黃芪對氯化鉀誘導的高鉀血癥家兔模型的影響

張娟娟，王 錦，張子境，杜玉莎，王麗娜，張佳麗，王 云

（河西學院醫學院，甘肅 張掖 734000）

黃芪（Huangqi）屬豆科草本植物，性溫、有補氣、固表、利水等作用[1]。現代藥理學研究證明[2，3]，黃芪甲苷是黃芪的主要活性成分，具有調節免疫、缺血保護和強心的作用，能增加心臟收縮的幅度，增加血液排出量，保護心肌，減少心律失常的發生。同時，其可以促進細胞代謝、利尿消腫、降低血壓等[4]。高鉀血癥是臨床上的常見病癥，可導致嚴重的心律失常，甚至危及生命[5]。黃芪能否減少高鉀血癥導致的心律失常文獻報道較少。基于此，本研究以黃芪注射液保護心臟為切入點。用氯化鉀誘導制備高鉀血癥家兔心律失常模型，通過檢測心率、心電圖的改變，評估黃芪注射液對高鉀血癥家兔心臟的保護作用，旨在為黃芪注射液預防和輔助治療高鉀血癥提供科學依據，為中醫藥預防和輔助治療高鉀血癥提供新的思路和方法。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 選用健康成年家兔共30 只，雌雄各半，體重（1.5±0.3）kg，由張掖市譽誠醫藥生物科技有限公司提供。飼育室室溫（20±3）℃，相對濕度50%～60%，晝夜光照節律12 h∶12 h，兔糧食用量為400～500 g/d，自由飲食水。對實驗動物的處理與實驗目的符合人類的道德倫理標準和國際慣例，符合3R規則。

1.2 實驗試劑 黃芪注射液（山東華信制藥集團股份有限公司，生產批號：A03201203）；氯化鉀注射液（河北天成藥業股份有限公司，生產批號：20200310）；葡萄糖酸鈣注射液（必康制藥新沂集團有限公司，生產批號：20200620）；氯化鈉注射液（陜西京西藥業有限公司，生產批號：20200708）；20%氨基甲酸乙酯。

1.3 實驗儀器 生物信號采集與分析系統（成都泰盟科技有限公司，型號：BL-420F），加熱兔臺（安徽正華生物儀器設備有限公司，型號：ZK-128）；心電圖導線（深圳市華商醫療技術有限公司，型號：HSC155）。所需儀器設備齊全，運行正常，測試合格。

1.4 方法

1.4.1 實驗動物分組 健康成年家兔30 只，隨機分為生理鹽水組、葡萄糖酸鈣組和黃芪注射液組，每組10 只。同等條件下飼養，實驗前禁食禁水12 h。

1.4.2 麻醉固定 家兔稱重后將20%氨基甲酸乙酯（4.0 ml/kg）由頭皮針緩慢推注麻醉，直至家兔四肢松弛、呼吸變慢、角膜反射遲鈍時，表明家兔已被麻酔。麻醉后仰位固定于兔臺，耳緣靜脈插人頭皮針固定以備給藥。

1.4.3 藥物預處理 家兔與心電圖導聯線連接，導線的連接順序如下：右前肢（紅色）、左前肢（黃色）、左后肢（綠色）、右后肢（黑色），觀察家兔心率變化，采集正常心電圖。三組家兔分別在耳緣靜脈注射生理鹽水（2.0 ml/kg）、5%葡萄糖酸鈣（2.0 ml/kg）以及黃芪注射液（2.0 ml/kg）做預處理，觀察家兔心率和心電圖的變化并做好記錄。

1.4.4 高鉀血癥模型的建立 家兔20 min 后耳緣靜脈注射3%的氯化鉀，速度為1.0 ml/min，在注射氯化鉀的過程中，觀察心電圖波形的變化，注射氯化鉀用量達到3.0 ml/kg 時，記錄各組家兔心率和心電圖的變化（P 波壓低、PR 間期延長、QPS 波群增寬，T波高尖）；繼續注射氯化鉀，直到心電圖顯示心室顫動波形（出現正弦波）后記錄氯化鉀的消耗量。

1.4.5 采集心電圖 造模成功后用BL-420F 生物信號采集系統采集家兔心率、心電圖的改變，并記錄氯化鉀的用量。生理鹽水組、葡萄糖酸鈣組和黃芪注射液組分別進行檢測、比對。

1.5 統計學方法 應用SPSS 21.0 統計軟件進行數據分析。符合正態分布的計量資料采用（）表示，組間比較采用單因素方差（LSD）檢驗分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 家兔預處理后心電圖的變化 預處理前，家兔心率較穩定，心電圖無明顯異常波形，見圖1。三組家兔分別在耳緣靜脈注射生理鹽水、葡萄糖酸鈣和黃芪注射液進行預處理，預處理10 min 后較預處理前（正常）出現基線不穩，生理鹽水組和黃芪注射液組心率加快，葡萄糖酸鈣組心率減慢，見圖2～圖4。預處理20 min 后，三組家兔分別注射氯化鉀3.0 ml/kg時，三組家兔心率均減慢，生理鹽水組出現了室性顫動（正弦波），與預處理前（正常）比較，黃芪注射液組和葡萄糖酸鈣組均出現QRS 波增寬和高尖的T 波，且黃芪注射液組更明顯，見圖5～圖7。

圖1 家兔正常心電圖

圖2 生理鹽水組家兔心電圖

圖3 葡萄糖酸鈣組家兔心電圖

圖4 黃芪注射液組家兔心電圖

圖5 生理鹽水組注射氯化鉀3 ml/kg 時家兔心電圖

圖6 葡萄糖酸鈣組注射氯化鉀3 ml/kg 時家兔心電圖

圖7 黃芪注射液組注射氯化鉀3 ml/kg 時家兔心電圖

2.2 家兔預處理后及注射氯化鉀3 ml/kg 時各組心率的變化 與生理鹽水組比較，葡萄糖酸鈣組心率加快，但差異無統計學意義（P＞0.05）；黃芪注射液組心率加快，差異有統計學意義（P＜0.05）；與葡萄糖酸鈣組比較，黃芪注射液組心率加快，但差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。各組家兔以注射3%氯化鉀3 ml/kg 為標準，與生理鹽水組比較，葡萄糖酸鈣組和黃芪注射液組心率加快，差異均有統計學意義（P＜0.05）；與葡萄糖酸鈣組比較，黃芪注射液組心率減慢，差異有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表1 家兔經藥物預處理后各組的心率變化（，次/min）

表1 家兔經藥物預處理后各組的心率變化（，次/min）

注：與生理鹽水組比較，＊P＜0.05

表2 耳緣靜脈注射3%氯化鉀3 ml/kg 時各組家兔心率變化（，次/min）

表2 耳緣靜脈注射3%氯化鉀3 ml/kg 時各組家兔心率變化（，次/min）

注：與生理鹽水組比較，＊P＜0.05；與葡萄糖酸鈣組比較，#P＜0.05

2.3 氯化鉀誘導家兔出現室顫時氯化鉀的消耗量比較 與生理鹽水組比較，葡萄糖酸鈣組和黃芪注射液組氯化鉀的消耗量增加，差異有統計學意義（P＜0.05）；與葡萄糖酸鈣組比較，黃芪注射液組氯化鉀的消耗量減少，差異有統計學意義（P＜0.05），見表3。

表3 各組家兔出現室顫時氯化鉀的消耗量比較（，ml/kg）

注：與生理鹽水組比較，＊P＜0.05；與葡萄糖酸鈣組比較，#P＜0.05

3 討論

高鉀血癥是臨床上常見的、易危及生命的一種水電解質平衡紊亂疾病，當血清鉀濃度超過5.5 mmol/L時即可診斷為高鉀血癥[6]。高鉀血癥對心肌傳導及復極能力有顯著影響，可影響心肌細胞動作電位，進而導致心律失常[7，8]。而心電圖可快速準確地反映血鉀濃度改變對心臟傳導系統的影響[9]，其在心電圖檢查中可顯示T 波直立高聳，P 波振幅下降，QRS 時限增寬，甚至出現心臟驟停或正弦波[10，11]。黃芪性微溫味甘，具有益氣養元、養心通絡等功效[12]。臨床上，黃芪注射液主要用于治療病毒性心肌炎、心功能不全等，對冠心病也有較好的療效[12]。有研究表明[13]，黃芪中的總皂苷、甲苷等可通過增加心肌環磷酸腺苷含量、抑制心肌細胞膜鈉鉀ATP 酶活性，發揮正性肌力作用。

本研究基于家兔實驗性高鉀血癥模型，首先分別用生理鹽水、葡萄糖酸鈣和黃芪注射液預處理后，觀察心電圖變化，結果發現葡萄糖酸鈣和黃芪注射液均具有使心率加快的作用，但與葡萄糖酸鈣組比較，黃芪注射液組家兔心率雖較快，但差異無統計學意義（P＞0.05），與李伯玉[14]研究結果類似。究其原因，可能是血鈣濃度增高時，竇房結P 細胞膜能增加If 通道的開放概率，使If 總幅度增高，加速起搏去極化，從而加速心率[15]。而黃芪注射液中主要活性成分黃芪甲苷能夠營養心肌，改善代謝，提高心肌耐缺氧能力，抑制Na+-K+-ATP 酶及磷酸二酯酶的活性，增加環磷酸腺苷的濃度，介導Ca2+內流，從而提高竇房結的自律性和心率[16]。其次，本研究通過給家兔注射一定量氯化鉀（3.0 ml/kg）復制家兔實驗性高鉀血癥模型，觀察心電圖變化，結果發現除生理鹽水組出現了正弦波外，黃芪注射液組和葡萄糖酸鈣組均出現QRS 波時限增寬、幅度降低和高聳的T 波，且對比經典藥物葡萄糖酸鈣組，黃芪注射液組更明顯，說明黃芪注射液和葡萄糖酸鈣均具有拮抗高鉀血癥引起的心律失常作用，且黃芪注射液的效果不如葡萄糖酸鈣[17]。最后，給黃芪注射液組和葡萄糖酸鈣組繼續注射氯化鉀直至心電圖出現正弦波，觀察氯化鉀的消耗量，結果發現與葡萄糖酸鈣組比較，黃芪注射液組氯化鉀的消耗量更少一些，進一步說明黃芪注射液拮抗高鉀血癥的作用較葡萄糖酸鈣弱。究其原因，可能是葡萄糖酸鈣可以減少鉀離子進入心肌細胞，降低鉀離子對心肌的損傷，穩定細胞膜，鈣離子競爭心肌細胞膜上多余的鉀離子，使心肌閾電位的絕對值變小，膜靜息電位與閾電位差值接近正常，從而穩定心肌細胞興奮性，改善心肌收縮性，保護家兔心臟[18]。黃芪注射液對氯化鉀的消耗量次之，同樣具有保護作用。有研究表明[16，19]，黃芪注射液可以直接作用于心臟，能增強心肌收縮力，增加冠脈血流量，保護心肌免受損傷，改善心血管功能。此外，黃芪還能抑制家兔心室肌細胞延遲整流鉀通道電流，從而延長動作電位復極時程和有效不應期，迅速有效地消除觸發活動和折返激動，明顯減少心律失常的發生率[20，21]。

綜上所述，黃芪注射液對高鉀血癥誘發的家兔心律失常具有一定的抑制作用，且對心臟的保護作用不及葡萄糖酸鈣。但因黃芪化學成分復雜，臨床應用廣泛，更多的藥理機制還不明確，能否用于臨床輔助治療高鉀血癥還有待于進一步的研究。