摘要:
摘 要:为了探究黄牛心室蒲肯野纤维的分布和结构特点,为动物比较解剖学与组织学增添新的资料。本研究采用碳素墨汁灌注、红色ABS树脂灌注铸型、常规石蜡切片H&E染色、Masson’s三色染色技术,观察了40只普通黄牛心室蒲肯野纤维的分布及结构特征。结果显示:黄牛心室左束支和右束支的分布不对称,与右束支相比左束支较发达。左束支短而宽位于室间隔左侧壁心内膜下上方1/3部分,并向心室腔面下方延伸;右束支与左束支相比细而长,位于室间隔右侧壁心内膜下,并沿着室间隔右侧面向前下方心内膜下呈弓形延伸。黄牛心室蒲肯野纤维在心内膜下呈逐级多边形网状结构分布,并深入心肌层中发出大量分支,蒲肯野纤维在黄牛心室室间隔中下部心尖、乳头肌基部分布比较丰富,而在室间隔上部、动脉口周围、心底部分布较少,左、右心室乳头肌顶端心内膜下没有观察到浦肯野纤维的分布。黄牛左心室条束十分发达,出现率为100%,呈较少分支、网状结构或树枝状结构分布。
关键词:黄牛;蒲肯野纤维;心脏;灌注;组织结构
心脏传导系统的结构复杂,阐明正常心室传导系统的解剖学结构对治疗与心脏相关的疾病具有重要的指导意义。自1845年蒲肯野纤维被解剖学家Purkinje在羊的心脏中发现以来[1],各国学者对它在哺乳动物心室中的分布和结构特点做了很多研究[2-5]。蒲肯野纤维的组成包括房室束及其分支,房室束由房室结发出后在室间隔肌部的上缘分出左、右束支,之后左、右束支又在心内膜下再分支,相互交织形成心内膜下的蒲肯野纤维网。哺乳动物心室的蒲肯野纤维是心脏兴奋传导系统的重要组成部分。信号冲动由窦房结产生后传至蒲肯野纤维再经蒲肯野纤维传导至整个心室的普通工作心肌细胞,维持心脏正常的跳动和房室收缩的协调性。牛科动物与其它哺乳动物相比,容易患右心肥厚,多发高山病。牦牛和黄牛虽然都属于牛亚科,但是牦牛能够适应于空气稀薄、大气压低下的缺氧环境,与它自身的生理结构特性密不可分。蒲肯野纤维属于传导心肌细胞,处于心室传导系统的终末端,是心脏传导系统中的一种特殊纤维。由蒲肯野纤维组成的心室传导系统在种内和种间的形态学和组织学上有很大的区别[6-8],黄牛虽然是普通家畜,但与之相关的心脏传导系统的研究尚未报道。本课题组首次运用ABS铸型技术对牦牛心室蒲肯野纤的分布和结构特点进行了研究[9],此研究继续延用ABS铸型和碳素墨汁灌注技术对黄牛蒲肯野纤维的分布进行解剖观察,这样既可丰富哺乳动物心脏传导系统的基础性资料,也能为提高心脏缺氧适应能力的临床研究提供部分可靠的基础理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验动物与取材
本实验选用的黄牛心脏来自甘肃省张掖市清真屠宰厂。将健康成年黄牛颈静脉放血致死后,立即打开胸腔取出完整心脏,去除心包。共取整心40个,20个用于墨汁灌注,20个用于ABS灌注。
1.2 墨汁灌注及ABS灌注铸型
碳素墨汁灌注采用4%多聚甲醛与碳素墨汁按1:6的比例混匀;ABS灌注采用5%丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)树脂丁酮溶液,再加苏丹Ⅲ颜料(0.001 g/ml)配制成红色ABS灌注液。左心室沿左纵沟和右纵沟中间位置剪开心室壁暴露出左心室腔,在保证心室腔面心内膜不被破损的前提下,使前、后乳头肌位于两侧;右心室沿左纵沟位置剪开心室壁暴露出右心室腔,并使隔缘肉柱保持完整。取医用5 ml注射器与4.5号针头,根据肉眼观察结果在左心室中选取左束支、左心室条束或心内膜下较粗的蒲肯野纤维为进针位点;在右心室选取右束支、隔缘肉柱或心内膜下较粗的蒲肯野纤维为灌注的进针灌注位点。水平进针后缓慢注射配制好的碳素墨汁或ABS灌注液。
为了进一步验证灌注液是否沿蒲肯野纤维束流通,碳素墨汁灌注后,立即取含有墨汁的组织块固定于4%多聚甲醛水溶液中用以制备组织切片。墨汁灌注完成的整体心脏用10%福尔马林固定,24 h后用流水缓慢冲洗心室内残留的碳素墨汁,轻轻擦干水分后用于拍照及解剖学观察;ABS灌注完成的整体心脏待24 h后灌注液充分聚合成型时,放置在盛有50%浓盐酸的密闭容器里,盐酸没过心脏,腐蚀12 h后轻轻捞出来用眼科镊去除心内膜,进行拍照及解剖学观察。
1.3 组织切片的制备与观察
分别取浸泡在4%多聚甲醛并完成固定后的未灌注和墨汁灌注的黄牛心脏组织块,使用不锈钢刀片将组织块修整为1cm3的块状,经冲洗、酒精梯度脱水、二甲苯透明后石蜡包埋切片,切片厚度为15~40 μm。分别进行常规H&E染色和特殊Masson三色染色。光学显微镜观察,显微镜测微尺测量并照相。
2 结果
2.1 新鲜黄牛心脏中蒲肯野纤维肉眼观察结果
新鲜黄牛心脏肉眼观察下,发现心室腔中心内膜下蒲肯野纤维十分发达,且心内膜下蒲肯野纤维与周围心肌层界限明显,整个心室腔面可观察到蒲肯野纤维呈苍白色。
2.2 黄牛左心室蒲肯野纤维的分布
红色ABS和碳素墨汁灌注后(图1)可观察到黄牛左束支短而宽,由房室束发出后,在室间隔左侧壁心内膜下延伸,至中1/3处发出分支,且分支一般有2~3条;心室腔面心内膜下的蒲肯野纤维呈逐级多边形的网状结构分布,多边形呈无序状。前、后乳头肌顶端心内膜下均未观察到蒲肯野纤维的分布(图1a)。黄牛左心室条束是不同于乳头肌、腱索和隔缘肉柱的纤维条索样结构,是左束支分支由室间隔到达前、后乳头肌的通路。ABS树脂灌注后发现,本实验黄牛所有样本中,左心室条束的出现率为100%,包括乳白色心室条束和暗红色心室条束,乳白色左心室条束的数目比暗红色条束多。左心室条束按横切面形态不同分为圆形条束和扁圆形条束两种,其中圆形左心室条束的数目多于扁圆形条束。左心室条束近侧端较粗,远侧端较细,两端附着处呈圆锥形。不同个体左心室条束的长度、粗细及附着端至心尖的距离差别较大。它的分布大致分为以下三种情况:(1)左心室条束在靠近心尖部位室间隔和心室侧壁之间形成网状结构(图1b、图1c);(2)左心室条束在室间隔与前后乳头肌之间形成树枝状结构(图1d);(3)分支较少(图1e、图1f)。
杨丽红, 崔 燕. [甘肃畜牧兽医] 黄牛心室蒲肯野纤维的分布和结构特点[J]. 甘肃农业, 0, (): 10-.