炙甘草汤对豚鼠离体心室乳头肌电生理效应的研究
作者：温晓竞 胥爱文 张晓云 张淑萍 马建伟 王雪芳 陈立锋
【摘要】 目的：探讨炙甘草汤对豚鼠心室肌动作电位的影响。方法：用玻璃微电极细胞内记录的方法，描记正常和不同剂量炙甘草汤（10、20和40mg/ml）灌流时的豚鼠心室乳头肌细胞动作电位，测量其RP、APA、Vmax、APD50、APD90和APD。结果：20 mg/ml炙甘草汤可明显缩短APD90（P＜005），40mg/ml炙甘草汤对APD50、APD90和APD均有明显缩短作用（P＜005或001）。结论：炙甘草汤可缩短豚鼠心室肌细胞动作电位的时程。
【关键词】 炙甘草汤；豚鼠；乳头肌；动作电位
【ABSTRACT】 Objective：To evaluate the effects of Zhigancao Decoction on the action potential of isolated guinea pig papillary muscle. Methods: By using intracellular microelectrode techniques to record their action potentials, Zhigancao Decoction were used to observe their electrophysiological effects.Results:Compared with control group, the 90% duration of action potential (APD90) was shortened（P＜005）in Zhigancao Decoction(20 mg/ml) group; the 50% duration of action potential (APD50)、the 90% duration of action potential (APD90) and the action potential duration (APD) were shortened significantly（P＜005 or 001）in Zhigancao Decoction(40mg/ml) group.Conclusion: Zhigancao Decoction can shorten the action potential duration of isolated guinea pig papillary muscle in a concentrationdependent manner.
【KEY WORDS】 Zhigancao decoction; Guinea pig; Papillary muscle; Action potential
炙甘草汤为古典名方，源于东汉张仲景《伤寒论》，又称“复脉汤”，具有滋阴补血、益气复脉之功效，历代医家均将其作为心律失常（即中医所谓“心动悸，脉结代”）的要药。近年来，炙甘草汤的抗心律失常实验研究颇多，已明确对多种因素诱发的心律失常均有保护作用[1~4]。但炙甘草汤对正常生理情况下心室乳头肌的电生理效应尚未见报道。本实验采用微电极技术研究不同剂量的炙甘草汤对豚鼠离体乳头肌动作电位的影响，以进一步探讨炙甘草汤的抗心律失常作用机制。
1 材料和方法
11 材料
111 动物：豚鼠12只，雌雄不拘，体重250~350g，医学院实验动物繁育中心提供。
112 药品：药物制备：炙甘草汤由炙甘草、人参、麦冬、生地、桂枝、麻仁、生姜、阿胶、大枣九味药组成，全方用三倍于生药的水煎煮两次，将过滤后的提取液浓缩成1∶1的浓缩液，即1ml药液相当于1g生药。经灭菌处理后封装，置4℃冰箱保存备用。灌流液：改良Locke液。
113 仪器：Pclab生物信号采集处理系统，浙江医科大学实验仪器厂生产；DWF3型微电极放大器，军事医学科学院实验仪器厂生产；SDQ4型三道刺激器，蚌埠实用技术研究所生产。
12 方法
121 标本制备：将豚鼠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06 mm×1 mm×3mm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±05℃的改良Locke液恒温、恒速灌流，流速为5ml/min，灌流液中持续充以O2，pH 74。标本在灌流液中稳定120min后开始实验。
122 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10~20MΩ。将刺激电极置于标本的心肌组织上，给一波宽2ms、1Hz，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DWF3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。
123 给药方法：引发豚鼠心室乳头肌动作电位，待动作电位稳定10min后，采集正常的动作电位做对照；给药组：向心肌灌流液中由低到高剂量依次加入炙甘草汤02ml、04ml和08ml（灌流液为20ml）使100ml灌流液中的炙甘草汤剂量分别达到1g、2g和4g(1、2和4g%)，分别记录不同浓度炙甘草汤灌流后5min、10min、15min、20min时的电位变化。
124 观测指标：静息电位（resting potential, RP）、动作电位幅值（amplitude of action potential, APA）、0相最大除极速率（maximal rate of depolarization, Vmax）、复极50%和90%时间( 50% and 90% of duration of action potential, APD50 and APD90)及动作电位时程（duration of action potential, APD）。
125 统计方法：数据以均数±标准差（x±s）表示，组间比较用t检验。
2 结果
不同剂量的炙甘草汤对豚鼠离体乳头肌细胞的RP、APA和Vmax无明显影响；但对APD50、 APD90和APD的影响呈现剂量依赖的特点，20mg/ml炙甘草汤灌流后乳头肌细胞的APD90明显短于对照（P＜005），40mg/ml炙甘草汤灌流后的APD50、 APD90和APD与对照相比均明显缩短（P＜005或001），结果见表1。
表1 炙甘草汤对豚鼠心室肌细胞动作电位的影响（略）
注：*与对照组比较P＜005；**与对照组比较P<001
3 讨论
炙甘草汤是中医临床怔忡、脉结代即心律失常的主要方剂之一，由炙甘草、生姜、人参、生地、桂枝、阿胶、麦冬、麻仁、大枣九味药材组成。炙甘草、麦冬和生地可调整植物神经功能，增加冠状动脉血流量，改善心肌供血；桂枝能扩张血管，促进血液循环，改善心肌血氧供应，促进传导；人参能增强心肌收缩力，抗心肌缺血；阿胶能改善微循环，抗心肌缺血。诸药相合，能较好地改善心肌供血及窦房传导功能，增强心肌收缩力，调节心律，起到抗心律失常的作用[5]。有研究表明，炙甘草汤中的三种主要有效成分：甘草酸、人参总皂苷和麦冬总皂苷，合用能明显降低大鼠离体心房肌自律性和兴奋性，明显延长大鼠离体心房肌功能不应期，明显抑制肾上腺素诱发大鼠离体乳头肌自律性和心律失常[6]。心肌的兴奋性和自律性均为心肌的电生理特性，而动作电位的形态、时程、幅值和形成的离子机制是心肌细胞电生理特性的基础和决定因素[7]。因此本实验从豚鼠离体心室乳头肌细胞动作电位入手，来探讨炙甘草汤抗心律失常的机制。从结果可以看出，炙甘草汤对正常心室乳头肌细胞动作电位的RP、APA和Vmax没有显著作用；但对动作电位的时程，炙甘草汤有明显影响，并呈现剂量依赖性特点：中剂量的炙甘草汤即可显著缩短APD90；大剂量的炙甘草汤对APD50、 APD90和APD均具有明显作用，使其持续时间缩短。心室肌细胞动作电位的特点是复极化过程复杂，包括快速复极初期（1期）、平台期（2期）和快速复极末期（3期）。平台期的形成是内向电流（主要由Ca2＋和少量Na＋内流）和外向电流（K＋外流）同时存在的结果；而快速复极末期的主要离子流为K＋外流[7]。故推测，炙甘草汤可能是通过拮抗心室乳头肌细胞复极化过程中的Ca2＋内流，促进K＋外流来实现其作用的；而且后者的作用可能大于前者，因为中剂量炙甘草汤就可使快速复极末期明显缩短。而且有实验表明：药物作用导致的K＋外流受抑制，会使心脏复极化过程减慢，出现继发性长QT间期（LQT）和室性心律失常[9]。综上所述，炙甘草汤能明显缩短乳头肌细胞动作电位的时程，其机制可能与抑制Ca2＋内流和促进K＋外流的作用有关。本实验为进一步探讨炙甘草汤抗心律失常的机制提供了可靠的实验依据。
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