本课题组在前期研究已证实,干姜提取物能使心衰兔LVSP、LV±dp/dt max 、LV+dp/dt max 、LV-dp/dt max 呈逐渐上升趋势,t-dp/dt max 呈逐渐缩短趋势,LVEDP呈下降趋势,显示其改善心肌收缩性能,减轻心衰症状的作用,并随剂量增加而作用增强。由于四逆汤是回阳救逆的传统名方,有研究证实其具有增加心衰大鼠心输出量、增强心肌收缩力、较好维持心脏功能的作用,并能提高过氧化物歧化酶(SOD)活性、降低丙二醛(MAD)含量、抗氧化应激、抑制心肌细胞凋亡,从而保护心肌细胞功能 [1] 。干姜是四逆汤的臣药,在四逆汤的临床疗效中起着举足轻重的作用。为了探讨干姜在四逆汤中发挥的内在作用,试从两者改善心衰兔的心肌舒缩性能的作用异同开展研究。
1 材料与仪器
1.1 实验动物 纯种新西兰兔(体重2.3kg±)40只,雌雄各半,随机分为4组,每组10只,分别为低剂量干姜组、中剂量干姜组、高剂量干姜组和四逆汤组。由广东省医学实验动物中心提供,动物合格证号:省科学技术委员会2002A025,省医学实验动物管理委员会26-2003A004。
1.2 主要实验试剂 (1)戊巴比妥钠(由中国医药集团上海化学试剂公司提供,批号F20020915),用生理盐水配备为3%和2%浓度备用。(2)肝素(由徐州万邦生化制药有限公司提供,批号0203107)用生理盐水配备为125万U/100ml和125万U/250ml浓度备用。(3)5%葡萄糖(由广东大冢制药有限公司提供,批号030125)。(4)超临界流体CO 2 萃取的干姜提取物(由广州美晨药业有限公司提供,批号200209054)。(5)食用花生油(由中山市鹰唛食品有限公司提供,产品标准号GB1534-86)。(6)受试品剂量计算、配制及观察用量:按标准体重动物的等效剂量折算,兔口服干姜提取物的LD 50 为1.689ml/kg,分别取其1/60(0.028ml/kg)、1/30(0.056ml/kg)、1/15(0.112ml/kg)为低、中、高剂量。用食用花生油作溶剂,将干姜提取物稀释100倍、50倍、25倍,分别配制成1%、2%、4%干姜提取物,配制后的观察用量均为2.8ml/kg。(7)四逆汤的制备:药物组成制附子、干姜、炙甘草,均购于广东省中医院药剂科,并经广州中医药大学中药鉴定教研室李薇教授鉴定,所购药品均为正品。根据《中国药典》2000版第一部 [2] 规定的比例,分别二次文火煎煮,煎液用水浴法蒸发浓缩为400ml,使其终浓度为0.5g生药/ml,置4℃冰箱中冷藏备用。根据动物与人体表比换算 [3] ,兔口服四逆汤的等效剂量为生药0.75g/kg,取10倍等效剂量7.5g/kg作为本实验观察用量,即四逆汤煎剂用量为15ml/kg。
1.3 主要仪器 (1)RM-600四道生理仪(日产光电);(2)江湾I型微型人工
呼吸机(第二军医大学生产);(3)恒速输液泵(2132microperpex peristaltic);(4)心导管、输液管(江苏无锡市锡山 南泉高分子医械厂出产);(5)常规手术器械。
2 实验方法
2.1 手术方法 [4~6] (1)用3%戊巴比妥钠对新西兰兔行左侧耳缘静脉注射麻醉,仰卧固定;(2)分离气管及左侧颈总动脉后,切开左侧颈总动脉,插入直径1mm已充满肝素(浓度125万U/250ml)的心导管,心导管经压力换能器连接四道生理仪,缓缓推进同时观察示波器,当波型提示导管已进入左心室时停止推进;(3)气管切开,连接微型人工呼吸机,潮气量380ml左右,呼吸频率40次/min左右,并根据动物体重等个体情况调节呼吸频率和潮气量。
2.2 造模方法 上述手术完毕后,经右侧耳缘静脉留置的输液管,注入肝素注射液1ml/kg(浓度125万U/100ml),然后持续滴注5%葡萄糖(滴速20滴/min);稳定10min后,记录各项指标的造模前基础值;用输液泵经上述留置的输液管,恒速输入2%戊巴比妥钠,先以0.15ml·kg -1 ·min -1 的滴速,密切观察各指标的变化,当LV±dp/dt max 下降到基础值的20%左右,暂停滴入,稳定观察10min,观察过程若出现 LV±dp/dt max 回升者,再以0.1ml·kg -1 ·min -1 恒速给予维持量。
2.3 给药途径及用量 经口插管入胃,于造模成功并稳定维持10min后,灌服受试品或对照品,并用适量蒸溜水冲管。各组用药量如下:低剂量干姜组:1%干姜提取物2.8ml/kg;中剂量干姜组:2%干姜提取物2.8ml/kg;高剂量干姜组:4%干姜提取物2.8ml/kg;四逆汤组:四逆汤煎液15ml/kg。
2.4 指标的观察
2.4.1 观察方法 [4,5] 四道生理仪定标灵敏度400mmHg/mm,纸速50mm/s,经连接股动脉的压力换能器测量SAP和DAP;经载波放大器记录左心室内压峰值(LVSP),将左室内压信号经直流放大器放大10倍,测定左室舒张末期压(LVEDP),将载波放大器的电讯号输入微分器,测量左心室内压变化速率最大值(LV±dp/dt max );测定心率(HR)并描记变化曲线;记录II导ECG,根据心电R波峰判断心室开始收缩的标志至dp/dt max 的间隔时间(t-dp/dt max );从血压收缩波起始点至舒张波起点测量心室射血时间(LVET) [7] 。
2.4.2 观察指标 造模前记录基础值,造模成功并稳定10min后记录药前值,给药后分别记录药后5min、10min、15min、20min、30min、45min、60min、90min、120min、150min以下各指标。(1)左心室内压峰值(LVSP);(2)左室舒张末期压(LVEDP);(3)左心室内压变化速率最大值(LV±dp/dt max );(4)左心室内压上升速率最大值(LV+dp/dt max );(5)左心室内压下降速率最大值(LV-dp/dt max );(6)Ⅱ导ECG,根据心电R波峰判断心室开始收缩的标志至dp/dt max 的间隔时间(t-dp/dt max );(7)心室射血时间(LVET):从血压收缩波起始点至舒张波起点的间隔时间。
3 数据处理
使用SPSS10.0统计软件包进行数据处理和统计分析:(1)各组自身比较:各组药前后自身比较采用配对t检验。(2)组间比较:以[(各时点实测值-药前值)/药前值×100%]计算各指标的变化率。采用单因素方差分析(One-Way ANOVA),方差齐性者选择最小显着差异法检验(LSD检验);方差不齐者选择Dunnett t 3 法进行检验。
4 实验结果
结果见表1、表2、表3。结果表明,干姜提取物和四逆汤对心衰兔心肌舒缩性能的共同作用表现在几方面:(1)使心衰动物模型的LVSP、LV±dp/dt max 、LV+dp/dt max 均呈逐渐上升趋势,同时使t-dp/dt max和LVET呈逐渐缩短趋势,显示其增强心肌收缩性能的作用;(2)使心衰动物模型的LV±dp/dt max 、LV-dp/dt max 呈逐渐上升趋势,显示增强心肌舒张性能的作用;(3)使心衰动物模型的t-dp/dt max 呈逐渐缩短趋势,显示其降低外周阻力,减轻心脏后负荷的作用。通过以上几方面的综合作用,改善心衰兔的心脏功能,但其作用程度存在一定的差异。
干姜提取物和四逆汤对心衰兔心肌舒缩性能的作用差异表现在几方面:(1)四逆汤组与各剂量干姜组的t-dp/dt max 和LVET的变化率组间差异无显着性;(2)就LVSP而言,四逆汤组药后120min时与高剂量干姜组之间,药后150min时与中剂量干姜组之间,差异有显着性或差异有非常显着性,P<0.05或P<0.01;(3)就LV±dp/dt max 而言,四逆汤组与高剂量干姜组在药后30~150min各时点均有差异,45min、60min、150min差异有非常显着性,P<0.01,90~120min差异有非常显着性,P<0.001;(4)就LV+dp/dt max 而言,四逆汤组与高剂量干姜组在药后90~150min各时点差异均有显着性,P<0.05;(5)就LV-dp/dt max 而言,四逆汤组与中剂量干姜组在药后30~150min各时点差异均有显着性,90min时差异有非常显着性,P<0.01,与高剂量干姜组在药后30~150min各时点均有差异,30min和150min时 差异有非常显着性,P<0.01,45~120min各时点差异有非常显着性,P<0.001。(6)四逆汤组药后各时点LVEDP与药前值比较均未见差异,而各剂量干姜组药后各时点LVEDP呈下降趋势,尤以高剂量组下降趋势明显,在药后10~150min各时点,与药前值比较差异有非常显着性,P<0.001。
5 结论
(1)中、高剂量干姜组,尤其是高剂量干姜组提高LVSP、LV±dp/dt max 、LV+dp/dt max 和LV-dp/dt max 的幅度明显比四逆汤组大,具有较强的增强心肌收缩和舒张性能的作用。(2)高剂量干姜组在降低LVEDP有独特优势,能减轻心脏前负荷,改善室壁张力和舒张末期容积,增强心肌舒张性能。
6 讨论
干姜是四逆汤的臣药,在四逆汤的临床疗效中起着举足轻重的作用,四逆汤中单用附子,强心作用既不明显,也不持久,且毒性很大;若与干姜、甘草配伍,即强心、升压作用显着而持久。历代均有“附子无干姜不热,得甘草则缓”的说法。本实验研究的结果提示四逆汤和干姜提取物均具有增强心衰兔心脏功能的作用,共同表现为增强心肌收缩和舒张性能、降低外周阻力、减轻心脏后负荷,而以干姜提取物的作用更强,差异具有非常显着性。同时干姜提取物还在改善心率、降低舒张末期压具有优势,更有利于冠脉灌流,减轻心脏前负荷,改善室壁张力和舒张末期容积,增强心肌舒张性能。
由于四逆汤中的附子毒性较大,有研究表明,熟附片煎剂灌胃,可引起兔心率变慢、传导阻滞、室性期外收缩、室性心动过速,最后死于心室颤动,并可见呼吸困难、瞳孔缩小、 分泌物增多、大小便增多,一般于2~3h内死亡 [8] 。虽然通过配伍干姜和甘草,能使毒性明显减轻,但如果长期服用,难免有毒性积蓄的弊端。探讨传统古方的有效成分,在保留原方基本功效的前提下,简化药物组成,开发药物新剂型,可能是中药现代化的发展方向。干姜在四逆汤所发挥的内在作用是什么?其有效成分是否是四逆汤心血管药理作用的物质基础之一?单用干姜和使用四逆汤复方各有什么优势和弊端?值得进一步深入研究。(参考来源:干姜提取物和四逆汤对心衰兔心脏舒缩性能的作用比较,卢传坚,中华中西医杂志2004年第5卷第14期)