低頻復(fù)合生理頻率慢性電刺激對(duì)阻塞性睡眠呼吸暫停兔頦舌肌結(jié)構(gòu)和功能影響的研究.pdf

1、阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(Obstructive sleep apnea hypopnea syndrome OSAHS)是指在睡眠期間反復(fù)發(fā)生上氣道阻塞并引起呼吸間歇性暫停的疾病,臨床主要表現(xiàn)為睡眠打鼾、憋氣,晨起頭痛頭暈,日間嗜睡乏力。由于在夜間睡眠中反復(fù)出現(xiàn)低氧血癥和睡眠結(jié)構(gòu)紊亂,導(dǎo)致OHSAS患者心腦血管疾病并發(fā)癥增加。目前認(rèn)為OSAHS是高血壓,心肌梗死和腦卒中等疾病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,嚴(yán)重影響人類的生活質(zhì)量和生存時(shí)間,近年來已引

2、起廣泛重視。
　　 上氣道解剖性狹窄和局部軟組織易塌陷性是OSAHS發(fā)生的主要原因[1]。有研究發(fā)現(xiàn)OSAHS患者睡眠時(shí)呼吸道阻力比正常人睡眠時(shí)要高3倍[2]。上氣道擴(kuò)張肌收縮能力是決定OSAHS患者上氣道開發(fā)程度的重要因素[3]。頦舌肌是主要的上氣道擴(kuò)張肌,正常收縮時(shí)舌體前移,可以阻止咽腔的縮小并對(duì)抗氣流的阻力,維持氣道開放。臨床及基礎(chǔ)研究證實(shí)[4,5],頦舌肌的功能異常可導(dǎo)致上氣道塌陷,并且是引發(fā)OSAHS的最重要原因之一。

3、因此,改善頦舌肌功能可成為有效、合理治療OSAHS的關(guān)鍵。
　　 國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)[6,7,8],在夜間睡眠中呼吸暫停發(fā)生時(shí),給予OSAHS患者頦舌肌急性電刺激,可促使頦舌肌的收縮,改善即刻的通氣,終止呼吸暫停。但這種電刺激治療模式系急性短期治療,刺激頻率是50Hz左右,不排除會(huì)損傷頦舌肌,且無長期治療效果也無預(yù)防呼吸暫停事件發(fā)生的作用。因而,需要尋找一種更科學(xué)、有效的頦舌肌電刺激模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)OSAHS頦舌肌肌纖維有宜的重構(gòu),防止

4、上氣道的塌陷和狹窄,改善OSAHS的通氣,提高其遠(yuǎn)期生活質(zhì)量。
　　 不同頻率的電刺激可使骨骼肌產(chǎn)生不同的適應(yīng)性變化,骨骼肌肌纖維類型可以發(fā)生轉(zhuǎn)變,具有高度的可塑性[9]。研究發(fā)現(xiàn)[10],對(duì)新西蘭白兔頦舌肌低頻10Hz電刺激7天后,其頦舌肌Ⅰ型肌纖維增加,頦舌肌抗疲勞能力得以增強(qiáng)。然而,如果電刺激后肌纖維Ⅰ型纖維比例增加,隨之而來的問題是肌肉收縮力量、速度及應(yīng)急能力均會(huì)有所降低,顯然這不是臨床治療OSAHS所需求的最佳肌纖維重

5、構(gòu)。以往我們?cè)谘芯孔冾l電刺激膈肌中發(fā)現(xiàn)[11],低頻復(fù)合生理頻率電刺激膈肌可以改善肌球蛋白比例和含量,既增強(qiáng)頦舌肌抗疲勞能力有增強(qiáng)收縮強(qiáng)度。據(jù)以上我們推測(cè),低頻復(fù)合生理頻率慢性電刺激(low and physiological frequency chronic electrical stimulation,LPCES)可能是改善OSAHS頦舌肌肌纖維比例,增強(qiáng)肌肉抗疲勞能力和收縮力的最佳電刺激模式。目前,國內(nèi)外研究尚無類似報(bào)道。

6、>　　 本課題擬研究低頻和低頻復(fù)合生理頻率電刺激對(duì)OSAHS兔頦舌肌肌纖維結(jié)構(gòu)、能量代謝及力學(xué)特征的適應(yīng)性變化特征和規(guī)律。論證闡明低頻復(fù)合生理頻率慢性電刺激(10+40HZ)防治頦舌肌疲勞的機(jī)理,為臨床使用低頻復(fù)合生理頻率慢性電刺激頦舌肌治療OSAHS提供理論依據(jù)。
　　 本課題主要包括以下內(nèi)容:
　　 (一)阻塞性睡眠呼吸暫停兔模型的建立及模型的評(píng)價(jià)
　　 1.采用低壓缺氧法建立阻塞性睡眠呼吸暫停兔模型。

7、r>　　 2.采用X線電子計(jì)算機(jī)斷層掃描(computed tomography CT)觀察阻塞性睡眠呼吸暫停兔模型上氣道結(jié)構(gòu)的變化。
　　 3.采用Rm6240多道生理信號(hào)采集處理系統(tǒng)觀察阻塞性睡眠呼吸暫停兔模型睡眠呼吸氣流的變化。
　　 4.觀察阻塞性睡眠呼吸暫停兔模型血?dú)夥治龅淖兓?br>　　 5.觀察阻塞性睡眠呼吸暫停兔模型咽部及頦舌肌組織病理學(xué)的變化。
　　 (二)低頻復(fù)合生理頻率慢性電刺激后阻塞

8、性睡眠呼吸暫停兔頦舌肌肌球蛋白重鏈(myosin heavy chain MHC)亞型表達(dá)變化的實(shí)驗(yàn)觀察
　　 1.采用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-polyacrylamide gel electrophoresisSDS-PAGE)法測(cè)定,低頻復(fù)合生理頻率慢性電刺激后阻塞性睡眠呼吸暫停兔頦舌肌MHC四種亞型蛋白表達(dá)的變化。
　　 2.采用半定量反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(Reverse transcripatase-

9、polymeraseChainreaction RT-PCR)法測(cè)定,低頻復(fù)合生理頻率慢性電刺激后阻塞性睡眠呼吸暫停兔頦舌肌MHC四種亞型mRNA表達(dá)的變化
　　 (三)低頻復(fù)合生理頻率慢性電刺激后阻塞性睡眠呼吸暫停兔頦舌肌力學(xué)特征與肌漿網(wǎng)Ca2+-ATP酶活性(sarcoplasmic reticulum Ca2+-ATPase SERCA)變化的實(shí)驗(yàn)觀察
　　 1.采用Rm6240多道生理信號(hào)采集處理系統(tǒng)測(cè)定低頻復(fù)合

10、生理頻率慢性電刺激后阻塞性睡眠呼吸暫停兔頦舌肌力學(xué)特征的改變。
　　 2.采用南京建成生物工程研究所提供的Ca2+-ATP酶測(cè)試盒測(cè)定低頻復(fù)合生理頻率電刺激后阻塞性睡眠呼吸暫停兔頦舌肌SERCA活性的改變。
　　 主要結(jié)果:
　　 1.阻塞性睡眠呼吸暫停兔模型組上氣道CT掃描結(jié)果顯示:舌骨水平的咽后壁增厚(P＜0.01)、前后徑減小(P＜0.05)、截面積減小(P＜0.01);軟腭中點(diǎn)水平軟腭增厚(P＜0.05)

11、,上下徑減小(P＜0.05)。
　　 2.阻塞性睡眠呼吸暫停兔模型組較對(duì)照組睡眠期間的呼吸暫停低通氣指數(shù)(apneahypopnea index,AHI)明顯升高(P＜0.01)、呼吸頻率加快(P＜0.01)、呼吸時(shí)比增加(P＜0.01)、平均呼吸深度增加(P＜0.05)。
　　 3.阻塞性睡眠呼吸暫停兔模型組較對(duì)照組動(dòng)脈血氧分壓(PaO2)降低(P＜0.01)、二氧化碳分壓(PaCO2)增高(P＜0.05)。
　

12、　 4.阻塞性睡眠呼吸暫停兔模型組織病理檢測(cè)顯示:光鏡下可見咽壁黏膜上皮組織增厚并角化,黏膜下層組織腺體增生;頦舌肌肌纖維萎縮、有溶解斷裂現(xiàn)象。
　　 5.在SDS-PAGE分析頦舌肌MHC亞型比例實(shí)驗(yàn)中,10Hz電刺激組及(10+40)Hz電刺激組頦舌肌MHCⅠ亞型比例增加(P＜0.05),MHCⅡ a亞型減少(P＜0.05);(10+40)Hz電刺激組變化的趨勢(shì)更加明顯。
　　 6.在RT-PCR法分析頦舌肌MHC

13、亞型mRNA表達(dá)實(shí)驗(yàn)中,10Hz電刺激組MHCⅠ亞型mRNA表達(dá)量稍有上升,但差異不顯著(P＞0.05);(10+40)Hz電刺激組MHCⅠ亞型mRNA表達(dá)量顯著上升(P＜0.05);MHCⅡ a,MHCⅡ b及MHCⅡ x三種亞型mRNA表達(dá)無顯著差異。
　　 7.在觀察頦舌肌力學(xué)特征的實(shí)驗(yàn)中,10Hz組頦舌肌抗疲勞能力明顯提高(P＜0.05),但收縮力改善不明顯(P＞0.05),(10+40)Hz組頦舌肌肌收縮力和抗疲勞能力

14、都明顯提高(P＜0.05)。
　　 8.在觀察頦舌肌SERCA活性的實(shí)驗(yàn)中,10Hz組頦舌肌SERCA活性明顯降低(P＜0.05)、(10+40)Hz組頦舌肌SERCA活性稍增高(P＞0.05)。
　　 全文結(jié)論
　　 1.慢性低壓缺氧方法可以建立阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征兔模型,其病理生理改變與阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征患者相似。
　　 2.低頻復(fù)合生理頻率慢性電刺激可使阻塞性睡眠呼吸暫停兔頦舌肌MHC由Ⅱ