脊髓电刺激对实验房颤犬左侧星状神经节的影响*

邵琪，李朋，胡威，徐建辉，彭义燕

（1.锦州医科大学孝感市中心医院研究生培养基地，湖北 孝感 432000；2.孝感市中心医院 心血管内科，湖北 孝感 432000 ）

心房颤动（简称房颤）已逐渐成为一种心血管流行病，也是临床中最常见的一种快速心律失常。然而，房颤的发病机制和病理生理变化尚不清楚，目前一些研究表明，越来越多的证据支持自主神经系统（ANS）在房颤的发生和维持中的重要作用。CARDINAL 等［1］首次研究了脊髓电刺激（SCS）对心房颤动的影响。他们发现在行SCS 后产生房性心动过速及心房颤动的区面积减少60%，但在切除两侧星状神经节后，行SCS 则没有减少房性心动过速及心房颤动的发生。并推测，SCS 能显著降低心脏内神经过度激活引起的房性心动过速及心房颤动的发生，其作用可能取决于外在心脏神经和内在心脏神经通路的完整性。WANG等［2］在一项急性比格犬心肌梗塞模型研究中，予以SCS 预处理，观察SCS 是否可以通过降低左侧星状神经节（LSG）活性来预防室性心律失常，发现1 h 的SCS 显著延长了心室有效不应期（ERP）和动作电位时程（APD），抑制LSG 的神经活性，并防止了心梗诱导的室性心律失常的发生。因此，推测低强度SCS 对房颤的抑制作用机制是抑制了LSG 的功能，本文旨在探讨对实验房颤犬T1-2 节段予以低强度脊髓电刺激对左侧星状神经节功能的影响。

1 材料与方法

1.1 实验犬分组及处理

健康雄性成年比格犬20 只，体重15～22 kg，由江苏维锦森生物科技有限公司提供，予以戊巴比妥钠30 mg/kg 前肢静脉麻醉，2 mg/（kg·h）维持麻醉状态。行气管插管后连接动物呼吸机，分离股静脉后置入6F 鞘管建立静脉通道，股静脉予以生理盐水持续静滴补液，整个实验过程中室温控制在25～30℃，下方用电热板维持实验犬体温，然后连续记录体表动态心电图（Jingjiang）。将实验犬取左侧卧位，在左侧第4 肋间开胸，剪开心包至暴露心脏。在左心房的左前上部找左心耳，在左心耳处以1 200 次/分（2 倍阈值）的速度进行RAP（快速心房起搏）6 h 以诱导急性重构，建立急性房颤模型，将房颤犬随机分为实验组（10 只）和对照组（10 只）。触及实验犬T1～2 节段处，辅助X 线在T1～2 节段处用脊髓穿刺针穿入硬膜外区，接着置入刺激导线，刺激导线的另一段连接Grass 神经刺激仪（Quincy,MA）行高频电刺激（HFS，刺激频率为50 Hz，刺激脉宽为0.2 ms）。以能引起肌肉震颤的最低刺激电压为阈电压。依据文献［3］使用90% 的阈电压进行低强度SCS 刺激。为保证实验组低强度SCS 进行6 h，每1 h 末需再次测定阈电压以调整下一个小时的刺激电压。相比对照组在T1-2 附近处寻找一处体表皮肤，同样予以6 h 低强度刺激，余处理同实验组。

1.2 LSG 功能状态的检测

将直径0.1 mm 的金属银丝置入LSG，连接刺激仪行电压递增式高频刺激（HFS，100 Hz，0.1 ms），以2 V 电压开始刺激，刺激以2 倍逐渐增加，直到10 V 电压。刺激LSG 可以引起心率（HR）逐渐递减。横坐标为电压刺激强度，纵坐标为最大HR 变化（HR 降低的最大百分比）绘出HR-电压反应曲线。此曲线可以代表LSG 的功能状态。通过HFS 寻找LSG 的HR-电压反应曲线最灵敏的部位，固定银金属丝。分别在基础状态和6 h 末测定不同强度电压刺激LSG 引起的HR 变化情况，绘制出HR-电压反应曲线。

1.3 统计学方法

采用SPSS 26.0 统计软件进行统计学处理分析。计量数据用均数±标准差（）表示，组内比较采用配对样本t检验，组间比较采用独立样本t检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 SCS 对最大HR 改变的平均值的影响

在相同电压刺激强度下实验组6 h SCS 较SCS刺激前HR 降低幅度的百分比明显降低，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 不同电压强度SCS 对最大HR 改变的平均值的影响（n=10,）

表1 不同电压强度SCS 对最大HR 改变的平均值的影响（n=10,）

2.2 SCS 对LSG 功能的影响

经SCS 后，对照组LSG 的HR-电压反应曲线没有明显变化，而实验组HR-电压反应曲线逐渐迟钝，见图1。

图1 SCS 前后LSG 的HR-电压反应曲线

3 讨论

SCS 是1967 年SHEALY 等［4］基于闸门控制理论，提出了一种可以缓解慢性疼痛的治疗技术，通过对脊髓节段进行电刺激，改变了相应靶器官和组织的交感/副交感神经张力的平衡，成为缓解全身多种疾病的一种治疗形式。

有研究表明，SCS 可以降低交感神经张力［5-6］，产生类似迷走神经刺激样变化［7］，同时可以增加迷走神经张力抑制血管收缩，改善微循环，调节心脏内在自主神经活性，纠正失衡的自主神经系统，可致使心肌耗氧量减少［8-10］，最终使心脏做工效率提高［11-12］。研究表明，LSG 下部切除可以有效减慢持续性房颤犬的快速心室率［13］，在临床中，选择应用LSG 干预治疗房颤也取得了显著效果，心率失常的发生率也显著降低［14］，由此可见，LSG 在房颤的发生和维持中起着重要作用。因此推测低强度SCS 对房颤的抑制可能与调节LSG 的功能有关。在本研究中，笔者发现行6 h 低强度SCS 可以明显钝化LSG 的功能，这与前期推测相一致。然而，本研究也有一定干扰因素，在建立房颤模型过程中，左心耳快速起搏过程中可能导致交感神经活性升高、自主神经系统功能失调等［15］，而且本研究未测量RSG 的功能变化等，但是，这些位于心房表面脂肪垫之间会相互影响，因此，笔者推断低强度SCS 同样可以抑制其他神经节的活性。

综上所述，LSG 的过度激活是诱发是室性心律失常发生的重要原因，人为的抑制LSG 的功能与活性可能是预防室性心律失常发生的重要手段，本研究发现低强度脊髓电刺激可以抑制LSG 的活性，因此，未来有机会研究成为一种无破坏性的神经调节方式，用于预防和治疗快速心律失常。