電針對慢性間歇性缺氧大鼠肺動脈高壓血液流變學的影響

李娟莉,張志雄

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電針對慢性間歇性缺氧大鼠肺動脈高壓血液流變學的影響

李娟莉,張志雄

(上海中醫藥大學,上海 201203)

觀察針刺對缺氧大鼠肺動脈高壓影響并初步探討其作用機制。復制常壓低氧肺動脈高壓大鼠模型。大鼠隨機分為正常組、模型組和電針組。電針組于每天針刺肺俞和心俞15～20 min,各組造模21 d后觀察心臟/體重、肺動脈管壁面積/管總面積(WA%)、血漿全血高切/低切黏度、低切/高切還原黏度、RBC壓積、RBC沉降率、RBC變形指數、RBC剛性指數、血沉K值、聚集指數等血流變學指標。與正常組相比,模型組心臟/體重、WA%及全血高切/低切黏度、低切/高切還原黏度、RBC壓積、RBC剛性指數、聚集指數等明顯升高(＜0.05);與模型組相比,電針組心臟/體重、全血高切/低切黏度、低切/高切還原黏度、RBC壓積、聚集指數顯著降低(＜0.05),WA%明顯下降,但＞0.05。電針對慢性間歇性缺氧大鼠肺動脈高壓血液流變學改變有一定的改善作用。

肺動脈高壓;電針;血瘀;血液流變學;大鼠

缺血性肺動脈高壓(hypoxic pu1monary hyper- tension,HPH)是一種常見病癥,是慢性肺源性心臟病的關鍵發病環節。在我國,80%HPH患者源于慢性阻塞性肺疾病。而后者是嚴重危害人們健康的常見病,其發病機制極為復雜。目前現代醫學尚缺乏安全有效的治療手段的情況下,中醫學以自己獨特的理論體系為指導,認為肺心病屬于“咳喘”、“痰飲”、“心悸”、“肺脹”范疇,多以祛瘀化痰、活血通絡為治療原則,許多臨床實踐已經取得很好療效[1]。目前有關電針對慢性間歇性缺氧所致HPH作用研究尚未見文獻報道。本研究通過形態學、生化等方法,觀察電針對常壓缺氧性HPH模型大鼠血瘀的改善效應并初步探討其機制。

1 材料和方法

1.1 材料

缺氧裝置系統;G6805型電針儀(成都儀器廠生產);萬用表LINI-T UT50A。

1.2 動物分組

SD雄性大鼠30只,體重200～220 g,由上海中醫藥大學實驗動物中心提供。隨機分為正常組、模型組和電針組,每組10只。

1.3 慢性常壓缺氧肺動脈高壓模型的建立

參照薛全福方法建立慢性間歇性低氧動物模型的方法[2],將大鼠置于常壓缺氧艙內,向艙內充入氮氣,用RSS-5100型測氧儀(上海雷磁新涇儀器有限公司生產)監測和調節艙內氧濃度,使其維持在(10±0.5)%。艙內二氧化碳和水蒸氣分別用鈉石灰和氯化鈣吸收,進行間斷低氧每天8 h,連續21 d。各組大鼠均自由飲水和攝食。

1.4 處理方法

1.4.1 正常組

連續21 d飼養后,取血、心肌及肺組織以備檢測血液流變學指標。

1.4.2 模型組

按照上述方法造模后,取血、心肌及肺組織以備檢測血液流變學指標。

1.4.3 電針組

造模方法同上,穴位選取方法參照文獻[3],背部剪毛備皮,于大椎下2個棘突約脊柱旁開0.5 cm處(心俞)及大椎下第4個棘突約脊柱旁開0.5 cm處(肺俞),垂直進針約1 cm,連接G6805型電針治療儀,電流強度以皮膚輕微抖動為準,同時應用萬用表檢測電流強度(電針組用疏密波,頻率8/16 Hz;電流持續刺激15～20 min,電流0.08～0.13 mA)。

1.5 標本提取及指標檢測

1.5.1 肺血管形態學分析

大鼠右上肺組織以10%甲醛固定,石蠟包埋,切片,厚度4mm,蘇木精-伊紅(HE)和彈性纖維染色,每只大鼠選3張肺組織切片,每張切片隨機選取橫斷面積較圓、直徑100～150 mm肺細小動脈5支,用病理圖像分析軟件(PIPS-2020型)測定肺動脈管壁面積/管總面積(WA%)作為肺小血管重塑指標。

1.5.2 右室肥厚指數的測定

大鼠麻醉后稱重,取出心臟,沖洗后用濾紙吸干后稱重,以全心重/體重的值反映右心室肥厚指數(RVHI)程度。

1.5.3 血液流變學指標的測定

各組大鼠于造模21 d后,腹主動脈取血,檢測各組血漿中血漿全血高切/低切黏度、低切/高切還原黏度、RBC壓積、RBC沉降率、RBC變形指數、RBC剛性指數、血沉K值、聚集指數等指標。

1.5.4 右心室形態學分析

大鼠心肌組織以10%甲醛固定,石蠟包埋,切片,厚度4mm,蘇木精-伊紅(HE)和彈性纖維染色,觀察各組大鼠右心室有無心肌肥厚的改變。

1.6 統計學方法

采用SPSS11.5軟件,所有結果均用均數±標準差表示,多組資料的比較用檢驗,組間的兩兩比較用檢驗,＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 電針對慢性HPH大鼠全心重/體重的影響

與正常組比較,模型組全心重/體重明顯升高(＜0.05);與模型組比較,電針組其比值顯著下降(＜0.05)。經方差分析,各組間有顯著性差異。詳見表1。

表1 各組大鼠全心重/體重的比較 (±s)

注:與正常組比較1)＜0.05;與模型組比較2)＜0.05

2.2 電針對慢性HPH大鼠肺血管WA%的影響

與正常組比,模型組WA%比值明顯升高(＜0.05);與模型組比較,電針組WA%比值顯著下降,但＞0.05。詳見表2。

表2 各組大鼠肺血管WA%的比較 (±s,%)

注:與正常組比較1)＜0.05

2.3 各組大鼠血液流變學指標的比較

經方差分析,模型組全血高切黏度、全血低切黏度、低切還原黏度、高切還原黏度、RBC剛性指數、RBC壓積、聚集指數顯著高于正常組(＜0.05);電針組與模型組比較,上述指標除RBC壓積外,其他指標均顯著降低(＜0.05);血漿黏度、RBC沉降率、RBC變形指數、血沉K值比值都見有下降趨勢,但未見統計學差異(＞0.05)。詳見表3。

表3 各組大鼠血液流變學指標的比較 (±s)

注:與正常組比較1)＜0.05;與模型組比較2)＜0.05

2.4 各組大鼠右心室心肌形態學觀察

病理切片HE染色光鏡下(200倍)觀察可見模型組大鼠心肌較正常心肌細胞明顯肥大、增寬,細胞間距增大,間質增生,組織橫斷面心肌纖維增多,經針刺治療后心肌細胞接近正常組。結果見圖1。

圖1 各組大鼠右心室心肌形態學觀察

3 討論

中醫學認為,肺主氣,司呼吸,對人體的呼吸功能具有調節作用。肺俞穴是肺臟氣血在背部的反應點和足太陽膀胱經重要穴位,是目前研究針灸調節肺臟功能的常用穴位。趙寧俠等[4]認為肺俞穴的針刺效應可能同針刺后穴區微血管灌注量增加、神經及淋巴管的血液運行改善,肺臟本身微循環灌注量增加,肺通氣功能得到改善有關。針刺治療呼吸系統疾病、改善肺功能的研究一直受到針灸學者的重視。早在1961年,薩藤山曾報道,針刺可使哮喘患者呼吸道阻力下降[5], 1997年張壓西等[6]發現,針刺患者肺俞穴后針刺效應最明顯,改善呼吸系統疾病患者的肺通氣量最顯著。近年來研究顯示,針刺不僅可以改善肺及支氣管的通氣功能[7]而且可以提高人體的免疫功能[8-9],但未見有用于改善肺動脈高壓血流變學實驗室方面的報道。

本研究顯示,模型組WA%比值明顯高于正常組,而電針組明顯低于模型組,表明本實驗中慢性缺氧性肺動脈高壓的模型成立,而且也表明電針可防治慢性肺動脈高壓,降低外周阻力。本研究還發現,模型組血中全血高切黏度、全血低切黏度、低切還原黏度、高切還原黏度、RBC剛性指數、聚集指數、全心重/體重顯著增加,而電針組可明顯減輕缺氧大鼠血液黏度和全心重/體重的改變,這是通過顯著降低全血高切黏度、全血低切黏度、低切還原黏度、高切還原黏度、RBC剛性指數、聚集指數而實現的。

血流變的改變在HPH形成過程中也起著不可忽視的作用。在持續低氧的過程中,由于血管收縮因子和舒張因子的失平衡導致了低氧性肺血管收縮,肺血管重構、肺血管阻力增加,導致HPH的發生。同時持續低氧可導致紅細胞代償性增生,血容量增加,血液黏滯度增加,血黏稠度和循環阻力增加,這是進一步加重HPH的一個重要原因。肺循環阻力增加時引起右心室肥厚,在急性加重期促使右心室擴大和右心室功能衰竭。錢桂生等[10]研究表明,慢性肺源性心臟病常伴有血液黏滯度增高,血黏度的增加可導致肺心病的加重。本實驗觀察到,在慢性缺氧過程中,全血高切黏度、全血低切黏度、低切還原黏度、高切還原黏度、RBC剛性指數、聚集指數顯著增加,這表明在缺氧過程中,全血黏度及紅細胞聚集性增強,其變形能力下降,電針肺俞能顯著降低全血黏度及紅細胞聚集性,使其變形能力增強,提示電針可能通過調整紅細胞數目、血漿蛋白含量及紅細胞表面電荷密度[11],從而表現降低血液黏度的作用。全心重/體重常反映心室肥厚的程度,本研究也觀察到,在慢性缺氧的過程中,模型組中全心重/體重發生顯著改變,這說明在本實驗中,肺循環阻力增加時引起右心室肥厚,電針組通過針刺心俞能顯著降低兩者的比值,減輕心室肥厚的變化,這可能與電針心俞能改善心室功能,降低動脈阻力有關。

以上結果提示,電針可能通過降低全血黏度、紅細胞聚集性,增加紅細胞的變形能力,并間接減少肺循環的阻力,改善肺動脈高壓狀態和心室肥厚,從而影響到慢性阻塞性肺病發生發展的病程過程。本研究為電針臨床應用防治COPD提供了實驗依據,對其作用機制還有待進一步深入的研究。

[1] 朱光宗,李留記.清熱利肺化痰逐瘀法治療肺心病急性發作期的臨床觀察[J].浙江中醫雜志,1992,27(5):197-198.

[2] 薛全福,謝劍鳴.常壓缺氧性大鼠肺動脈高壓模型的建立[J].中華結核呼吸雜志,1989,12(6):350-352.

[3] 林文注.實驗針灸學[M].上海:上海科學技術出版社,1999:283.

[4] 趙寧俠,郭瑞林,任秦有,等.針刺肺俞穴及非經非穴點對肺功能影響的對照研究[J].中國針灸,2003,23(8):461-462.

[5] 薩藤山.針刺治療支氣管哮喘對氣道阻力的影響[J].中華內科雜志,1961,9(5):272.

[6] 張壓西,陳友梅,余紅纓.針刺肺俞穴改善肺功能時效關系研究[J].中國針灸,1997,17(10):581-582.

[7] 陳銘,蔡宗敏.節氣灸與支氣管哮喘肺功能變化關系初探[J].中國針灸,2000,20(3):155-156.

[8] 胡志光,尹鋼林.針刺對支氣管哮喘患者T細胞亞群和IL-4的影響[J].中國針灸,1999,19(2):111-112.

[9] 吳炳煌,吳明霞.隔姜灸神闕治療支氣管哮喘療效與T細胞亞群含量變化關系的分析[J].中國針灸,1997,17(7):389-390.

[10] 錢桂生,吳國明.肺心病的診斷與治療[M].北京:人民軍醫出版社, 1999:198-200.

[11] 石學敏.針灸治療學[M].上海:上海科學技術出版社,1996.

Effect of Electroacupuncture on Hemorheology in Pulmonary Hypertension of Rats with Chronic Intermittent Hypoxia

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,201203,

To observe the effect of acupuncture on pulmonary hypertension of hypoxic rats.Rat models with hypoxic pulmonary hypertension were developed and randomized into a normal group, a model group, and an electroacupuncture group. The electroacupuncture group received acupuncture at Feishu (BL13) and Xinshu (BL15), for 15～20 min per day. After 21-day modeling, hemorheological indexes, including heart weight/body weight, WA% (pulmonary artery wall area/general vessel area), whole-blood high shear/low shear viscosity, low shear/high shear reduced viscosity, plasma viscosity, hematocrit, erythrocyte sedimentation rate (ESR), red blood cell (RBC) deformation rate, RBC rigidity index, ESR equation K-value, and aggregation index, were observed.Compared to the normal group, heart weight/body weight, WA%, whole-blood high shear/low shear viscosity, low shear/high shear reduced viscosity, plasma viscosity, hematocrit, RBC rigidity index, and aggregation index were significantly increased in the model group (＜0.05); compared to the model group, heart weight/body weight, whole-blood high shear/low shear viscosity, low shear/high shear reduced viscosity, plasma viscosity, hematocrit, and aggregation index significantly dropped (＜0.05), and WA% decreased without significance (＞0.05) in the electroacupuncture group.To some extent, electroacupuncture can improve the hemorheology in pulmonary hypertension of rats with chronic intermittent hypoxia.

Hypertension, Pulmonary; Electroacupuncture; Blood stasis; Hemorheology; Rats

R2-03

A

10.3969/j.issn.1005-0957.2013.08.685

1005-0957(2013)08-0685-03

上海市教育委員會重點學科建設項目(J50301)

李娟莉(1972 - ),女,講師,博士

張志雄(1952 - ),男,教授,博士生導師

2012-12-30