静息和急性应激条件下肺动脉高压发展中右心室双轴粘弹性的改变

研究背景：

右心室（RV）衰竭是一种致命疾病，在包括肺动脉高压（PH）、先天性心脏病和保留射血分数的左心衰竭（HFpEF）在内的多种心血管疾病中对死亡率和发病率有重要贡献。不幸的是，目前对这些患者缺乏有效的治疗方法，部分原因是对正常和病理条件下右心室（RV）结构与功能关系的理解不足。右心室（RV）的机械特性是其功能的重要决定因素。然而，与其弹性相比，RV的粘弹性研究相对较少，目前还不清楚肺动脉高压（PH）如何改变RV的粘弹性。我们的目标是研究在不同心率下PH发展过程中右心室游离壁（RVFW）各向异性粘弹性特性的变化。

研究方法：

我们通过给大鼠单克隆酮处理诱发PH，并通过超声心动图对RV功能进行定量分析。在安乐死后，我们对健康大鼠和PH大鼠的RVFW进行了等双轴应力松弛试验，这些试验在不同应变速率和应变水平下进行，分别模拟了生理变形（静息状态和急性应激）和舒张期（早期和晚期充盈）时的变化心率。

研究结果与讨论：

我们观察到PH增加了RVFW纵向（流出道）和环向方向的粘弹性。该组织各向异性在患病RV中更为显著，而在健康RV中不明显。我们还通过阻尼能力（耗散能量与总能量之比）检查了黏度相对于弹性的变化，发现PH在两个方向上都降低了RVFW的阻尼能力。RV的粘弹性在从静息到急性应激条件下也有不同的改变，对于健康RV，阻尼能力只在环向方向上降低，而对于患病RV，两个方向上的阻尼能力都降低。最后，我们发现阻尼能力与RV功能指标之间存在一些相关性，而弹性或黏度与RV功能之间没有相关性。

因此，RV的阻尼能力可能是RV功能的更好指标，而不仅仅是弹性或黏度。这些关于RV动态力学特性的新发现深入揭示了RV在慢性压力过载和急性应激中的生物力学适应过程中的作用。

参考文献：

Liu W, LeBar K, Roth K, Pang J, Ayers J, Chicco AJ, Puttlitz CM, Wang Z. Alterations of biaxial viscoelastic properties of the right ventricle in pulmonary hypertension development in rest and acute stress conditions. Front Bioeng Biotechnol. 2023 May 30;11:1182703. doi: 10.3389/fbioe.2023.1182703. PMID: 37324443; PMCID: PMC10266205.