吸霾对高血压大鼠心血管的血流动力学影响分析

背景随着科技的发展进步,雾霾气候变得愈发常见,雾霾给人们的健康带来了极大的威胁。研究表明,长期处于雾霾环境下,会增加患心血管疾病的风险,尤其对于高血压患者的影响更为巨大。本文旨在从血流动力学角度,研究雾霾对高血压大鼠心血管的影响。方法以7周龄的盐敏感大鼠为研究对象,分为4组,两组喂养高盐饲料以期造成高血压大鼠模型,两组喂养低盐饲料作为对比,其中高低盐饲养组分别有一组在最后4周进行吸霾喂养处理。饲养到期后,用多普勒超声扫描其心脏、主动脉及外周动脉,测量体内血流及心血管形态参数。之后进行生理学解剖,在全程心电监控的同时,记录大鼠升主动脉和股动脉的压力和血流波。用Windkessel-Womersley模型进行血流动力学分析,主动脉的血流由简化的N-S方程的Womersley解来描述,计算器心输出量,重建动脉输入阻抗,预测其壁面剪切应力及血管顺应性、扩张性,对4组大鼠的计算结果进行对比分析。结果对比发现,高盐吸霾组无论是在股动脉还是主动脉上都具有最高的血压值,其次是高盐组和低盐吸霾组,最低的是低盐组。超声结果对比发现,吸霾在高血压情况下造成更高的应力应变,心脏壁厚也有所增加。计算发现,主动脉顺应性降低,扩张性增加,股动脉及外周动脉顺应性变化较小,这些变化在吸霾高盐组大鼠中最为强烈。结论研究结果表明,吸霾对高血压大鼠模型的影响大于对普通大鼠模型的影响,加剧了其主动脉顺应性的降低,心脏应力应变的增加,血管壁及心室壁的增厚。