養心顆粒對心力衰竭大鼠心肌功能的影響

孫靜，姜芊竹，周亞濱，張晶，劉志平，李喜偉，張琪*

(1.黑龍江中醫藥大學附屬第一醫院，黑龍江 哈爾濱 150040； 2.黑龍江中醫藥大學附屬第二醫院，黑龍江 哈爾濱 150001)

隨著醫學的進步和相關研究的不斷深入，人們對心力衰竭(CHF)的認識不斷加深,大血管疾病往往會危及冠狀動脈，進而引起心臟實質受損，細胞逐漸壞死，無法維持原有生理功能，最終導致心力衰竭。心臟基本功能就是泵血，將血液傳輸到身體各個組織當中，維持正常的養分和氧氣供應，帶走代謝產物，從而保證組織正常生存，維護基本功能。如果出現心力衰竭，上述功能將大幅度下降，導致心肌舒縮出現障礙，無法滿足機體需要。雖然最終表現為心肌舒縮障礙，但發病機理卻有所不同，一部分源于心肌自身損害，導致最終呈現失代償狀態；另一部分來自于其他病理狀態，導致心臟受到波及，負荷過重，最終失代償，出現心力衰竭。

中醫學治療心力衰竭有著獨特的理論基礎及顯著的臨床療效,從整體觀念出發，采用辨病與辨證相結合，從整體和根本上改善患者的癥狀和體征。目前對心力衰竭的研究多集中在改善患者的臨床癥狀，調節神經內分泌細胞因子系統，改善血液動力學，抑制及逆轉心室重構。養心湯出自明代王肯堂的《證治準繩》，具有益氣養血、養心安神的作用。以往研究證實，養心湯具有降低炎性細胞因子、穩定動脈粥樣硬化斑塊，減緩內皮細胞損傷，提高心肌組織Ca2+-Mg2+-ATP ase的活性，抑制心肌梗死后心臟局部交感神經過度再生等作用。本實驗通過研究養心顆粒對心力衰竭模型大鼠心臟超聲心動圖、血流動力學指標的影響，探討其醫治心力衰竭的作用機制。

1 材料

1.1 實驗動物

52只健康雄性SD大鼠，體質量(200±10)g，均購自黑龍江中醫藥大學動物實驗中心。動物在標準環境下飼養，12 h晝夜循環光照，自由飲水攝食。

1.2 實驗藥物

養心顆粒：參照《證治準繩》中養心湯藥物組成，黃芪、人參、當歸、川芎等中藥購自于黑龍江省藥材公司，由黑龍江中醫藥大學制劑室制備，每克顆粒中含生藥7 g。

依那普利由揚子江藥業集團生產(批號H32026568)。

阿霉素(ADR)粉針由深圳萬樂藥業有限公司生產(批號0501E2),按2 mg/mL的劑量溶于0.9%生理鹽水中。

1.3 實驗試劑

青霉素鈉粉針劑，戊巴比妥鈉，蘇木精-伊紅生物染色劑(HE)，2%鹽酸利多卡因注射液，安爾碘皮膚消毒液。

2 方法

2.1 造模分組及給藥

取40只SD大鼠，按2 mL/kg劑量腹腔注射阿霉素制備CHF模型，每周1次，共注射6次。6周末經超聲心動圖檢測并將心力衰竭造模成功的大鼠隨機分為模型對照組、養心顆粒組和依那普利組，每組12只。另取12只作為正常對照組，大鼠腹腔注射生理鹽水2 mL/kg，每周1次，共注射6次。正常對照組和模型對照組分別予等容量蒸餾水灌胃，養心顆粒組和依那普利組按人體表面積折算公式給藥灌胃，連續灌服4周。養心顆粒組按照12.07 g/(kg·d)灌胃,依那普利組按照10 mg/(kg·d)灌胃。

2.2 檢測指標及方法

2.2.1 心功能指標的超聲心動圖檢測

10周后存活的大鼠進行超聲心動圖檢查。大鼠腹腔注射戊巴比妥全身麻醉，固定后備皮左前胸，碘伏消毒。采用Sonos7500高分辨率小動物超聲系統進行超聲心動圖檢查，探頭以12 MHz頻率經胸高頻超聲檢查，在二維超聲引導下用M型超聲在胸骨左心長軸切面測量以下指標：左心室舒張末內徑(Left ventricular end diastolic diameter,LVEDD)、左心室收縮末內徑(Left ventricular end systolic diameter,LVESD)、左心室射血分數(Left ventricular ejection fraction，LVEF)、左室短軸縮短率(Left ventricular fractional shortening，LVFS)，并求3個心動周期的平均值。

2.2.2 血流動力學指標的檢測

超聲心動圖檢查完畢后48 h稱大鼠體質量，大鼠腹腔注射戊巴比妥鈉 2 mL/kg麻醉，分離大鼠右側頸總動脈，插管入左心室，采用多導生理記錄儀連續同步記錄大鼠血流動力學變化，包括左心室收縮壓峰值(Left ventricular systolic pressure，LVSP)、左室舒張末壓(Left ventricular end diastolic pressure，LVEDP)、左室內壓最大上升速率(the maximal rate of rise，+dp/dtmax)和左室內壓最大下降速率(the maximal rate of fall，-dp/dtmax)。

2.3 統計學處理

3 結果

3.1 一般情況

6周末, 正常對照組大鼠皮毛光澤好，活動靈敏，對周圍環境反應靈敏，食量大；模型對照組、養心顆粒組、依那普利組注射出現生命體征改變：體質量下降，食量減少，活動減少，對周圍環境反應遲鈍，雙耳發白，發紺，蜷縮，部分模型出現腹水、腹瀉癥狀。經過治療后，養心顆粒組、依那普利組大鼠腹水基本消失，體質量、食量、活動度等增加，發紺等缺血癥狀有明顯改善；而模型對照組大鼠生命體征呈現持續惡化。

3.2 各組大鼠心臟超聲心動圖檢測

心臟超聲心動圖顯示，與正常對照組相比，模型對照組、養心顆粒組和依那普利組的LVEF和LVFS均明顯降低(P<0.05)；LVESD和LVEDD明顯升高(P<0.05)；與模型對照組相比，養心顆粒組和依那普利組LVEF、LVFS明顯升高(P<0.05)；LVEDD和LVESD均明顯降低(P<0.05)；與依那普利組相比，養心顆粒組各項指標差異無統計學意義(P>0.05)。結果見表1。

3.3 各組大鼠血流動力學指標的比較

與正常對照組相比,模型對照組、養心顆粒組和依那普利組的LVSP和±dp/dtmax均明顯降低(P<0.05)；LVEDP明顯升高(P<0.05)；與模型對照組相比，養心顆粒組和依那普利組LVSP和±dp/dtmax明顯升高(P<0.05)；LVEDP明顯降低(P<0.05)；與依那普利組相比，養心顆粒組各項指標差異無統計學意義(P>0.05)。結果見表2。

表1 各組大鼠心臟功能指標的比較

注：與正常對照組比較，*P<0.05；與模型對照組比較，△P<0.05。

表2 各組大鼠血流動力學指標的比較

注：與正常對照組比較，*P<0.05；與模型對照組比較，△P<0.05。

4 討論

養心湯以益氣養血、養心安神為主，佐以活血行氣、化痰之品，對氣血虧虛、心神失養兼有血瘀痰凝氣滯而致心衰病證有標本同治之功[1]。方中人參大補元氣以助心臟射血，改善慢性心衰患者心悸怔忡、胸悶氣短等心氣虛癥狀，人參中含有多種人參皂苷，有類似強心苷的作用。黃芪補脾益氣、利尿消腫，能夠增加心肌收縮力，保護心血管系統，抗心律失常，顯著減少心臟前負荷，標本兼治，為治氣虛水腫之要藥。茯苓和緩，益心脾而寧心安神，具有消水腫、降糖，增加心肌收縮力的作用。與人參、黃芪相配伍，能增強君藥益氣利水之功效。茯神是臨床常用的安神藥物，可以延長睡眠時間。半夏具有明顯的抗心律失常作用，實驗研究表明，半夏對離體蛙心及兔心具有抑制作用，當歸有改善心肌細胞代謝、提高心臟血流、減少心機耗氧量的作用；川芎減輕心臟前、后負荷的作用是通過擴張微血管，增加血液灌注，降低血液黏度和減少血管阻力實現的。遠志除具有明顯的鎮靜作用，其提取物可降低正常小鼠TG。酸棗仁是傳統的寧心安神藥，有研究表明酸棗仁皂苷A可減少自主活動次數，有很好的鎮靜催眠作用。肉桂的水提取物和乙醇提取物可以抑制血管內皮細胞增殖、遷移、侵襲的過程。柏子仁具有鎮靜、改善睡眠的作用。五味子能有效抑制高濃度鈣、鉀及血管收縮等物質引起的血管收縮，起到擴血管的作用。因此養心顆粒良好的臨床療效和多角度，多靶點的藥理學效應，為其用于心力衰竭打下了良好的基礎。

心力衰竭發展往往需要經歷一個過程，長期負荷過重導致心肌細胞發生改變，結構出現異常，功能進一步下降，最終進入失代償期，引起一系列癥狀，心力衰竭逐漸凸顯出來[2]。在此過程中心肌微環境發生變化，可以體現在分子水平上，生物化學變化和本身異常是主要原因，在量變的基礎上形成質變。在此過程中心肌功能不斷變化，結構出現異常，即使血流充分也無法保證足夠搏出量，射血分數進一步下降，舒張功能出現障礙，排血量遠遠不足，無法保證組織需要，導致各器官功能受到影響，從而引起一系列臨床癥狀[3]。

常用的判斷心力衰竭模型的方法有心重/體質量比值變化，有創的心功能的測定，觀察心肌組織形態學的改變，均需處死大鼠而無法進行隨訪[4-5]。大鼠的心臟結構和人類相似，其測量方法也和人類相似。而超聲心動圖測定和Doppler技術，為動物實驗檢測心功能提供了一種方便、可靠的無損害性方法，因而被廣泛接受[6-7]。國外已有許多研究應用超聲心動圖檢測大鼠心臟結構及功能[8-10]。有研究顯示，分別采用超聲心動圖和有創的血流動力學檢測HF大鼠心功能，兩者高度相關，而超聲心動圖具有可重復、無創、便捷的優勢[11-12]。超聲心動圖具有更強的方便性和可操作性。心臟超聲可以較準確的評價心臟的結構與功能水平，對心力衰竭的病因、功能和預后的判斷均具有不可替代的作用，并且具有諸多優點，例如設備簡潔易攜帶、檢查結果實時得出和良好的可重復性，心臟超聲是用來識別無癥狀性心力衰竭和診斷癥狀性心力衰竭最常見的檢查手段。心臟超聲中最能體現心功能的指標是左室射血分數(LVEF)[13]、左室舒張末期內徑(LVEDD)[14]、左室收縮末期內經(LVESD)[15]和左室短軸縮短率(LVFS)。這些指標都能夠反映心臟的功能，例如其中之一的左室射血分數(LVEF)，可以體現左室的泵血功能，LVEF低于標準值提示心肌收縮力減低，心功能不良。

本實驗結果顯示，模型對照組LVEDD、LVESD較正常對照組均明顯升高，而LVEF、LVES較正常對照組均明顯降低，說明10周末，阿霉素致心力衰竭大鼠心臟結構及功能均發生明顯改變。養心顆粒組LVEDD、LVESD較模型對照組均明顯降低，而LVEF、LVES較模型對照組均明顯升高，說明養心顆粒具有抑制心臟結構改變，提高左室泵血功能，升高射血分數，從而增強心臟功能的作用。

心臟泵血功能可以由血流動力學的變化來體現[16-17]。+dp/dtmax是體現血液流速的指標，并且可以反映室壁張力的變化程度,+dp/dtmax對心肌收縮力變化感受靈敏，可以對心肌收縮力水平進行評定，為臨床較常用的指標，根據心輸出量變化能分析出心臟泵功能的改變。+dp/dtmax水平不僅受心率的影響也和心臟前后負荷的水平呈正相關。若心率、前后負荷不變甚至出現心率、前后負荷降低時，+dp/dtmax水平上升或不變代表心肌收縮能力提高。-dp/dtmax是體現心肌舒張能力的參數，能夠有效的評價心室舒張功能。而心室收縮期功能的體現可以由左心室收縮壓(LVSP)體現，LVSP可以直觀體現心肌收縮功能水平。左室前負荷水平可以由左心室舒張末期壓力(LVEDP)來體現，LVEDP可以間接反映左心室射血功能，可以用來判斷舒張性心力衰竭。左心室舒張功能不全或收縮功能不全時，LVEDP水平都升高，此時需要排除法來判斷是否是舒張功能不全，如果患者心室不大，LVEF值也正常，則表明心衰非收縮功能不良引起，而是以舒張功能不全為主。所以，只要明確±dp/dtmax、LVSP、LVEDP改變的不同意義，就可以從全方位、多角度對患者心衰的治療效果進行評價。

本研究采用養心顆粒治療心力衰竭大鼠，評價養心顆粒對模型大鼠左心室功能的影響。研究結果發現，與模型組比較，養心顆粒組、依那普利組均能顯著提高±dp/dtmax、LVSP，降低LVEDP；養心顆粒組與依那普利組各項指標無顯著性差異。本實驗研究證明，養心顆粒可以顯著增強心肌收縮力，還可以顯著改善左心室舒張功能，顯著降低左心室前負荷，降低心肌耗氧量，從而改善心功能。