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休克血浆对豚鼠乳头状肌的电生理效应及益母草的干预作用
作者:马建伟,刘文燕,张晓云, 刘艳凯,温晓竞, 焦宏,王雪芳, 张利民    
作者单位:中国人民解放军93685部队医院,河北 张家口 075029

《时珍国医国药》 2007年 第5期

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       【摘要】 
       目的探讨益母草对休克血浆所致豚鼠心室乳头肌电生理改变的拮抗作用。方法采用常规玻璃微电极细胞内记录技术,记录离体豚鼠心室乳头肌动作电位,观察休克血浆对豚鼠心室乳头肌动作电位的影响及益母草对其干预作用。结果正常血浆灌流时,与对照组相比,豚鼠心室乳头肌细胞动作电位无明显改变。休克血浆灌流时,豚鼠心室乳头肌细胞动作电位的APA,OS均显著升高,APD50,APD90,APD明显延长,与对照组及正常血浆组比较均有显著性差异(P<0.05);用不同浓度(2.5%,5%,10%)的益母草注射液灌流后,由SP引起的APA,OS升高出现明显降低,动作电位时程明显短于休克血浆组,尤其是APD90,APD缩短更为明显(P<0.01),此作用在浓度为10%时达到最强,且呈浓度依赖性。结论 益母草注射液可明显拮抗休克血浆所致豚鼠心室乳头肌动作电位改变,对心肌具有一定保护作用。
       【关键词】  休克血浆; 电生理; 乳头肌; 益母草
       
       Electrophysiological Effects of Shock Plasma on Guinea Pig Papillary Muscles and Inhibitory Effects of Leonurus heterophyllus Injetion
       MA Jianwei, LIU Wenyan, ZHANG Xiaoyun, LIU Yankai1, WEN Xiaojing, JIAO Hong, WANG Xuefang, ZHANG Limin
       1.Department of Physiology ,Hebei North University ,Zhangjiakou 075029,China;
       2. No.93685 Hospital of PLA, Zhangjiakou, 075029, China
       Abstract:ObjectiveTo clarify the interential effects of Leonurus heterophyllus (LH) on shock plasma(SP) and protective effects on guinea pig papillary muscles.MethodsBy using conventional intracellular microelectrode technology to record their action potentials,LH were used to observe their electrophysiological effects on guinea pig papillary muscles.Results(1)In normal papillary muscles ,shock plasma did not significantly increase the amplitude of action potential(APA) (P<0.05).(2)Perfusion with LH(2.5,5,10 %),partially abolished the effects of shock plasma on guinea pig and overshoot(OS) in a concentration in APD in papillary muscles.ConclusionSP can significantly influence eletrophysiological characteristics of the normal papillary muscles,and LH may abolished the effects of SP on guinea pig papillary muscles.
       Key words:Shock plasma;  Electrophysiology;  Papillary muscles;  Leonurus heterophyllus
        益母草Leonurus heterophyllus (LH)是唇形科草本植物的全草,有效成分为益母草碱甲、乙及水苏碱、油酸等。其功用主治为活血化淤、利尿、调经。研究表明益母草的药理作用是多方面的,不仅有降血压和利尿作用,临床上也有用于冠心病心肌缺血的治疗,取得了良好效果[1]。为了进一步探讨益母草对心肌细胞的保护作用机制,本实验利用常规玻璃微电极细胞内记录技术,观察了益母草对休克血浆(shock plasma,SP)所致豚鼠心室乳头肌动作电位改变的干预作用。
       1  器材
       1.1  药品与仪器
       1.1.1  动物与药物成年豚鼠,Wistar雄性大鼠,中国医学科学院实验动物繁育中心提供;益母草注射液由河北北方学院化学教研室提供。戊巴比妥钠(北京化学试剂厂生产,批号20000919);肝素钠,北京奥博星生物技术责任有限公司生产,批号001218)。
       1.1.2  仪器PCLAB生物信号系统,浙江医科大学实验仪器厂生产;DWF3型微电极放大器,军事医学科学院实验仪器厂生产;SDQ4型三道电子刺激器,蚌埠实用技术研究所生产;微循环显微电视录像设备,徐州光学仪器厂生产;ZCZ50型自动抽注机,浙江医科大学实验仪器厂生产;MLD-1型多功能激光多普勒血流仪,南开大学医学物理研究所生产。
       1.2  SP的制备按我室方法复制豚鼠失血性休克模型[2],豚鼠颈动脉插管,经三通管一端连Lamson瓶,另一端记录血压,通过调节瓶的高度,将血压降至5.3 kPa维持60 min,颈动脉放血4 ml,离心(2 000 r/min)10 min,取上清液,制备SP。
       1.3  标本制备成年豚鼠(200~300 g),雌雄不拘。击颅致昏后迅速开胸取出心脏,置于O2饱和的改良Locke液中。暴露左室,选择分支少、大小约0.6 mm×1 mm×3 mm的柱状乳头肌。制好的标本以不锈钢针固定于灌流槽内的硅橡胶上,用(36.0±0.5)℃的改良Locke液恒温、恒速灌流,流速为5 ml/min,灌流液中持续充以O2,pH 7.4。标本在灌流液中稳定120 min后开始实验。
       1.4  电位引导采用标准玻璃微电极技术记录心肌细胞电活动。玻璃微电极充以电极液后直流电阻为10~20 m。将刺激电极置于标本的心肌组织上,给一波宽2 ms、1 Hz,两倍阈强度的方波刺激,动作电位经微电极引出后,经镀氯化银的银丝输入DWF-3型微电极放大器后,一路输入监听器监听,另一路经高速数模转换器输入微机,采样存储动作电位并分析其各项参数指标。
       1.5  电位记录与给药引发豚鼠心室乳头肌动作电位,待动作电位稳定10 min后,采集正常的动作电位做对照组(Control Group);然后向20 ml心肌灌流液中加入正常血浆(normal plasma, NP)2 ml灌流,分别记录灌流后1,3,5,10,15 min时的电位变化;之后再加入SP 2 ml记录相应时间的电位变化;最后由低到高剂量依次加入益母草注射液,使100 ml灌流液中益母草浓度分别达到2.5,5,10 g(2.5%,5%,10%),并于灌流后1,3,5,10,15 min时,记录每一浓度的动作电位。
       1.6  统计学处理应用Excel统计工具进行,动作电位的各观测指标均以±s表示,给药前后各项指标用t检验,以P<0.05为有显著差异。
       2  结果
       2.1  NP对豚鼠心室乳头肌动作电位的作用NP灌流心室乳头肌标本15 min后,动作电位的各项指标无明显变化。
       2.2  SP对豚鼠心室乳头肌动作电位的作用SP灌流心室乳头肌标本5 min后,动作电位的超射(OS)及幅值(APA)明显增高,(P<0.05);10 min时,动作电位时程(APD,APD50,APD90)开始延长(P<0.05),上述效应10~15 min达到最大(见表1与图1)。
       2.3  益母草对SP所致豚鼠心室乳头肌动作电位的干预作用2.5%益母草的休克血浆灌流液灌流心室乳头肌标本后,APD50明显延长(P<0.05),APD,APD90显著延长(P<0.01);5%益母草休克血浆灌流液时,APA,OS显著降低,与休克血浆组、2.5%益母草休克血浆灌流液组相比均有显著性差异(P<0.05),APD,APD50,APD90与休克血浆比进一步延长(P<0.01),10%益母草休克血浆灌流液时,上述效果更为显著(见表1与图1)。表1  益母草干预休克血浆对豚鼠心室乳头肌动作电位的效应(略)
       3  讨论
        休克是临床上常见急症,常因组织器官的缺血导致重要器官功能代谢障碍和细胞受损。其中,心泵功能的障碍不仅是心源性休克的始动环节,也是加剧其它休克的重要因素。以往研究表明,益母草有改善微循环及增加冠脉血流量,恢复缺血区的血液供应[3]。此外,益母草还增强缺血再灌注损伤心肌中的抗氧自由基系统的活性,减轻氧自由基对心肌细胞膜的损害,减少心肌细胞内心肌酶的漏出[4]。因此,探讨休克血浆对心肌细胞动作电位的影响并寻找保护心肌的有效药物对疾病的治疗具有重要意义。
        结果表明,SP灌流液时,豚鼠心室乳头肌细胞动作电位的APA,OS均显著升高,APD50,APD90,APD也明显延长,可能与休克时机体产生的肾上腺髓质素(ADM)、一氧化氮、自由基(Oxygen free radicals,OFRS)等物质增多及细胞内Ca2+超载有关。这些物质使细胞膜受损,出现离子泵功能障碍,使细胞心肌膜对Na+的通透性增高,OFRS激活Na+Ca2+交换,使细胞膜Na+Ca2+交换异常[5],Na+负荷过度,去极化时Na+内流增加,因而心室肌细胞动作电位的OS,APA明显增高;而离子泵功能障碍及OFRS可使细胞内Ca2+含量明显增高,引起Ca2+超载(calcium overload),Ca2+负荷过度,复极化缓慢,可能是APD明显延长的重要原因。另外OFRS还有使ATP酶活性下降,细胞膜各种主动转运功能减弱,故可抑制延迟整流钾电流(IK)作用,这种延迟整流钾电流的迅速降低,可能引起APD的瞬间延长的另一原因[6]。
        用含益母草的休克血浆灌流后,可对抗SP引起的APA,OS升高,APD50,APD90,APD延长效应。可能是益母草减轻氧自由基对心肌细胞膜的损害[4];保护心肌细胞的ATP酶,减低钙超载;逆转被抑制通道活动。另外益母草可能提高酶的活性,减少酶漏出,保护抗氧化酶系统,减轻脂质过氧化反应,抑制过氧化脂质生成。郑鸿翱等[7]曾报道益母草可明显降低心肌组织丙二醛(MDA)含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化酶(GSH1PX)活性,提高心肌酶肌酸激酶(CK)、谷丙转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶2L(LDH2L)和α羟基丁酸(α2HBDH)活性等多种酶的活性。陈少如等[8]也曾报道的益母草可减轻心肌酶的漏出,保护心肌细胞Ca2+ATP酶、Na+-K+-ATP酶、Mg2+-ATP酶,促进Ca2+泵出并减少Na+-K+交换,从而减少细胞内Ca2+超载。以上结果表明,益母草可明显拮抗SP对豚鼠心室乳头肌动作电位的影响,对心肌细胞有重要保护作用。
        
       【参考文献】
           [1]董仁寿,陈少如,黄俊益,等.益母草注射液治疗无症状性心肌缺血的临床观察[J].汕头大学医学院学报,1998,11(1):6.
       
       [2]牛春雨,张 静,樊 贵,等.淋巴液对失血性休克大鼠系膜微循环变化的影响[J].微循环学杂志,1996,6(3):1.
       
       [3]黄俊益,董仁寿,颜建中.从微循环血液流变学变化探讨益母草对冠心病的疗效机理[J].中国血液流变学杂志,1995,5(3):16.
       
       [4]钟丽萍,施道海,陈蕴英.益母草与心肌保护[J].江西医学院学报,2004,44(6):135.
       
       [5]Storozhevykh TP,Pinelis ,Vinskaya,et al.The leading role of membrane Ca2+ ATPase in recovery of Ca2+homeostasis after glutamate shock[J].Bull Exp Biol Med.2003,135(2):139.
       
       [6]王泽君,鲍光宏.氧自由基引起心肌损伤的离子通道机制[J].高血压杂志,1998,6(4):238.
       
       [7]郑鸿翱,陈少如,尹 俊.益母草对兔心肌缺血再灌注损伤时氧自由基的影响[J].汕头大学医学院,1997,10(2):10.
       
       [8]陈少如,陈 穗,郑鸿翱,等.益母草治疗心肌缺血或再灌注损伤及其机制研究[J].微循环学杂志,2001,11(4):16.

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