养心颗粒对心力衰竭大鼠心肌功能的影响

孙静，姜芊竹，周亚滨，张晶，刘志平，李喜伟，张琪*

(1.黑龙江中医药大学附属第一医院，黑龙江 哈尔滨 150040； 2.黑龙江中医药大学附属第二医院，黑龙江 哈尔滨 150001)

随着医学的进步和相关研究的不断深入，人们对心力衰竭(CHF)的认识不断加深,大血管疾病往往会危及冠状动脉，进而引起心脏实质受损，细胞逐渐坏死，无法维持原有生理功能，最终导致心力衰竭。心脏基本功能就是泵血，将血液传输到身体各个组织当中，维持正常的养分和氧气供应，带走代谢产物，从而保证组织正常生存，维护基本功能。如果出现心力衰竭，上述功能将大幅度下降，导致心肌舒缩出现障碍，无法满足机体需要。虽然最终表现为心肌舒缩障碍，但发病机理却有所不同，一部分源于心肌自身损害，导致最终呈现失代偿状态；另一部分来自于其他病理状态，导致心脏受到波及，负荷过重，最终失代偿，出现心力衰竭。

中医学治疗心力衰竭有着独特的理论基础及显著的临床疗效,从整体观念出发，采用辨病与辨证相结合，从整体和根本上改善患者的症状和体征。目前对心力衰竭的研究多集中在改善患者的临床症状，调节神经内分泌细胞因子系统，改善血液动力学，抑制及逆转心室重构。养心汤出自明代王肯堂的《证治准绳》，具有益气养血、养心安神的作用。以往研究证实，养心汤具有降低炎性细胞因子、稳定动脉粥样硬化斑块，减缓内皮细胞损伤，提高心肌组织Ca2+-Mg2+-ATP ase的活性，抑制心肌梗死后心脏局部交感神经过度再生等作用。本实验通过研究养心颗粒对心力衰竭模型大鼠心脏超声心动图、血流动力学指标的影响，探讨其医治心力衰竭的作用机制。

1 材料

1.1 实验动物

52只健康雄性SD大鼠，体质量(200±10)g，均购自黑龙江中医药大学动物实验中心。动物在标准环境下饲养，12 h昼夜循环光照，自由饮水摄食。

1.2 实验药物

养心颗粒：参照《证治准绳》中养心汤药物组成，黄芪、人参、当归、川芎等中药购自于黑龙江省药材公司，由黑龙江中医药大学制剂室制备，每克颗粒中含生药7 g。

依那普利由扬子江药业集团生产(批号H32026568)。

阿霉素(ADR)粉针由深圳万乐药业有限公司生产(批号0501E2),按2 mg/mL的剂量溶于0.9%生理盐水中。

1.3 实验试剂

青霉素钠粉针剂，戊巴比妥钠，苏木精-伊红生物染色剂(HE)，2%盐酸利多卡因注射液，安尔碘皮肤消毒液。

2 方法

2.1 造模分组及给药

取40只SD大鼠，按2 mL/kg剂量腹腔注射阿霉素制备CHF模型，每周1次，共注射6次。6周末经超声心动图检测并将心力衰竭造模成功的大鼠随机分为模型对照组、养心颗粒组和依那普利组，每组12只。另取12只作为正常对照组，大鼠腹腔注射生理盐水2 mL/kg，每周1次，共注射6次。正常对照组和模型对照组分别予等容量蒸馏水灌胃，养心颗粒组和依那普利组按人体表面积折算公式给药灌胃，连续灌服4周。养心颗粒组按照12.07 g/(kg·d)灌胃,依那普利组按照10 mg/(kg·d)灌胃。

2.2 检测指标及方法

2.2.1 心功能指标的超声心动图检测

10周后存活的大鼠进行超声心动图检查。大鼠腹腔注射戊巴比妥全身麻醉，固定后备皮左前胸，碘伏消毒。采用Sonos7500高分辨率小动物超声系统进行超声心动图检查，探头以12 MHz频率经胸高频超声检查，在二维超声引导下用M型超声在胸骨左心长轴切面测量以下指标：左心室舒张末内径(Left ventricular end diastolic diameter,LVEDD)、左心室收缩末内径(Left ventricular end systolic diameter,LVESD)、左心室射血分数(Left ventricular ejection fraction，LVEF)、左室短轴缩短率(Left ventricular fractional shortening，LVFS)，并求3个心动周期的平均值。

2.2.2 血流动力学指标的检测

超声心动图检查完毕后48 h称大鼠体质量，大鼠腹腔注射戊巴比妥钠 2 mL/kg麻醉，分离大鼠右侧颈总动脉，插管入左心室，采用多导生理记录仪连续同步记录大鼠血流动力学变化，包括左心室收缩压峰值(Left ventricular systolic pressure，LVSP)、左室舒张末压(Left ventricular end diastolic pressure，LVEDP)、左室内压最大上升速率(the maximal rate of rise，+dp/dtmax)和左室内压最大下降速率(the maximal rate of fall，-dp/dtmax)。

2.3 统计学处理

3 结果

3.1 一般情况

6周末, 正常对照组大鼠皮毛光泽好，活动灵敏，对周围环境反应灵敏，食量大；模型对照组、养心颗粒组、依那普利组注射出现生命体征改变：体质量下降，食量减少，活动减少，对周围环境反应迟钝，双耳发白，发绀，蜷缩，部分模型出现腹水、腹泻症状。经过治疗后，养心颗粒组、依那普利组大鼠腹水基本消失，体质量、食量、活动度等增加，发绀等缺血症状有明显改善；而模型对照组大鼠生命体征呈现持续恶化。

3.2 各组大鼠心脏超声心动图检测

心脏超声心动图显示，与正常对照组相比，模型对照组、养心颗粒组和依那普利组的LVEF和LVFS均明显降低(P<0.05)；LVESD和LVEDD明显升高(P<0.05)；与模型对照组相比，养心颗粒组和依那普利组LVEF、LVFS明显升高(P<0.05)；LVEDD和LVESD均明显降低(P<0.05)；与依那普利组相比，养心颗粒组各项指标差异无统计学意义(P>0.05)。结果见表1。

3.3 各组大鼠血流动力学指标的比较

与正常对照组相比,模型对照组、养心颗粒组和依那普利组的LVSP和±dp/dtmax均明显降低(P<0.05)；LVEDP明显升高(P<0.05)；与模型对照组相比，养心颗粒组和依那普利组LVSP和±dp/dtmax明显升高(P<0.05)；LVEDP明显降低(P<0.05)；与依那普利组相比，养心颗粒组各项指标差异无统计学意义(P>0.05)。结果见表2。

表1 各组大鼠心脏功能指标的比较

注：与正常对照组比较，*P<0.05；与模型对照组比较，△P<0.05。

表2 各组大鼠血流动力学指标的比较

注：与正常对照组比较，*P<0.05；与模型对照组比较，△P<0.05。

4 讨论

养心汤以益气养血、养心安神为主，佐以活血行气、化痰之品，对气血亏虚、心神失养兼有血瘀痰凝气滞而致心衰病证有标本同治之功[1]。方中人参大补元气以助心脏射血，改善慢性心衰患者心悸怔忡、胸闷气短等心气虚症状，人参中含有多种人参皂苷，有类似强心苷的作用。黄芪补脾益气、利尿消肿，能够增加心肌收缩力，保护心血管系统，抗心律失常，显著减少心脏前负荷，标本兼治，为治气虚水肿之要药。茯苓和缓，益心脾而宁心安神，具有消水肿、降糖，增加心肌收缩力的作用。与人参、黄芪相配伍，能增强君药益气利水之功效。茯神是临床常用的安神药物，可以延长睡眠时间。半夏具有明显的抗心律失常作用，实验研究表明，半夏对离体蛙心及兔心具有抑制作用，当归有改善心肌细胞代谢、提高心脏血流、减少心机耗氧量的作用；川芎减轻心脏前、后负荷的作用是通过扩张微血管，增加血液灌注，降低血液黏度和减少血管阻力实现的。远志除具有明显的镇静作用，其提取物可降低正常小鼠TG。酸枣仁是传统的宁心安神药，有研究表明酸枣仁皂苷A可减少自主活动次数，有很好的镇静催眠作用。肉桂的水提取物和乙醇提取物可以抑制血管内皮细胞增殖、迁移、侵袭的过程。柏子仁具有镇静、改善睡眠的作用。五味子能有效抑制高浓度钙、钾及血管收缩等物质引起的血管收缩，起到扩血管的作用。因此养心颗粒良好的临床疗效和多角度，多靶点的药理学效应，为其用于心力衰竭打下了良好的基础。

心力衰竭发展往往需要经历一个过程，长期负荷过重导致心肌细胞发生改变，结构出现异常，功能进一步下降，最终进入失代偿期，引起一系列症状，心力衰竭逐渐凸显出来[2]。在此过程中心肌微环境发生变化，可以体现在分子水平上，生物化学变化和本身异常是主要原因，在量变的基础上形成质变。在此过程中心肌功能不断变化，结构出现异常，即使血流充分也无法保证足够搏出量，射血分数进一步下降，舒张功能出现障碍，排血量远远不足，无法保证组织需要，导致各器官功能受到影响，从而引起一系列临床症状[3]。

常用的判断心力衰竭模型的方法有心重/体质量比值变化，有创的心功能的测定，观察心肌组织形态学的改变，均需处死大鼠而无法进行随访[4-5]。大鼠的心脏结构和人类相似，其测量方法也和人类相似。而超声心动图测定和Doppler技术，为动物实验检测心功能提供了一种方便、可靠的无损害性方法，因而被广泛接受[6-7]。国外已有许多研究应用超声心动图检测大鼠心脏结构及功能[8-10]。有研究显示，分别采用超声心动图和有创的血流动力学检测HF大鼠心功能，两者高度相关，而超声心动图具有可重复、无创、便捷的优势[11-12]。超声心动图具有更强的方便性和可操作性。心脏超声可以较准确的评价心脏的结构与功能水平，对心力衰竭的病因、功能和预后的判断均具有不可替代的作用，并且具有诸多优点，例如设备简洁易携带、检查结果实时得出和良好的可重复性，心脏超声是用来识别无症状性心力衰竭和诊断症状性心力衰竭最常见的检查手段。心脏超声中最能体现心功能的指标是左室射血分数(LVEF)[13]、左室舒张末期内径(LVEDD)[14]、左室收缩末期内经(LVESD)[15]和左室短轴缩短率(LVFS)。这些指标都能够反映心脏的功能，例如其中之一的左室射血分数(LVEF)，可以体现左室的泵血功能，LVEF低于标准值提示心肌收缩力减低，心功能不良。

本实验结果显示，模型对照组LVEDD、LVESD较正常对照组均明显升高，而LVEF、LVES较正常对照组均明显降低，说明10周末，阿霉素致心力衰竭大鼠心脏结构及功能均发生明显改变。养心颗粒组LVEDD、LVESD较模型对照组均明显降低，而LVEF、LVES较模型对照组均明显升高，说明养心颗粒具有抑制心脏结构改变，提高左室泵血功能，升高射血分数，从而增强心脏功能的作用。

心脏泵血功能可以由血流动力学的变化来体现[16-17]。+dp/dtmax是体现血液流速的指标，并且可以反映室壁张力的变化程度,+dp/dtmax对心肌收缩力变化感受灵敏，可以对心肌收缩力水平进行评定，为临床较常用的指标，根据心输出量变化能分析出心脏泵功能的改变。+dp/dtmax水平不仅受心率的影响也和心脏前后负荷的水平呈正相关。若心率、前后负荷不变甚至出现心率、前后负荷降低时，+dp/dtmax水平上升或不变代表心肌收缩能力提高。-dp/dtmax是体现心肌舒张能力的参数，能够有效的评价心室舒张功能。而心室收缩期功能的体现可以由左心室收缩压(LVSP)体现，LVSP可以直观体现心肌收缩功能水平。左室前负荷水平可以由左心室舒张末期压力(LVEDP)来体现，LVEDP可以间接反映左心室射血功能，可以用来判断舒张性心力衰竭。左心室舒张功能不全或收缩功能不全时，LVEDP水平都升高，此时需要排除法来判断是否是舒张功能不全，如果患者心室不大，LVEF值也正常，则表明心衰非收缩功能不良引起，而是以舒张功能不全为主。所以，只要明确±dp/dtmax、LVSP、LVEDP改变的不同意义，就可以从全方位、多角度对患者心衰的治疗效果进行评价。

本研究采用养心颗粒治疗心力衰竭大鼠，评价养心颗粒对模型大鼠左心室功能的影响。研究结果发现，与模型组比较，养心颗粒组、依那普利组均能显著提高±dp/dtmax、LVSP，降低LVEDP；养心颗粒组与依那普利组各项指标无显著性差异。本实验研究证明，养心颗粒可以显著增强心肌收缩力，还可以显著改善左心室舒张功能，显著降低左心室前负荷，降低心肌耗氧量，从而改善心功能。