川芎嗪和黃芪注射液對家兔急性心肌缺血心電圖的影響

孫秀梅,張立永,張 燕

(河北北方學(xué)院動物科技學(xué)院,河北宣化075131)

冠狀動脈痙攣是心絞痛重要的發(fā)病因素,黃芪和川芎對心血管疾病具有很好的保護(hù)作用.本試驗(yàn)就黃芪和川芎嗪注射液對抗家兔急性心肌缺血心電圖、心率指標(biāo)的影響進(jìn)行了進(jìn)一步的研究,旨在闡述黃芪和川芎嗪對抗心肌損傷的作用機(jī)理,為臨床提供參考.

1 試驗(yàn)材料

1.1 試驗(yàn)動物

家兔體重為2kg左右.由河北北方學(xué)院實(shí)驗(yàn)?zāi)翀鎏峁?

1.2 試驗(yàn)藥品與儀器材料

垂體后葉素 (1 ml,6 UI)批號：H32026638(南京新百藥業(yè)有限公司);鹽酸川芎嗪注射液 (2 ml,40 mg)批號：H20055479(鄭州卓峰制藥廠);黃芪注射液 (10 ml,20 g)批號：Z51021776(成都地奧九泓制藥廠);95%乙醇批號：20080402(石家莊三陽實(shí)業(yè)公司);水合氯醛 批號：2007-11-28-28,含量＞99.5%(上海天蓮精細(xì)化工公司);RM-6240BD型多道生理信號采集處理系統(tǒng).

2 試驗(yàn)方法與步驟

2.1 試驗(yàn)分組

將2.5月齡18只健康家兔隨機(jī)分成3組,Ⅰ組為急性心肌缺血模型對照組;Ⅱ組為缺血后靜脈注射川芎嗪組;Ⅲ組為缺血后靜脈注射黃芪組.

2.2 試驗(yàn)動物模型的建立

取家兔稱重,經(jīng)耳緣靜脈注射5%水合氯醛酒精注射液4 ml/kg,注射速度不要太快.待動物麻醉后,將其固定在實(shí)驗(yàn)臺上,將被試家兔右前肢、右后肢和左后肢插電極部位剪毛,用乙醚擦拭去掉油脂,將帶有針頭的綠色負(fù)極、紅色正極和黑色參考極分別插入剪去毛的右前肢、左后肢和右后肢,另一側(cè)與RM-6240BD生理信號采集系統(tǒng)的3通道相連,調(diào)整窗口,即可看到心電圖波形,如果出現(xiàn)心電圖異常現(xiàn)象的,放棄此兔不用.

待上述操作完成后,讓被試家兔安靜,Ⅰ組制造家兔急性心肌缺血模型,常選用垂體后葉素 (pituitrin;Pit),從耳緣靜脈注射腦2.5μ/kg(用生理鹽水稀釋為3 ml),時間30 s注完[1];Ⅱ和Ⅲ組注射完垂體后葉素后立即分別靜脈注射川芎嗪 (chuanxiongzine;CXz)和黃芪 (Milkvetch Root;MR)注射液30 mg/Kg.分別在注射后5 min、10 min、15 min和25 min測定Ⅱ?qū)?lián)心電圖 (electrocardiogram;ECG)的P波、R波、T波、S-T偏移、P-R間期、Q-T間期、心率 (heart rate;HR)等變化.

2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

所得數(shù)據(jù)以平均數(shù)±s表示,應(yīng)用SPSS 11.0統(tǒng)計(jì)軟件,采用t檢驗(yàn)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析與處理.

3 結(jié)果與分析

3.1 川芎嗪和黃芪注射液對心肌缺血家兔心電圖的影響

心電圖各波段的變化能夠直接反映出心臟節(jié)律和頻率以及電壓的高低變化,Ⅱ?qū)?lián)心電圖,在急性心肌缺血時以T波、ST段改變、P-R間期和QT間期延長來判斷.在試驗(yàn)中如果出現(xiàn) T波直立高聳,S-T段抬高超過0.1 mV,心率不齊,則成功建立急性心肌缺血模型[2].

3.1.1 川芎嗪和黃芪注射液對心肌缺血家兔心電圖 T波和ST偏移的影響

T波反映心室復(fù)極化的情況,ST段的變化多反映心肌供血的情況.由表1可知PIt組5 min時 T波高度達(dá)到0.32±0.04 mV,ST段抬高為0.116±0.021 mV,說明PIt引起心冠狀小動脈和毛細(xì)血管收縮,顯著減少冠脈血流量,使 T波顯著增加;心外膜出血,使ST段抬高提示心肌缺血模型制作成功.缺血后5 min時CXz組和MR組 T波與PIt組比較分別存在極顯著和顯著差異 (P＜0.01,P＜0.05),兩組比較差異極顯著 (P＜0.01),且黃芪組高于 PIt組.15 min時MR組有所下降,在25 min時MR組下降到0.15±0.01 mV,與PIt組和CXz組比較,分別存在差異顯著和極顯著 (P＜0.05,P＜0.01).ST段偏移,PIt組、CXz組和MR組在5 min時與缺血前比較,均出現(xiàn)向上偏移,且PIt組大于0.1 mV,說明心肌缺血模型制作成功.在10 min時黃芪組ST偏移下降迅速,與PIt組和CXz組比較差異極顯著 (P＜0.01);25 min時MR組ST偏移為-0.012±0.004 mV,基本恢復(fù)正常.CXz組25 min時 ST段偏移為0.041 mV,與MR組比較差異極顯著 (P＜0.01),與PIt組比較差異顯著 (P＜0.05).由此可見,川芎嗪組黃芪組都能有效的抑制T波和ST段抬高的作用.

P-R間期是心房開始興奮到心室開始興奮所經(jīng)歷的時間,如果P-R間期延長常表示激動通過房室交界區(qū)的時間延長,說明有房室傳導(dǎo)障礙.在試驗(yàn)中5～25 min的時間中PIt組P-R間期均大于200 ms,與其它各組兩兩比較存在極顯著差異 (P＜0.01);CXz組在5 min時P-R間期為198.67±4.11 ms,與缺血前53.24±12.27 ms比較差異極顯著 (P＜0.01),在25 min時下降到54.50±2.69 ms,與缺血前比較差異不顯著 (P＞0.05);MR組在5、10 min時分別為243.33±7.59 ms和263.35 ms,超過PIt組和CXz組,差異極顯著 (P＜0.01),在15 min時下降迅速,25 min時達(dá)到82.17±4.22 ms.

表1 川芎嗪和黃芪注射液對家兔ST偏移、T的影響

3.1.2 川芎嗪和黃芪注射液對心肌缺血家兔P-R、Q-T間期的影響

表2 川芎嗪和黃芪注射液對家兔Q-T、P-R間期的影響

Q-T間期的延長或縮短,對家兔心率的變化起決定作用.Q-T的延長見于心動過緩、心肌損害等疾病.試驗(yàn)中PIt組在5～15 min內(nèi)隨著時間的延長Q-T間期由436.00±21.55 ms到586.00±23.61 ms,說明pit對心肌確實(shí)具有損害作用,同時造成心率的降低.由表2可知,中藥組在缺血后5 min時Q-T間期均比缺血前延長;CXz組缺血后在10 min內(nèi)高于缺血前,低于PIt組,15 min后低于缺血前,在25 min時下降到132.83±3.80 ms與缺血前比較差異極顯著 (P＜0.01);MR組在5 min和10 min時,Q-T間期分別為864.67±158.36 ms和1089.23±98.67 ms,在15 min時逐漸下降,25 min時達(dá)到216.67±4.61 ms,略高于缺血前,兩者比較差異顯著 (P＜0.05),與CXz組比較存在極顯著差異 (P＜0.01).由此可見川芎嗪和黃芪都能抑制缺血心肌P-R和Q-T間期的延長,但存在著一定的差異.

3.1.3 川芎嗪和黃芪注射液對心肌缺血家兔P、R波的影響

表3 川芎嗪和黃芪注射液對家兔P、R波的影響

P波反映左右兩心房興奮時去極化過程中產(chǎn)生的電位變化,由表3已看出,各組 P波均小于0.25 mV,說明心房內(nèi)沒有出現(xiàn)傳導(dǎo)阻滯的現(xiàn)象.在5 min時CXz組和MR組P波均高于PIt組,且差異極顯著 (P＜0.01);在15 min時達(dá)到最高,分別為0.09±0.01 mV和0.15±0.02 mV,兩者與PIt組比較或兩者比較都存在極顯著差異 (P＜0.01);25 min時均有所下降,CXz組和MR組還存在著極顯著的差異(P＜0.01).

急性心肌缺血時,心電圖呈尖的高聳R波峰.試驗(yàn)中PIt組在缺血后10 min內(nèi),R波振幅升高,與缺血前比較差異極顯著 (P＜0.01);15 min時有所下降,25 min時達(dá)到0.24±0.04 mV.中藥CXz組在5 min時R波振幅低于PIt組,高于MR組,相互比較存在極顯著差異 (P＜0.01),10 min時CXz組接近正常水平,25 min時達(dá)到0.16±0.02 mV,極顯著低于缺血前.5 min時MR與其它各組比較極顯著降低 (P＜0.01),在10 min時開始恢復(fù),25 min時達(dá)到正常水平.

3.2 川芎嗪和黃芪注射液對心肌缺血家兔心率的影響

表4 川芎嗪和黃芪注射液對家兔心率的影響

由表4可知,不同處理組缺血前的 HR為264～276次/min-1,缺血后各處理的 HR變緩,可能是由于竇房結(jié)細(xì)胞缺血,從而影響心率[3].在5 min時各組間的 HR變化相互比較存在極顯著差異 (P＜0.01);其中PIt組為153.28±17.13次/min-1極顯著低于缺血前 (P＜0.01);CXz組為171.67±4.19次/min-1,高于PIt組;MR組為120.50±6.65次/min-1,極顯著低于CXz和 PIt組 (P＜0.01).在15 min時MR組 HR開始回升,25 min時達(dá)到219.67±5.85次/min-1,回升較快.該結(jié)果顯示,CXz組和MR組都具有抵抗HR變緩的作用,但MR組對心血管的調(diào)節(jié),可能存在雙向調(diào)節(jié)作用.

4 討 論

冠狀動脈性心臟病是一種最常見的心臟病,是指因冠狀動脈狹窄、供血、供氧不足而引起的心肌機(jī)能障礙和 (或)器質(zhì)性病變,故又稱缺血性心肌病.采用垂體后葉素致急性心肌缺血是目前評價(jià)抗心肌缺血藥作用的常用模型[4].

本試驗(yàn)采用垂體后葉素進(jìn)行心肌缺血的造模,可導(dǎo)致冠狀動脈痙攣,從而使心肌嚴(yán)重缺血,造成供氧失衡,加以外周阻力增加,導(dǎo)致心臟負(fù)荷加重.當(dāng)心肌急性缺血時,心室壁張力降低,引起心功能不全,表現(xiàn)在心電圖的改變和心率等指標(biāo)發(fā)生變化[5].心肌缺血的主要心電圖特征表現(xiàn)為ST段的抬高和 T波的高聳,心率減慢[6-8].本試驗(yàn)中川芎嗪組心電圖 T波、ST偏移明顯降低,P-R、Q-T間期明顯縮短,P波降低,這是由于川芎嗪具有負(fù)變力效應(yīng),負(fù)變頻變傳導(dǎo)效應(yīng)[9].能夠抑制心肌細(xì)胞膜的脂質(zhì)過氧化反應(yīng),直接清除活性氧自由基[10],使缺血心肌組織中的MDA明顯降低、SOD和脂質(zhì)過氧化物明顯增高[11],抑制鈣的跨膜內(nèi)流,防止鈣超載所致水解酶的激活及超氧陰離子的生成,穩(wěn)定心肌細(xì)胞膜,從而穩(wěn)定心肌電生理特性,縮短竇律恢復(fù)時間[12].

中藥黃芪為豆科草本植物,現(xiàn)代研究證明,黃芪含黃酮類、皂甙、多糖、多種氨基酸、葉酸及硒、鐵、鎂、錳、鋅、磷、鈣等多種微量元素.據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,黃芪能夠增強(qiáng)機(jī)體免疫力,增強(qiáng)心肌收縮力,消除體內(nèi)氧自由基[13].此外,黃芪注射液能保護(hù)缺氧的心肌細(xì)胞膜,保護(hù)線粒體和溶酶體,增強(qiáng)抗缺氧能力,保護(hù)心肌細(xì)胞[14].黃芪注射液能降低心率,減少心肌對氧的需求;又可維持相對高的心率而保證一定的心輸出量和冠脈流量,以保證心肌供血.黃芪注射液能降低全血粘度,提高紅細(xì)胞變形能力[15],改善心肌供血,減輕心肌的缺血損傷.黃芪尚具有良好的擴(kuò)張外周血管和利尿作用[16],通過減輕心臟前后負(fù)荷而改善心功能.

在本試驗(yàn)中,靜脈注入黃芪注射液后,心電圖隨著注入時間的變化,表現(xiàn)為 T波、ST段、Q-T間期和P-R間期在短時間內(nèi)出現(xiàn)了變化.提示,黃芪注射液能夠改善心肌細(xì)胞異常電活動[17],使心肌細(xì)胞的動作電位的發(fā)放頻率增高;使波幅、波寬、最大除極速度等參數(shù)減少;還能使其靜息電位減少.抑制心肌細(xì)胞膜上的Na-K-A TP酶活性[18],使細(xì)胞內(nèi)Na+濃度升高,通過Na-Ca交換使細(xì)胞內(nèi)Ca2+升高,增強(qiáng)心肌收縮.通過正性肌力作用,負(fù)性傳導(dǎo)作用及負(fù)性頻率作用起效應(yīng).

對 HR的影響：給黃芪注射液后家兔 HR在15 min前明顯降低,25 min時迅速上升,提示黃芪注射液具有短時間的負(fù)性頻率作用.李書瑞等[19]采用戊巴比妥致大鼠急性心衰的方法,觀察到黃芪注射液高、中劑量組能明顯增強(qiáng)心肌收縮力,升高血壓,加快心率、具有改善衰竭心臟的功能.鄭仕中等[20],采用黃芪對小鼠心肌β受體影響中證明,黃芪可以增加心肌細(xì)胞β1受體數(shù)目,使兒茶酚胺類物質(zhì)作用于心肌β1受體,可引起心肌收縮加強(qiáng),心率加快,心輸出量增加等生理效應(yīng).由此推測黃芪可能通過促進(jìn)心肌細(xì)胞體的外移或增加受體的合成而起到強(qiáng)心作用.

5 結(jié) 論

通過上述試驗(yàn)可見,鹽酸川芎嗪和黃芪注射液都能改善缺血心肌的舒縮功能,擴(kuò)張冠狀血管,增加血流量,對心肌細(xì)胞具有明顯的保護(hù)作用.但是,鹽酸川芎嗪對改善心電圖T波和ST段的缺血性變化優(yōu)于黃芪注射液;而且能夠有效抑制缺血心肌P-R和Q-T間期的延長和P波振幅的升高,對HR的恢復(fù)較快;黃芪注射液對降低R波振幅效果較好.

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