川芎嗪和黄芪注射液对家兔急性心肌缺血心电图的影响

2010-01-18孙秀梅张立永

河北北方学院学报（自然科学版） 2010年5期

关键词：川芎嗪家兔心肌细胞

孙秀梅,张立永,张燕

(河北北方学院动物科技学院,河北宣化075131)

冠状动脉痉挛是心绞痛重要的发病因素,黄芪和川芎对心血管疾病具有很好的保护作用.本试验就黄芪和川芎嗪注射液对抗家兔急性心肌缺血心电图、心率指标的影响进行了进一步的研究,旨在阐述黄芪和川芎嗪对抗心肌损伤的作用机理,为临床提供参考.

1 试验材料

1.1 试验动物

家兔体重为2kg左右.由河北北方学院实验牧场提供.

1.2 试验药品与仪器材料

垂体后叶素 (1 ml,6 UI)批号：H32026638(南京新百药业有限公司);盐酸川芎嗪注射液 (2 ml,40 mg)批号：H20055479(郑州卓峰制药厂);黄芪注射液 (10 ml,20 g)批号：Z51021776(成都地奥九泓制药厂);95%乙醇批号：20080402(石家庄三阳实业公司);水合氯醛批号：2007-11-28-28,含量＞99.5%(上海天莲精细化工公司);RM-6240BD型多道生理信号采集处理系统.

2 试验方法与步骤

2.1 试验分组

将2.5月龄18只健康家兔随机分成3组,Ⅰ组为急性心肌缺血模型对照组;Ⅱ组为缺血后静脉注射川芎嗪组;Ⅲ组为缺血后静脉注射黄芪组.

2.2 试验动物模型的建立

取家兔称重,经耳缘静脉注射5%水合氯醛酒精注射液4 ml/kg,注射速度不要太快.待动物麻醉后,将其固定在实验台上,将被试家兔右前肢、右后肢和左后肢插电极部位剪毛,用乙醚擦拭去掉油脂,将带有针头的绿色负极、红色正极和黑色参考极分别插入剪去毛的右前肢、左后肢和右后肢,另一侧与RM-6240BD生理信号采集系统的3通道相连,调整窗口,即可看到心电图波形,如果出现心电图异常现象的,放弃此兔不用.

待上述操作完成后,让被试家兔安静,Ⅰ组制造家兔急性心肌缺血模型,常选用垂体后叶素 (pituitrin;Pit),从耳缘静脉注射脑2.5μ/kg(用生理盐水稀释为3 ml),时间30 s注完[1];Ⅱ和Ⅲ组注射完垂体后叶素后立即分别静脉注射川芎嗪 (chuanxiongzine;CXz)和黄芪 (Milkvetch Root;MR)注射液30 mg/Kg.分别在注射后5 min、10 min、15 min和25 min测定Ⅱ导联心电图 (electrocardiogram;ECG)的P波、R波、T波、S-T偏移、P-R间期、Q-T间期、心率 (heart rate;HR)等变化.

2.3 统计学分析

所得数据以平均数±s表示,应用SPSS 11.0统计软件,采用t检验法进行统计学分析与处理.

3 结果与分析

3.1 川芎嗪和黄芪注射液对心肌缺血家兔心电图的影响

心电图各波段的变化能够直接反映出心脏节律和频率以及电压的高低变化,Ⅱ导联心电图,在急性心肌缺血时以T波、ST段改变、P-R间期和QT间期延长来判断.在试验中如果出现 T波直立高耸,S-T段抬高超过0.1 mV,心率不齐,则成功建立急性心肌缺血模型[2].

3.1.1 川芎嗪和黄芪注射液对心肌缺血家兔心电图 T波和ST偏移的影响

T波反映心室复极化的情况,ST段的变化多反映心肌供血的情况.由表1可知PIt组5 min时 T波高度达到0.32±0.04 mV,ST段抬高为0.116±0.021 mV,说明PIt引起心冠状小动脉和毛细血管收缩,显著减少冠脉血流量,使 T波显著增加;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时CXz组和MR组 T波与PIt组比较分别存在极显著和显著差异 (P＜0.01,P＜0.05),两组比较差异极显著 (P＜0.01),且黄芪组高于 PIt组.15 min时MR组有所下降,在25 min时MR组下降到0.15±0.01 mV,与PIt组和CXz组比较,分别存在差异显著和极显著 (P＜0.05,P＜0.01).ST段偏移,PIt组、CXz组和MR组在5 min时与缺血前比较,均出现向上偏移,且PIt组大于0.1 mV,说明心肌缺血模型制作成功.在10 min时黄芪组ST偏移下降迅速,与PIt组和CXz组比较差异极显著 (P＜0.01);25 min时MR组ST偏移为-0.012±0.004 mV,基本恢复正常.CXz组25 min时 ST段偏移为0.041 mV,与MR组比较差异极显著 (P＜0.01),与PIt组比较差异显著 (P＜0.05).由此可见,川芎嗪组黄芪组都能有效的抑制T波和ST段抬高的作用.

P-R间期是心房开始兴奋到心室开始兴奋所经历的时间,如果P-R间期延长常表示激动通过房室交界区的时间延长,说明有房室传导障碍.在试验中5～25 min的时间中PIt组P-R间期均大于200 ms,与其它各组两两比较存在极显著差异 (P＜0.01);CXz组在5 min时P-R间期为198.67±4.11 ms,与缺血前53.24±12.27 ms比较差异极显著 (P＜0.01),在25 min时下降到54.50±2.69 ms,与缺血前比较差异不显著 (P＞0.05);MR组在5、10 min时分别为243.33±7.59 ms和263.35 ms,超过PIt组和CXz组,差异极显著 (P＜0.01),在15 min时下降迅速,25 min时达到82.17±4.22 ms.

表1 川芎嗪和黄芪注射液对家兔ST偏移、T的影响

3.1.2 川芎嗪和黄芪注射液对心肌缺血家兔P-R、Q-T间期的影响

表2 川芎嗪和黄芪注射液对家兔Q-T、P-R间期的影响

Q-T间期的延长或缩短,对家兔心率的变化起决定作用.Q-T的延长见于心动过缓、心肌损害等疾病.试验中PIt组在5～15 min内随着时间的延长Q-T间期由436.00±21.55 ms到586.00±23.61 ms,说明pit对心肌确实具有损害作用,同时造成心率的降低.由表2可知,中药组在缺血后5 min时Q-T间期均比缺血前延长;CXz组缺血后在10 min内高于缺血前,低于PIt组,15 min后低于缺血前,在25 min时下降到132.83±3.80 ms与缺血前比较差异极显著 (P＜0.01);MR组在5 min和10 min时,Q-T间期分别为864.67±158.36 ms和1089.23±98.67 ms,在15 min时逐渐下降,25 min时达到216.67±4.61 ms,略高于缺血前,两者比较差异显著 (P＜0.05),与CXz组比较存在极显著差异 (P＜0.01).由此可见川芎嗪和黄芪都能抑制缺血心肌P-R和Q-T间期的延长,但存在着一定的差异.

3.1.3 川芎嗪和黄芪注射液对心肌缺血家兔P、R波的影响

表3 川芎嗪和黄芪注射液对家兔P、R波的影响

P波反映左右两心房兴奋时去极化过程中产生的电位变化,由表3已看出,各组 P波均小于0.25 mV,说明心房内没有出现传导阻滞的现象.在5 min时CXz组和MR组P波均高于PIt组,且差异极显著 (P＜0.01);在15 min时达到最高,分别为0.09±0.01 mV和0.15±0.02 mV,两者与PIt组比较或两者比较都存在极显著差异 (P＜0.01);25 min时均有所下降,CXz组和MR组还存在着极显著的差异(P＜0.01).

急性心肌缺血时,心电图呈尖的高耸R波峰.试验中PIt组在缺血后10 min内,R波振幅升高,与缺血前比较差异极显著 (P＜0.01);15 min时有所下降,25 min时达到0.24±0.04 mV.中药CXz组在5 min时R波振幅低于PIt组,高于MR组,相互比较存在极显著差异 (P＜0.01),10 min时CXz组接近正常水平,25 min时达到0.16±0.02 mV,极显著低于缺血前.5 min时MR与其它各组比较极显著降低 (P＜0.01),在10 min时开始恢复,25 min时达到正常水平.

3.2 川芎嗪和黄芪注射液对心肌缺血家兔心率的影响

表4 川芎嗪和黄芪注射液对家兔心率的影响

由表4可知,不同处理组缺血前的 HR为264～276次/min-1,缺血后各处理的 HR变缓,可能是由于窦房结细胞缺血,从而影响心率[3].在5 min时各组间的 HR变化相互比较存在极显著差异 (P＜0.01);其中PIt组为153.28±17.13次/min-1极显著低于缺血前 (P＜0.01);CXz组为171.67±4.19次/min-1,高于PIt组;MR组为120.50±6.65次/min-1,极显著低于CXz和 PIt组 (P＜0.01).在15 min时MR组 HR开始回升,25 min时达到219.67±5.85次/min-1,回升较快.该结果显示,CXz组和MR组都具有抵抗HR变缓的作用,但MR组对心血管的调节,可能存在双向调节作用.

4 讨论

冠状动脉性心脏病是一种最常见的心脏病,是指因冠状动脉狭窄、供血、供氧不足而引起的心肌机能障碍和 (或)器质性病变,故又称缺血性心肌病.采用垂体后叶素致急性心肌缺血是目前评价抗心肌缺血药作用的常用模型[4].

本试验采用垂体后叶素进行心肌缺血的造模,可导致冠状动脉痉挛,从而使心肌严重缺血,造成供氧失衡,加以外周阻力增加,导致心脏负荷加重.当心肌急性缺血时,心室壁张力降低,引起心功能不全,表现在心电图的改变和心率等指标发生变化[5].心肌缺血的主要心电图特征表现为ST段的抬高和 T波的高耸,心率减慢[6-8].本试验中川芎嗪组心电图 T波、ST偏移明显降低,P-R、Q-T间期明显缩短,P波降低,这是由于川芎嗪具有负变力效应,负变频变传导效应[9].能够抑制心肌细胞膜的脂质过氧化反应,直接清除活性氧自由基[10],使缺血心肌组织中的MDA明显降低、SOD和脂质过氧化物明显增高[11],抑制钙的跨膜内流,防止钙超载所致水解酶的激活及超氧阴离子的生成,稳定心肌细胞膜,从而稳定心肌电生理特性,缩短窦律恢复时间[12].

中药黄芪为豆科草本植物,现代研究证明,黄芪含黄酮类、皂甙、多糖、多种氨基酸、叶酸及硒、铁、镁、锰、锌、磷、钙等多种微量元素.据文献报道,黄芪能够增强机体免疫力,增强心肌收缩力,消除体内氧自由基[13].此外,黄芪注射液能保护缺氧的心肌细胞膜,保护线粒体和溶酶体,增强抗缺氧能力,保护心肌细胞[14].黄芪注射液能降低心率,减少心肌对氧的需求;又可维持相对高的心率而保证一定的心输出量和冠脉流量,以保证心肌供血.黄芪注射液能降低全血粘度,提高红细胞变形能力[15],改善心肌供血,减轻心肌的缺血损伤.黄芪尚具有良好的扩张外周血管和利尿作用[16],通过减轻心脏前后负荷而改善心功能.

在本试验中,静脉注入黄芪注射液后,心电图随着注入时间的变化,表现为 T波、ST段、Q-T间期和P-R间期在短时间内出现了变化.提示,黄芪注射液能够改善心肌细胞异常电活动[17],使心肌细胞的动作电位的发放频率增高;使波幅、波宽、最大除极速度等参数减少;还能使其静息电位减少.抑制心肌细胞膜上的Na-K-A TP酶活性[18],使细胞内Na+浓度升高,通过Na-Ca交换使细胞内Ca2+升高,增强心肌收缩.通过正性肌力作用,负性传导作用及负性频率作用起效应.

对 HR的影响：给黄芪注射液后家兔 HR在15 min前明显降低,25 min时迅速上升,提示黄芪注射液具有短时间的负性频率作用.李书瑞等[19]采用戊巴比妥致大鼠急性心衰的方法,观察到黄芪注射液高、中剂量组能明显增强心肌收缩力,升高血压,加快心率、具有改善衰竭心脏的功能.郑仕中等[20],采用黄芪对小鼠心肌β受体影响中证明,黄芪可以增加心肌细胞β1受体数目,使儿茶酚胺类物质作用于心肌β1受体,可引起心肌收缩加强,心率加快,心输出量增加等生理效应.由此推测黄芪可能通过促进心肌细胞体的外移或增加受体的合成而起到强心作用.

5 结论

通过上述试验可见,盐酸川芎嗪和黄芪注射液都能改善缺血心肌的舒缩功能,扩张冠状血管,增加血流量,对心肌细胞具有明显的保护作用.但是,盐酸川芎嗪对改善心电图T波和ST段的缺血性变化优于黄芪注射液;而且能够有效抑制缺血心肌P-R和Q-T间期的延长和P波振幅的升高,对HR的恢复较快;黄芪注射液对降低R波振幅效果较好.

[1] 顾明晖,宁信室,彭正权,等.家兔急性实验性心肌缺血模型高频心电图变化的探讨 [J].南京大学学报,1991,27(03)：555

[2] 张页,杨学娟,沈绍功.冠心病心绞痛气虚痰浊症动物模型研究 [J].中国中医基础医学杂志,2000,61(02)：820

[3] 黄辉,吴伟康,陈建萍,等.新型缺血再灌注模式诱导小鼠心肌细胞凋亡 [J].中国心血管杂志,1999,4(03)：159-161

[4] 王波,陈修.抗心肌缺血药实验方法述评 [J].药学通报,1987,22(10)：583-585

[5] 张书霞主编.兽医病理生理学 (第三版)[M].北京：中国农业出版社,2005：229-244

[6] 张芳林,蒋丽萍,欧阳晃平,等.心贴痛抗心肌缺血的实验研究 [J].江西医学院学报,2002,(42)：14-18

[7] 黄宛.临床心电图 [M].北京：人民卫生出版社,1998：17

[8] 何建桂,廖新学,马虹,等.血管紧张素-(1-7)与血管紧张素Ⅱ在心肌缺血/再灌注损伤中的作用 [J].临床心血管病杂志,2003,19(10)：615-617

[9] 赵国胜,杨会杰,左保华,等.川芎嗪和丹参对大鼠心脏氧反常保护作用的比较[J].天津医药,1996,24(05)：289-292

[10] 张兆辉,余绍祖,王镇涛,等.川芎嗪对活性氧自由基的清除作用 [J].中国药理学报,1994,15(03)：229-234

[11] 陈江斌,唐其柱,孙小梅,等.川芎嗪对氧后损伤心肌细胞的影响 [J].中国现代应用药学,2001,8(03)：190-191

[12] 赵国胜,杨会杰,周志咏,等.川芎嗪抗再灌注心律失常作用的研究 [J].中国中医急症,1997,6(05)：222-224