姜 浩,农一兵,林 谦

心力衰竭(CHF)是各种心脏疾病导致心功能不全的综合征,表现为心输出量不足,不能维持机体代谢所需的氧供的病理生理状态,是临床上各种类型心脏病的最终结局。其中慢性心力衰竭的发生发展与神经内分泌、细胞因子系统激活等有关,这些体液因子可参与诱导心肌细胞发生结构和功能改变,促进心室重构,使心功能进一步恶化。根据中医的基础理论认为大多数心力衰竭乃气阴两虚、瘀血阻滞所致,因此,本课题组筛选了具有益气活血作用的药物:党参、黄芪、丹参、川芎、红花等组成活血方,通过研究活血化瘀方对腹主动脉缩窄术后心力衰竭大鼠血流动力学的影响,来探讨其治疗CHF的作用机制。

1 材料与方法

1.1 药品 中药组活血药的药方为:党参30 g,黄芪30 g,丹参30 g,川芎30 g,红花 15 g。将中药制成浸膏,制成的浸膏含生药量为1.0 g/mL,由我院制剂室醇提。10%的水合氯醛麻醉剂。卡托普利购自北京曙光药业有限责任公司,国药准字H11020833,产品批号:090501。

1.2 动物 健康雄性SD大鼠75只,清洁级。造模时的体重210 g～250 g,由维通利华实验动物中心提供。实验动物质量合格,分笼饲养,自由饮水,常规饲料。

1.3 实验方法

1.3.1 手术造模 10%水合氯醛(0.35 g/kg)腹腔麻醉,上腹正中线切口,在双肾动脉上方约0.5 cm处小心地使腹主动脉充分暴露并分离出来,将8号针头与腹主动脉共同结扎,拔除针头,造成腹主动脉管腔环形缩窄约50%～60%。术后随机分为A组(缩窄4周)与B组(缩窄8周);假手术组同期开腹不结扎作对照。术后青霉素40×104U/只肌肉注射5 d,预防感染。手术共使用大鼠75只,其中5只在术中和术后2 d内死亡。

1.3.2 分组及给药方法 70只术后大鼠分成5组:假手术组(正常组)、模型组、中药组、西药组、中西医结合组。假手术组、模型组灌服生理盐水;中药组每只每次大鼠给予益气活血药浸膏2 mL,每日给药2次,总药量相当于成年人的20倍给药剂量;西药组给予卡托普利约7.5 mg/kg,中西医结合组给予中药联合卡托普利片灌胃。手术后开始灌服药物,治疗4周每组取5只大鼠进行血流动力学检测。余下大鼠灌服治疗8周后,各组取5只检测的血流动力学。整个实验实际用于血流动力学检测检测并获得完整检测数据的大鼠每组10只。实验中有3只大鼠在灌胃中死亡,其余大鼠用于其他实验检测。

1.3.3 血流动力学检测 术后5周,各组 5只 Wistar大鼠10%水合氯醛(0.35 g/kg)腹腔麻醉,导管内充满肝素,右颈总动脉逆行插管至左心室,另一端接压力换能器输入多媒体生物信号记录仪系统,记录各组左室收缩压(LVSP)、左室舒张末压(LVEDP)、左室内压上升下降最大速率(±dp/dtmax)、心率(HR)、外周平均动脉压(MBP)。术后9周同方法检测余下大鼠(B组)。

1.4 统计学处理 实验结果用PEMS3.1软件,多组数据两两比较,采用q检验分析实验数据。

2 结 果

2.1 各组大鼠灌胃4周后的血流动力学变化(见表1)

表1 各组大鼠灌胃4周后的血流动力学变化(±s)

表1 各组大鼠灌胃4周后的血流动力学变化(±s)

组别 HR/min MBP mmHg LVSP mmHg LVEDP mmHg+dp/dtmax mmHg/s-dp/dtmax mmHg/s正常组 404.00±9.27 92.52±4.46 119.57±2.26 0.69±0.21 3 261.49±162.69 2 600.53±188.231)模型组 422.00±23.31 99.64±3.98 128.97±3.98 9.69±1.44 3 392.64±222.49 2 265.23±154.85中药组 414.80±15.80 96.91±4.20 129.05±2.94 7.94±1.52 3 522.51±166.72 2 678.41±146.211)西药组 426.60±8.41 92.13±3.34 122.71±4.431) 7.76±1.65 3 096.15±97.32 2 518.03±109.471)中西医结合组 405.60±13.94 92.53±4.36 122.15±4.651) 6.46±1.692) 3 227.80±100.40 2 570.43±70.402)与模型组比较,1)P＜0.05,2)P＜0.01

2.2 各组大鼠手术后灌药8周后的血流动力学变化(见表2)

表2 各组大鼠手术后灌药8周后的血流动力学变化(±s)

表2 各组大鼠手术后灌药8周后的血流动力学变化(±s)

组别 HR/min MBP mmHg LVSP mmHg LVEDP mmHg+dp/dtm ax mmHg/s-dp/dtmax mmHg/s正常组 397.20±9.45 95.52±3.35 122.25±3.412) 0.70±0.191) 3 501.90±151.031) 2 515.47±121.312)模型组 427.80±9.85 83.66±1.52 115.79±4.03 15.92±1.02 2 660.08±190.44 2 038.40±117.13益气活血组 390.80±12.87 88.89±3.49 119.53±2.791) 11.26±2.342) 3 111.95±98.861) 2 388.88±218.60卡托普利组 392.20±11.21 85.77±2.99 117.12±4.08 13.28±1.561) 3 116.88±129.621) 2 393.62±125.791)中西医结合组 397.60±14.01 84.65±3.23 117.55±3.08 9.64±1.832) 3 127.03±143.071) 2 409.17±112.592)与模型组比较,1)P＜0.05,2)P＜0.01

3 讨 论

压力负荷和/或容量负荷过度是心功能不全(心力衰竭)的重要原因,腹主动脉缩窄术后造成大鼠心力衰竭模型是通过增加外周阻力造成压力后超负荷过重引起的心功能不全的模型,即心脏压力负荷过重的疾病(如高血压)引起心力衰竭的模型,该模型对高血压引起的心功能不全具有很好的代表性,是研究心力衰竭病理生理过程以及中医药理学较为理想的动物模型之一,尤其适合研究压力负荷过重时心肌肥大的进展,和心功能不全从代偿走向失代偿过程中的病理形态学及能量代谢变化[1]。

心功能不全涉及的范围较CHF更为广泛,通常表明经器械检查如超声心动图等提示心脏收缩或舒张功能已有异常,但尚未出现临床症状的程度。换言之,伴有临床症状的心功能不全称之为心力衰竭,但有心功能不全的患者不一定是心力衰竭[2]。这是临床上预防心功能进一步恶化的最重要的阶段。当高血压、缺血性心脏病、糖尿病、肥厚性心肌病等疾患发生心功能不全时,先发生舒张功能不全性CHF,后发生收缩功能不全性CHF或混合性CHF。LVEDP是反映心功能最直接的指标,本实验显示模型组 LVEDP明显增高,反映了大鼠先发生舒张功能不全。有文献认为LVEDP≥15 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)判断心力衰竭模型构建成功[3]。在试验中部分造模后的大鼠检测发现 LVEDP没有达到15 mmHg。正常(4月龄)大鼠的LVEDP≤0～2 mmHg,大于此范围即可说明大鼠存在心功能不全,随着病程的延长,LVEDP逐渐升高。国产的生理仪敏感度与进口的生理仪敏感度有一定的差距,但能正确反映出不同的药物干预后心功能各项指标的差异与变化趋势。本实验研究提示腹主动脉结扎8周后,LVEDP显着增高。

心力衰竭发生发展的基本机制是心室重塑。心肌细胞肥厚、胞外基质增多、胶原纤维增生使心肌的病理形态学和生理功能发生相应变化,即心室重塑。多种内源性神经细胞因子如:去甲肾上腺素、血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)、醛固酮、内皮素等的长期慢性激活,促进心肌细胞凋亡,胚胎基因和蛋白质的再表达导致心室重塑。心室重塑是机体适应于循环外周阻力的变化而发生的病理生理学过程[4]。本方含有党参、黄芪、丹参、川芎、红花等常用中药。党参碱具有明显的降压作用,其提取物能提高心排血量而不增加心率,并能增加脑、下肢和内脏的血液量。另报道,本品浸膏对肾上腺素的升压反应有明显的对抗作用[5]。黄芪有强心作用,许多实验证明黄芪具有明显的正性肌力作用,其主要活性成分为黄芪皂苷。另外,黄芪还有心肌保护作用,其对心肌缺血缺氧、缺血/再灌注损伤、缺氧缺糖/复氧复糖损伤、感染病毒以及药物中毒的心肌均有明显的保护作用。丹参具有祛瘀止痛、活血通经、清心除烦和滋补之功效[6],在心血管疾病中广泛运用。国内学者研究发现丹参有拮抗AngⅡ促心肌细胞肥大的作用,并可抑制心肌成纤维细胞的增殖和胶原的合成,防治心肌细胞凋亡,具有良好的拮抗心室重塑的作用[6]。川芎[7]中含有川芎嗪,其有效成分为四甲基吡嗪。川芎嗪可保护血管内皮细胞,具有钙离子拮抗作用。使血管扩张,降低心脏后负荷,减轻心室的肥厚和扩大,从而改善和减轻相应的左心室的改变,这是改善心力衰竭的关键,显着提高心排血量、每搏量,静态相对舒张末期容量亦明显提高,从而更好改善心功能[8]。川芎嗪同时还可改善机体的缺氧状态,减轻血管内皮细胞的损伤,降低毛细血管的通透性,能抑制血小板的聚集,降低血液黏度,还可以促进前列腺素Ⅱ合成,抑制血栓素A2的生成和释放,从而调节前列腺素Ⅱ和血栓素 A2的平衡,有效改善心力衰竭。红花[9]注射液主要成分为红花苷、红花黄色素,具有抑制二磷腺苷(ADP)诱导的血小板聚集,提高纤维蛋白溶解活性,改善高粘状态,并能消除由肾上腺素和去甲肾上腺索引起的血管收缩作用,消除血管平滑肌的痉挛状态,起到扩张血管、增加血容量和组织灌注量,改善微循环的作用。同时红花具有抗氧化、降血脂、清除自由基的作用,保护心肌细胞,增加心脏灌注,提高心肌抗缺氧能力,提高红细胞的变形能力及红细胞的携氧能力[10]。

益气活血药方仅含有五味药,但都是心血管疾病常用的活血药。卡托普利通过竞争性抑制血管紧张素转换酶活性,降低血浆血管紧张素Ⅱ和血管紧张素Ⅲ的水平,降低醛固酮和儿茶酚胺的分泌,预防心肌细胞的凋亡,防止心肌的重构。实验结果表明,活血药作为辅药与西药卡托普利的联合使用能改善心功能不全大鼠心肌的血流动力学,延长心力衰竭代偿期,提高心功能不全大鼠生存质量。有关作用机制仍需进一步研究。

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