冠心宁、葛根素和灯盏花素注射液对大鼠心电活动的影响
2014-09-13王桂华孙秀梅王月华杜冠华马春蕾
王桂华 施 真 孙秀梅 王月华 孙 辉 杜冠华 马春蕾
(滨州医学院基础学院生理学教研室,山东 烟台 264003)
中药注射液药效迅速,适用抢救危重病症,可皮内,肌肉,静脉等给药,是中医治疗急症也是中药剂型发展的一个方向。但在中药不良反应统计中,注射液引起的不良反应个案最多。中药注射液的不良反应常累及多系统、多器官,中药注射液不良反应的不可预知性,差异性以及中药注射液成分复杂,其有效成分和结构不完全明确给临床中药注射液安全合理的应用带来困难。在临床实践中,由于种种原因,中药中毒的事件时有发生,为能更好地防止中药中毒事件的发生,加强中药注射液不良反应的中药基础研究是十分重要和必要的〔1,2〕。本实验对临床广泛应用的42种中药注射液的心脏毒性作用进行了初步的筛查,本文旨在观察临床中常用于心脑血管疾病治疗的3种活血化淤类中药注射液(冠心宁注射液、葛根素注射液、灯盏花素注射液)对麻醉大鼠心脏的影响,以了解其是否存在心脏的毒性作用及其作用的规律。
1 材料与方法
1.1实验动物 SPF级健康Wistar大鼠雄性64只,体质量280~350 g,购于山东大学实验动物中心提供〔许可证号SCXK(鲁20090001)〕。
1.2实验仪器和试剂 BL-420F生物信号采集系统和分析软件,由成都泰盟科技有限公司提供。冠心宁注射液,河北神威药业有限公司提供,规格:(国药准字Z13020779);葛根素注射液由山东华信制药集团股份有限公司提供,规格:100 mg/2 ml,人临床用药剂量:200~400 mg/次(国药准字H20055928);灯盏花素注射液,由山西银湖制药有限公司提供,规格:20 mg/5 ml,人临床用量:10~20 mg/次(国药准字Z14021942);戊巴比妥钠,由上海新亚药业有限公司提供(国药准字H31021724),分析纯。
1.3实验方案 每种中药注射液设2个处理组(给药剂量是参照3种药物临床用药量,正常剂量为临床常用剂量的6倍,10倍正常剂量为临床用药量的60倍),分别为相当于正常剂量组、10倍正常剂量组。中药注射液均经腹腔注射给予,给药容量均调整到正常剂量组为0.2 ml/100 g,10倍正常剂量组2 ml/100 g。生理盐水组处理过程同给药组,腹腔注射等量的生理盐水。64只大鼠随机分为4组,每组16只,分别为生理盐水组、冠心宁组、葛根素组和灯盏花素组(每组分为两个剂量组即正常剂量组、10倍正常剂量组,每组8只)。大鼠称重后,2%戊巴比妥钠麻醉大鼠,仰卧固定,将5号金属注射器针头刺入左右前肢及左后肢皮下,BL-420F生物信号采集系统专用心电图(ECG)导联线的鳄鱼夹与注射器针头连接并作屏蔽处理,测量标准肢体Ⅱ导联ECG,记录5 min后,腹腔注射给药,同时连续记录30 min的ECG变化。观察比较给药前后心率及ECG参数的变化。
1.4观察指标 分别计算第5、10、15、20、25、30 min各时间段平均心率,观察给药前后不同时相心率的变化;观察并计算给药后第10~20 min R波、ST段、T波幅度(mV)改变及室早发生有无,并比较ECG变化的差异。
1.5统计学方法 运用SPSS11.0软件进行T检验。
2 结 果
2.1各组大鼠给药前后心率变化趋势比较 如图1(A、C、E、G)所示:正常剂量各组心率随着时间进程呈逐渐减慢的趋势,其中生理盐水组、冠心宁组和灯盏花素组各时间点的心率与给药前比较无显著差异(P>0.05);葛根素组于给药后第25、30分钟心率较给药前降低明显,差异显著(P值分别为0.019、0.025)。如图 1(B、D、F、H)所示:10倍正常剂量各组心率变化较正常剂量组更加明显,尤其于给药后第10~25分钟变化较明显,其中生理盐水10倍正常剂量组大鼠各时间点的心率于给药后第10分钟开始加快,第15分钟明显加快,与给药前比较,差异显著(P=0.001),给药后第20分钟回降至近给药前水平;冠心宁组大鼠各时间点的心率于给药后第5分钟开始下降,第10、15、20、25、30分钟明显下降,与给药前比较,差异显著(P值分别为0.042、0.008、0.000、0.001、0.004);葛根素组大鼠各时间点的心率于给药后第5 min开始略有下降,第10、15、20、25、30分钟明显下降,与给药前比较,差异显著(P值分别为0.001、0.001、0.002、0.002、0.003);灯盏花素组大鼠各时间点的心率于给药前后未见明显变化。
2.2各组大鼠给药后30 min内各时间点心率变化率的比较 表1、表2可见生理盐水正常剂量组△HR%随时间逐渐减小;生理盐水10倍正常剂量组大鼠△HR%升高,与同时间点生理盐水正常剂量组比较,给药后第10、15分钟明显升高(P=0.009,P=0.000)。冠心宁正常剂量组大鼠各时间点△HR%于给药后第10、15分钟减小程度较同时间点生理盐水正常剂量组小(P=0.005,P=0.000);冠心宁10倍正常剂量组大鼠各时间点△HR%于给药后第15、20、25、30分钟减小明显,与同时间点生理盐水10倍正常剂量组比较(P值分别均为0.000);冠心宁10倍正常剂量组大鼠各时间点△HR%与冠心宁正常剂量组同时间点△HR%比较,给药后第15、20、30分钟均明显减小(P值分别为0.001、0.000、0.000)。葛根素正常剂量组大鼠各时间点△HR%于给药后第5分钟较生理盐水正常剂量组增大(P=0.001),第10分钟减小的程度小于生理盐水正常剂量组(P=0.034),第25、30分钟减小程度较同时间点生理盐水正常剂量明显增大(P=0.011,P=0.023)(图2E);葛根素10倍正常剂量组大鼠各时间点△HR%与生理盐水10倍正常剂量组同时间点比较,给药后第10、15、30分钟均明显减小(P值分别为0.031、0.006、0.005);葛根素10倍正常剂量组大鼠各时间点△HR%与葛根素正常剂量组同时间点比较,给药后第5、 10、15分钟明显降低(P值分别为0.000、0.002、0.033)。灯盏花素正常剂量组大鼠各时间点△HR%与生理盐水正常剂量组同时间点比较,于给药后第5、10分钟升高明显(P值均为0.000);灯盏花素10倍正常剂量组各时间点△HR%与生理盐水10倍正常剂量组同时间点比较,给药后第5、10、15、20分钟均明显降低(P值分别为0.001、0.000、0.000、0.001);灯盏花素10倍正常剂量组大鼠各时间点△HR%与灯盏花素正常剂量组同时间点比较,于给药后第5、10分钟减小明显(P=0.002,P=0.000)。
2.3各组大鼠于给药后第10~20分钟心电图R波及ST-T改变 给药后,各组正常剂量心电图R波及ST-T与给药前比较,除葛根素组外(T波升高,P=0.017),其余各组大鼠未见明显的改变。各组大鼠10倍正常剂量均发生了不同程度R波及ST-T改变:与给药前比较,冠心宁组心电图R波升高、ST段上移和T波升高(P=0.013);与给药前比较,葛根素组心电图ST段上移和T波升高(分别为P=0.047,P=0.017),而R波无显著变化(P=0.606);与给药前比较,灯盏花素组心电图ST段上移(P=0.025),而R波和T波无显著变化(见表3、表4)。可见10倍正常剂量各组大鼠心电图ST-T改变较正常剂量改变程度大,存在一定得剂量依赖关系。
2.4各组大鼠给药后第10~20分钟时R波、ST段和T波的变化率的比较 见表5。与等量生理盐水组比较,各药物组正常剂量△ST%均有不同程度的改变(冠心宁组和灯盏花素组降低,葛根素组升高)(P值分别为0.036、0.000、0.016);冠心宁组和灯盏花素组△R%,较等量生理盐水组升高明显(P=0.018,P=0.013),而葛根素组无明显改变(P=0.033);各药物组正常剂量△T%与等量生理盐水组比较,均无明显变化(P值依次为0.38、0.065、0.157)。各组大鼠10倍正常剂量组△R%、△ST%和△T%比较结果如下:与等量生理盐水组比较,各药物组10倍正常剂量△ST%均有不同程度改变均升高)(P值依次为0.012、0.000、0.011);冠心宁组和葛根素组△T%均明显增大(P值依次为0.002、0.000),而灯盏花素组△T%变化不大,与等量生理盐水组比较,无显著差异(P=0.577);葛根素组和灯盏花素组△R%均无明显变化,与等量生理盐水组比较,无显著差异(P值依次为0.898、0.371),而冠心宁组△R%升高,与等量生理盐水组比较,差异显著(P=0.015)。各药物组10倍正常剂量与正常剂量比较: 冠心宁10倍正常剂量组△ST%和△T%较正常剂量组升高明显(P值分别为0.000、0.006);葛根素10倍正常剂量组△R%、△ST%和△T%较正常剂量组均无明显变化(P值分别为0.228、0.497、0.79);灯盏花素10倍正常剂量组△ST%较正常剂量组升高明显(P=0.000),而△R%和△T%与正常剂量组比较,无显著差异(P值分别为0.058、0.128)。
2.5各组大鼠正常剂量ECG异常变化 见图2。生理盐水组未见室早和异常P波,T波升高1例;冠心宁组偶发单个室早,于给药后约8 min出现,未见异常P波,T波升高2例;葛根素组未见室早, P波倒置1例和P波减小1例,于给药后约第9分钟P波倒置,持续约2 min后恢复(图2葛根素组A), 反复多次出现,T波升高3例,多见给药后第10~20分钟升高明显(图2葛根素组A);灯盏花素组未见室早,于给药后约8 min出现ST段降低2例,持续约10 min后ECG恢复给药前水平,T波明显升高1例。
2.6各组大鼠10倍正常剂量ECG异常变化 见图3。生理盐水组未见室早和异常P波,T波升高1例;冠心宁组未见室早和P波异常, T波升高6例于给药后约第15分钟明显升高,持续到记录结束,心率明显减慢;葛根素组偶发单个室早2例,均于给药后约1 min左右出现,偶发,持续约30~40 s恢复, P波倒置3例和P波减小消失1例,间断多发,于给药后约第15分钟出现,持续约2 min后恢复,T波明显升高7例,多见给药后约第10~20分钟升高明显;灯盏花素组偶发单个室早2例,均于给药后约1 min左右出现,持续约30~40 s恢复,T波明显升高1例。
图1 各组大鼠给药前后心率变化趋势比较
生理盐水组图②显示给药后15 min ECG ;葛根素组A 图②给药后9 min ECG P波倒置;葛根素组B图②给药后14 min ECG T波升高;冠心宁组图②给药后8 min ECG偶发单个室早,T波升高 ;灯盏花素组图②给药后8 min ECG ST段降低,T波略有升高
生理盐水组图②给药后12 min ECG ;葛根素组A 图②给药后9 min ECG P波倒置,ST段降低;葛根素组B图②给药后14 min ECG P波倒置,T波升高,心率明显减慢;灯盏花素组图②给药后1 min ECG 频发室早;冠心宁组图②给药后15 min ECG T波升高,心率明显减慢
组别5 min10 min15 min20 min25 min30 min生理盐水组-3.524±0.422-5.671±0.781-5.984±0.88-7.310±2.361-8.062±1.034-10.09±1.98冠心宁组0.891±0.056-0.536±0.0432)-2.526±0.8972)-5.032±2.037-5.786±1.726-6.763±2.743葛根素组4.29±1.592)-2.463±0.0651)-8.737±3.014-10.177±2.150-14.954±3.0451)-14.06±2.1911)灯盏花素组1.045±1.0102)1.895±0.7572)0.726±0.033-1.253±0.483-3.211±0.893-1.77±0.516
表2 各组大鼠10倍正常剂量给药后不同时间点心率变化率的比较±s,n=8)
表3 正常剂量各组大鼠R波和心电图ST-T改变±s,n=8)
表4 10倍正常剂量各组大鼠R波和心电图ST-T改变±s,n=8,mV)
表5 各组大鼠给药后第10~20分钟时R波、ST段和T波变化率的比较±s,n=8)
3 讨 论
活血化瘀中药注射液在血液流变学、血液黏度、抗血小板聚集、抗血栓形成、改善血管内皮细胞功能、调节血脂等方面具有一定的作用,对治疗心脑血管疾病,减少缺血性心脑血管疾病的发病率、病死率、致残率方面具有独特的优势〔3,4〕。不合理的用药或过量的应用是否存在毒性作用目前备受关注和研究。本实验设计的给药剂量是参照3种药物临床用药量,正常剂量为临床常用剂量的6倍,10倍剂量为临床用药量的60倍,每种药物分别设置2个给药剂量即正常剂量组和10倍正常剂量组,旨在比较小剂量和大剂量对心肌是否有损伤及损伤程度的差异。ECG是心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中生物电变化的记录,心脏功能变化与生物电变化有着密切的关系〔5〕。
近年来,中药注射剂的不良反应报道越来越多〔6〕。本实验结果显示,不同活血化瘀中药注射液所引起的ECG改变不同,同一药物不同剂量所致ECG变化不完全一致。冠心宁注射液10倍正常剂量明显减慢心率、R波和T波波幅升高及ST段抬高,正常剂量对ECG的影响较10倍正常剂量小,有报道冠心宁注射液致患者出现皮疹、瘙痒、头痛、眩晕、恶心、呕吐及心悸、心电图异常改变等多器官系统的异常反应〔7,8〕。葛根素注射液10倍正常剂量明显减慢心率、ST段抬高和T波波幅升高,10倍正常剂量较正常剂量对ECG的影响大,多篇文献曾报道葛根素注射液引起全身多个系统和器官症状,表现发热、皮疹头晕、头痛、恶心呕吐、溶血、肝功能异常、心悸、胸闷、窦房阻滞、心率下降、血液三系减少等〔9,10〕。灯盏花素注射液对心率的影响较前两种药物影响的程度小,正常剂量给药后的15 min内致心率升高,而10倍正常剂量给药后的20 min内心率明显减慢,灯盏花素注射液正常剂量和10倍正常剂量对R波、T波均无显著影响,而对ST段,正常剂量使其下降明显,10倍正常剂量使其升高明显。有临床报道灯盏花素注射液有致心血管系统反应临床主要表现为胸闷,心慌,心悸,颜面潮红,血压下降等〔11〕。
实验中对药物致ECG异常改变的观察发现,冠心宁注射液主要使T波升高,正常剂量于给药后8 min偶发室早1例,而10倍正常剂量则未见明显异常,其机制不清,可能与动物的个体差异有关;葛根素注射液所致ECG改变主要是P波出现倒置或减小消失和T波明显升高,10倍正常剂量较正常剂量发生的例数多;灯盏花素注射液对T波无明显异常影响,而对ST段,正常剂量使其下降明显,10倍正常剂量则无明显变化。另葛根素注射液和灯盏花素注射液10倍正常剂量于给药后1 min左右均出现室早发生,偶发或多发,持续约1 min,ECG恢复能正常节律和波形,这可能与麻醉状态及药物注射时可能所致的疼痛反应有一定的关系。
综合3种中药注射液对ECG的影响观察发现,不同药物所致ECG变化不同,这可能与不同药物对心脏的损害部位及损害程度不同所致,其机制尚需进一步研究。 从剂量-效应关系分析来看,不同药物所致ECG的异常变化与给药剂量在某些指标有一定程度相关性,有些指标未见明显相关性。不同药物所致ECG的异常变化与给药时相的关系,3种活血化瘀中药注射液的ECG的变化均有时相规律。冠心宁注射液于给药后10~15 minECG变化明显,葛根素注射液给药后5 minECG变化明显,灯盏花素注射液ECG改变多见给药后约第3~5 min左右,2 min基本恢复正常ECG。如果只作1次断面观察,就不易发现这样的规律,甚至会从不同时间的不同表现作出不同的判断。临床观察时ECG变化的多样性,缺乏规律,均可能与之有关。时相的变化可能与不同药物的作用机制有关,药物对心脏的作用存在不同的时期〔12〕,故可在ECG上表现出一系列的相应变化。此外,药物所致ECG的变化可能还与个体差异有关,也常使药物的作用复杂化。中药注射液发生严重不良反应,原因是多方面的。随着中药制剂的不断增多,中药制剂的安全性评价基础研究和临床观察成为中药发展应用的关键。
因此,活血化瘀的心脏损害,及由此而致的ECG的改变,要根据药物的种类、剂量的差异以及给药过程中的时相变化来观察分析,才有助于提供分析、讨论、比较的基础。但无论如何,在临床处理中药注射液应用时应给予心血管系统足够的关注,减少和避免临床副作用的发生。
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