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摘要:目的 明确大鼠心肌梗死心电图演变特征及中药干预的作用,为制定大鼠心肌梗死的心电图诊断及药物疗效判定标准提供依据。方法 雄性SD大鼠140只,随机分为假手术组、模型组、通心络组、益气药组、活血药组及益气活血药1∶2、2∶1组,每组20只。采用左冠脉前降支结扎法建立大鼠心肌梗死模型,术后第1日各给药组给予相应药物灌胃,假手术组和模型组给予等量蒸馏水灌胃。分别于术前、术后即刻及术后1、2周记录大鼠12导联心电图,对ST段偏移电压值、QRS波群时程和病理性Q波进行统计分析。结果 与假手术组比较,模型组术后即刻ST段开始抬高、QRS波群时程明显延长(P<0.01),无病理性Q波出现;1周时各项观察指标均达峰值,2周时有所降低。与模型组2周时比较,益气活血药1∶2、2∶1组均表现出明显的ST段回落、QRS时程缩短和出现病理性Q波大鼠减少,其中益气活血药2∶1组最显著(P<0.01);活血药组仅显示出QRS时程缩短和出现病理性Q波大鼠减少(P<0.05),ST段未见明显回落;益气药组上述3项观察指标无明显改变(P>0.05)。由此初步提出大鼠心肌梗死发作的心电图诊断标准和药物治疗心肌梗死后心肌缺血有效的判定标准。结论 心电图检查能对大鼠心肌梗死的演变和药物干预效果做整体且灵敏的评价,为心肌缺血性疾病的实验研究提供了一种较为客观且可供借鉴的判定方法。
关键词:心肌梗死;心肌缺血;益气活血;心电图;大鼠
DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2014.06.015
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2014)06-0041-04
Abstract:Objective To determine the electrocardiographic (ECG) characteristics of myocardial infarction (MI) evolution in rats and the intervention effect of Chinese herbs, and to provide basis for the establishment of the criteria for ECG diagnosis and assessment of drug therapeutic effects of rats MI. Methods Totally 140 male SD rats were randomly divided into sham operation group, model group, replenishing qi group, activating blood group, replenishing qi and activating blood (1∶2) and (2∶1) group as well as Tongxinluo group, each group with 20 rats. The rat MI model was established by ligating the left anterior descending coronary artery. The treatment groups were administrered with corresponding drugs by gavage from the first day after operation. The sham operation group and model group were given the same volume of distilled water. The 12-lead ECGs were recorded before, immediately after, 1st and 2nd week after operation respectively. The voltage value of ST segment deviation, the time limit of QRS complex and the number of animals with pathologic Q wave were evaluated for statistical analysis. Results Model group showed the elevation of ST segment, significantly prolonged time limit of QRS complex (P<0.01), and no pathologic Q wave showed immediately after operation compared with sham operation group. And all above observational indexes reached the peak at 1st week and declined at 2nd week after operation. Compared with model group at 2nd week after operation, replenishing qi and activatingblood (1∶2) group and (2∶1) group all presented remarkable dropping of ST segment, shortening in time limit of QRS complex and reduction in number of rats with pathologic Q wave, of which 2∶1 group showed the most (P<0.01). Activating blood group only displayed decreases in time limit of QRS and number of rats with pathologic Q wave (P<0.05), and no significant decline in ST segment. Replenishing qi group demonstrated no significant changes in above three observational indexes (P>0.05). Thus, we proposed the criterion for the ECG diagnosis of rats MI as well as the criterion for the ECG assessment of drug therapeutic effects of rats MI. Conclusion ECG can overall and sensitively evaluate the evolution and drug therapeutic effects of MI in rats, thus providing a relatively objective and available assessment method for the experimental studies of myocardial ischemic diseases. Key words:myocardial infarction;myocardial ischemia;benefiting qi and activating blood circulation;electrocardiogram;rats
心电图检查是心肌缺血性疾病重要的诊断和疗效判定依据之一,临床应用广泛。然而在实验研究中,不同种类动物的心电图诊断或疗效判定标准仍在探索中。目前,已有许多实验研究使用心电图来评价大鼠心肌缺血及梗死情况,其中大部分均关注ST段的改变[1]。然而,心肌梗死是一个动态演变的过程,其心电图表现除ST段偏移外,还有QRS波群畸形宽大、病理性Q波出现、T波高尖或倒置等多种特征性改变,且其全部演变过程,有时可在数小时内完成,有时长达2周之久。因此,本研究通过经典的左冠脉前降支结扎法建立大鼠急性心肌梗死模型,观察2周内不同时间点大鼠心电图ST段、QRS波群及病理性Q波出现的变化,试图全面地反映心肌梗死发生的整个演变过程,并提出大鼠心肌梗死发作的心电图诊断标准;同时,观察不同配比益气活血中药对心肌梗死大鼠心电图变化的影响,明确药物治疗有效的大鼠心电图判定标准。
1 材料与方法
1.1 动物
健康雄性SD大鼠,体质量(220±20)g,清洁级,8周龄,许可证号:SCXK(京)2007-0001,北京维通利华实验动物技术有限公司提供。
1.2 药物
益气药由黄芪、人参组成,活血药由当归、川芎、三七等组成。制备方法:按处方比例称取中药材,以口服液工艺制备。采用水提醇沉法分离精制,取中药材加水适量煎煮2次,第1次2 h,第2次1.5 h,滤过,加热浓缩至适量,静置冷藏,加乙醇使含醇量为40%,搅匀,静置,取上清液回收乙醇,浓缩液过滤后,加水调整浓度为1∶2(每1 mL相当于原药材2 g),搅匀,静置,罐装,灭菌。益气药为浅黄色液体,味甘稍苦;活血药为棕褐色液体,味苦微涩;益气活血药由以上益气药与活血药按处方比例组成,制备工艺相同。以上药物由北京中医药大学实验药厂提供。对照药物选用通心络胶囊,石家庄以岭药业股份有限公司生产,批号13040525。注射用青霉素钠,华北制药股份有限公司,批号13060428。
1.3 主要试剂与仪器
戊巴比妥钠,北京化学试剂公司。RSP1002型小动物呼吸机(Kent Scientific Corporation),心电图机(邦健ECG-300A),气管插管套管(BD公司)。
1.4 造模
采用结扎左冠状动脉前降支的方法[2]。1%戊巴比妥钠40 mg/kg腹腔注射麻醉,麻醉后,背位固定,行气管插管,连接小动物呼吸机,在左侧第3、4肋间切开皮肤,钝性分离肌层,打开胸腔,用开胸器推开胸腺扩大手术视野,充分暴露心脏,用带线缝合针在左心耳与肺动脉圆锥之间与左心耳下约2 mm处,无张力的状态下将左前降支连同少量的心肌组织一起结扎,然后迅速将心脏复位,关闭胸腔。所有手术在30 min内完成,严格无菌操作。术后连续3 d肌肉注射青霉素预防感染。以结扎即刻在结扎部位以下的心肌变灰白、搏动减弱为造模成功标志。假手术组手术过程相同,仅绕过左冠状动脉,打松结。
1.5 分组与给药
将140只雄性SD大鼠按随机数字表法分为假手术组、模型组、益气药组、活血药组、益气活血药1∶2组(益气药∶活血药=1∶2)、益气活血药2∶1组(益气药∶活血药=2∶1)和通心络组,每组20只。除假手术组外,其他各组大鼠均接受左冠状动脉前降支结扎术建立急性心肌梗死模型。药物干预各组均于造模第1日开始灌胃给药,每日1次,通心络组每日灌胃30 mg/kg,益气药组和活血药组每日灌胃1.4 g/200 g,益气活血药1∶2、2∶1组每日灌胃4.2 g/200 g,药物均溶于蒸馏水中,各组给药量均为1 mL/(100 g·d);假手术组和模型组不进行药物干预,每日给予等体积蒸馏水灌胃。连续给药14 d。
1.6 心电图观察
大鼠腹腔注射1%戊巴比妥钠麻醉后,固定于鼠板上,将针型电极(4个肢体导联+6个胸导联)分别插入大鼠皮肤相应位置,于术前、术后即刻及术后1、2周做12导联心电图记录。检测灵敏性设为1 cm=1 mV,走纸速度设为50 mm/s。
1.7 统计学方法
采用SPSS17.0统计软件进行分析。所有数据均用—x±s表示,单变量计量资料样本均数间比较使用方差分析;多重比较应用LSD或者S-N-K法,若方差不齐,则用Games-Howell分析;双侧检验,计数资料采用χ2检验。P<0.05表示差异有统计学意义。
2 结果
2.1 益气活血药对大鼠心电图ST段变化的影响
取5个心动周期,统计Ⅰ导联ST段变化的均值。左冠脉结扎术前各组大鼠ST段均无变化。结扎术后假手术组仍未出现改变。模型组各时间点均出现明显的波形改变,术后即刻ST段开始抬高,电压值普遍超过0.10 mV;术后1周达峰值,平均电压值达0.20 mV;2周有所回落。与2周时模型组比较,益气活血药1∶2组和2∶1组ST段均明显降低,其中2∶1组更为明显(P<0.01);活血药组未显示出ST段的明显回落。益气药组ST段偏移程度在1周时反倒较模型组更严重,延缓了后续回落的速度。通心络组与益气活血药2∶1组疗效基本相当。结果见表1。综合模型组、疗效较好的益气活血药2∶1组和通心络组数据认为,大鼠心电图Ⅰ导联ST段抬高≥0.10 mV,即可诊断急性心肌梗死发作,若不加干预可在发作后1周继续升高至约0.20 mV;及时的连续用药干预使ST段回落至0.10 mV以下,判定药物治疗有效。见表1。
2.2 益气活血药对大鼠心电图QRS波群时程变化的影响
关键词:心肌梗死;心肌缺血;益气活血;心电图;大鼠
DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2014.06.015
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2014)06-0041-04
Abstract:Objective To determine the electrocardiographic (ECG) characteristics of myocardial infarction (MI) evolution in rats and the intervention effect of Chinese herbs, and to provide basis for the establishment of the criteria for ECG diagnosis and assessment of drug therapeutic effects of rats MI. Methods Totally 140 male SD rats were randomly divided into sham operation group, model group, replenishing qi group, activating blood group, replenishing qi and activating blood (1∶2) and (2∶1) group as well as Tongxinluo group, each group with 20 rats. The rat MI model was established by ligating the left anterior descending coronary artery. The treatment groups were administrered with corresponding drugs by gavage from the first day after operation. The sham operation group and model group were given the same volume of distilled water. The 12-lead ECGs were recorded before, immediately after, 1st and 2nd week after operation respectively. The voltage value of ST segment deviation, the time limit of QRS complex and the number of animals with pathologic Q wave were evaluated for statistical analysis. Results Model group showed the elevation of ST segment, significantly prolonged time limit of QRS complex (P<0.01), and no pathologic Q wave showed immediately after operation compared with sham operation group. And all above observational indexes reached the peak at 1st week and declined at 2nd week after operation. Compared with model group at 2nd week after operation, replenishing qi and activatingblood (1∶2) group and (2∶1) group all presented remarkable dropping of ST segment, shortening in time limit of QRS complex and reduction in number of rats with pathologic Q wave, of which 2∶1 group showed the most (P<0.01). Activating blood group only displayed decreases in time limit of QRS and number of rats with pathologic Q wave (P<0.05), and no significant decline in ST segment. Replenishing qi group demonstrated no significant changes in above three observational indexes (P>0.05). Thus, we proposed the criterion for the ECG diagnosis of rats MI as well as the criterion for the ECG assessment of drug therapeutic effects of rats MI. Conclusion ECG can overall and sensitively evaluate the evolution and drug therapeutic effects of MI in rats, thus providing a relatively objective and available assessment method for the experimental studies of myocardial ischemic diseases. Key words:myocardial infarction;myocardial ischemia;benefiting qi and activating blood circulation;electrocardiogram;rats
心电图检查是心肌缺血性疾病重要的诊断和疗效判定依据之一,临床应用广泛。然而在实验研究中,不同种类动物的心电图诊断或疗效判定标准仍在探索中。目前,已有许多实验研究使用心电图来评价大鼠心肌缺血及梗死情况,其中大部分均关注ST段的改变[1]。然而,心肌梗死是一个动态演变的过程,其心电图表现除ST段偏移外,还有QRS波群畸形宽大、病理性Q波出现、T波高尖或倒置等多种特征性改变,且其全部演变过程,有时可在数小时内完成,有时长达2周之久。因此,本研究通过经典的左冠脉前降支结扎法建立大鼠急性心肌梗死模型,观察2周内不同时间点大鼠心电图ST段、QRS波群及病理性Q波出现的变化,试图全面地反映心肌梗死发生的整个演变过程,并提出大鼠心肌梗死发作的心电图诊断标准;同时,观察不同配比益气活血中药对心肌梗死大鼠心电图变化的影响,明确药物治疗有效的大鼠心电图判定标准。
1 材料与方法
1.1 动物
健康雄性SD大鼠,体质量(220±20)g,清洁级,8周龄,许可证号:SCXK(京)2007-0001,北京维通利华实验动物技术有限公司提供。
1.2 药物
益气药由黄芪、人参组成,活血药由当归、川芎、三七等组成。制备方法:按处方比例称取中药材,以口服液工艺制备。采用水提醇沉法分离精制,取中药材加水适量煎煮2次,第1次2 h,第2次1.5 h,滤过,加热浓缩至适量,静置冷藏,加乙醇使含醇量为40%,搅匀,静置,取上清液回收乙醇,浓缩液过滤后,加水调整浓度为1∶2(每1 mL相当于原药材2 g),搅匀,静置,罐装,灭菌。益气药为浅黄色液体,味甘稍苦;活血药为棕褐色液体,味苦微涩;益气活血药由以上益气药与活血药按处方比例组成,制备工艺相同。以上药物由北京中医药大学实验药厂提供。对照药物选用通心络胶囊,石家庄以岭药业股份有限公司生产,批号13040525。注射用青霉素钠,华北制药股份有限公司,批号13060428。
1.3 主要试剂与仪器
戊巴比妥钠,北京化学试剂公司。RSP1002型小动物呼吸机(Kent Scientific Corporation),心电图机(邦健ECG-300A),气管插管套管(BD公司)。
1.4 造模
采用结扎左冠状动脉前降支的方法[2]。1%戊巴比妥钠40 mg/kg腹腔注射麻醉,麻醉后,背位固定,行气管插管,连接小动物呼吸机,在左侧第3、4肋间切开皮肤,钝性分离肌层,打开胸腔,用开胸器推开胸腺扩大手术视野,充分暴露心脏,用带线缝合针在左心耳与肺动脉圆锥之间与左心耳下约2 mm处,无张力的状态下将左前降支连同少量的心肌组织一起结扎,然后迅速将心脏复位,关闭胸腔。所有手术在30 min内完成,严格无菌操作。术后连续3 d肌肉注射青霉素预防感染。以结扎即刻在结扎部位以下的心肌变灰白、搏动减弱为造模成功标志。假手术组手术过程相同,仅绕过左冠状动脉,打松结。
1.5 分组与给药
将140只雄性SD大鼠按随机数字表法分为假手术组、模型组、益气药组、活血药组、益气活血药1∶2组(益气药∶活血药=1∶2)、益气活血药2∶1组(益气药∶活血药=2∶1)和通心络组,每组20只。除假手术组外,其他各组大鼠均接受左冠状动脉前降支结扎术建立急性心肌梗死模型。药物干预各组均于造模第1日开始灌胃给药,每日1次,通心络组每日灌胃30 mg/kg,益气药组和活血药组每日灌胃1.4 g/200 g,益气活血药1∶2、2∶1组每日灌胃4.2 g/200 g,药物均溶于蒸馏水中,各组给药量均为1 mL/(100 g·d);假手术组和模型组不进行药物干预,每日给予等体积蒸馏水灌胃。连续给药14 d。
1.6 心电图观察
大鼠腹腔注射1%戊巴比妥钠麻醉后,固定于鼠板上,将针型电极(4个肢体导联+6个胸导联)分别插入大鼠皮肤相应位置,于术前、术后即刻及术后1、2周做12导联心电图记录。检测灵敏性设为1 cm=1 mV,走纸速度设为50 mm/s。
1.7 统计学方法
采用SPSS17.0统计软件进行分析。所有数据均用—x±s表示,单变量计量资料样本均数间比较使用方差分析;多重比较应用LSD或者S-N-K法,若方差不齐,则用Games-Howell分析;双侧检验,计数资料采用χ2检验。P<0.05表示差异有统计学意义。
2 结果
2.1 益气活血药对大鼠心电图ST段变化的影响
取5个心动周期,统计Ⅰ导联ST段变化的均值。左冠脉结扎术前各组大鼠ST段均无变化。结扎术后假手术组仍未出现改变。模型组各时间点均出现明显的波形改变,术后即刻ST段开始抬高,电压值普遍超过0.10 mV;术后1周达峰值,平均电压值达0.20 mV;2周有所回落。与2周时模型组比较,益气活血药1∶2组和2∶1组ST段均明显降低,其中2∶1组更为明显(P<0.01);活血药组未显示出ST段的明显回落。益气药组ST段偏移程度在1周时反倒较模型组更严重,延缓了后续回落的速度。通心络组与益气活血药2∶1组疗效基本相当。结果见表1。综合模型组、疗效较好的益气活血药2∶1组和通心络组数据认为,大鼠心电图Ⅰ导联ST段抬高≥0.10 mV,即可诊断急性心肌梗死发作,若不加干预可在发作后1周继续升高至约0.20 mV;及时的连续用药干预使ST段回落至0.10 mV以下,判定药物治疗有效。见表1。
2.2 益气活血药对大鼠心电图QRS波群时程变化的影响