体积准确放置在二尖瓣环的水平,和受声波的作用一直< 15度角在重复测量在所有情况下。最高可获得TDI-derived测量帧率时使用。最后,所有的TDI测量获得的一个侦探。在人类胎儿,intraobserver可变性TDI-derived心肌速度测量已被证明是与脉冲Doppler-derived参数(19]。
总之,通过使用一种急性实验在近期妊娠胎儿羊模型,我们表明,胎儿LV在代谢性酸血症,甚至可以增加其在反应性肌力的收缩性刺激的后负荷增加展示胎儿LV的收缩功能储备。然而,LV舒张功能在isovolumic阶段是被注入血管紧张素ⅱ。
利益冲突
作者没有利益冲突声明。
确认
金融支持本研究从Sigrid Juselius基金会获得学院芬兰,挪威北部地区卫生行政部门。