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孤束核在针刺“足三里”调节胃运动中的作用机制
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【中国医学论文网】作者：王述菊,孙国杰,杜艳军,胡和平,吴绪平,孔立红【摘要】 目的 探讨迷走神经中枢孤束核在针刺“足三里”对胃运动障碍大鼠胃内压影响中的作用。方法 采用神经电生理学方法,用微电极细胞外记录大鼠孤束核单个神经元的活动,在正常生理状态下及经血管注射抑制胃运动的药物阿托品或促进胃运动的药物胃复安后,观察针刺“足三里”对孤束核神经元放电及胃内压的影响。结果 在正常生理状态下,针刺“足三里”有效激活了孤束核神经元放电,并明显促进胃运动。静脉注射阿托品后,孤束核神经元背景放电减少,但针刺对放电的影响与药物前相比变化不大, 静脉注射阿托品后针刺“足三里”仍有效激活了孤束核神经元放电,且静脉注射阿托品后针刺“足三里”能明显促进胃运动。在静脉注射胃复安后,孤束核神经元背景放电增加,但针刺对放电的影响与药物前相比,变化也不大, 静脉注射胃复安后针刺“足三里”仍有效激活了孤束核神经元放电,而且静脉注射胃复安后针刺“足三里”更明显促进胃运动。结论 针刺“足三里”对胃功能的调节作用以促进胃运动为主,其调节作用与孤束核神经元的激活密切相关,且针刺“足三里”引起孤束核相关神经元放电增加幅度不受周围胆碱能受体阻滞剂阿托品及多巴胺受体拮抗剂胃复安的影响。
【关键词】 孤束核；足三里；针刺；胃运动；大鼠
Abstract：Objective To research the function of the vagus nerve center nucleus of solitary tract (NTS) in the influence of gastric pressure by acupuncture at “Zusanli” in rats with motility disturbances of the stomach. Methods Adopting electrophysiological methods, the extracellular discharge signals of neuronic action in NTS were recorded with glass microelectrode. The influence of the discharges of NTS neurons and gastric pressure responding to the acupuncture at “Zusanli” point were observed in normal status and the condition of Atropine or Metoclopramide intravenous injection. Results In the normal status, acupuncture at “Zusanli” activated the discharges of NTS neurons and promote the gastric pressure remarkably. After Atropine intravenous injection, the background discharges of NTS neurons decreased. There was no statistical difference in the discharges responding to the effect of acupuncture before and after Atropine administration. And the gastric motion reinforced obviously by acupuncture at “Zusanli” after Atropine administration. But after intravenous injection of Metoclopramide, the background discharges of NTS neurons increased. There was also no statistical difference in the discharges responding to the effect of acupuncture before and after Metoclopramide administration. Moreover, the function of promoting gastric motion by acupuncture at “Zusanli” got more obviously after Metoclopramide administration. Conclusion The function of adjusting gastric motion by acupuncture at “Zusanli” point has close relation to the activation of NTS neurons, and the increasing amplitude of the discharges of NTS neurons wasn’t influenced by cholinergic receptor blocker Atropine and dopamine-receptor antagonist Metoclopramide.
Key words：nucleus of solitary tract；Zusanli；acupuncture；gastric motion；rat
“足三里”是足阳明胃经五输穴中的合穴,是四总穴之首。临床和实验研究均表明,“足三里”对胃功能和疾患有显著的调整和治疗作用[1-2],但以往的研究多集中于周围神经系统的作用,而对中枢的作用研究甚少。因此,本研究旨在观察针刺“足三里”穴对孤束核神经元放电的影响,探讨脑的低级中枢延髓孤束核(nucleus of solitary tract,NTS)在“足三里”穴调节胃运动中的作用机制。
1 材料与方法
1.1 动物
健康成年Sprague-Dawley雄性大鼠32只,体重300～350 g之间,中国中医科学院实验动物中心提供,为清洁级动物。测量胃内压实验前禁食12 h,饲以5%葡萄糖盐水。手术及实验过程中动物体温用计算机温度时间控制仪维持在(37±1)℃。
1.2 仪器及药物
脑立体定位仪(日本)、微电极操纵器、微电极推进器(PF5-1,日本光电)、微电极放大器(MEZ-8301,日本光电)、载波放大器(AP-601G,日本光电)、生物放大器(AB-621G,日本光电)、双线记忆示波器(Vc-10,日本光电)、刺激器(SEN-7203,日本光电)、隔离器(SSl02J,日本光电)、双芯玻璃毛坯(长度100 mm,外径1.5 mm,内径1.2 mm,南京)、玻璃微电极拉制仪(Model P-97,美国)、压力换能器(yp200,北京)、PowerLab计算机数据采集系统(爱德公司,澳大利亚)、华佗牌针灸针具(苏州)、计算机温度时间控制仪(STARC ST-360,日本)、台式牙钻车(307-6,上海)、37 ℃液体石蜡、0.5 mol/L滂胺天兰醋酸钠溶液、0.2%肝素、0.01%阿托品、0.1%胃复安、0.3%中性红水溶液。
1.3 孤束核细胞外记录手术
在室温条件下,大鼠称重后用10%乌拉坦腹腔注射麻醉(urethane,1.0～1.2 g/kg)。大鼠头部用耳棒固定,头顶部剃毛,沿正中矢状线切开皮肤,分离皮下组织,刮除骨膜,暴露前后囟,将前后囟调至同一水平。根据大鼠脑立体定位图谱(Paxinos和Watson,1998),在孤束核(A-11.3～-14.3 mm；L 0～2.3 mm；H 4～7 mm)所在颅骨部位用台式牙钻车钻孔,手下有落空感即停止。显微镜下分层剥离硬脑膜和软脑膜,暴露的脑组织用温的石蜡油覆盖。在记录孤束核实验中,大鼠俯卧,将大鼠头部用耳棒固定于脑立体定位仪上,下齿钩挂在鼠头夹中,口鼻部用鼠头夹压紧。
1.4 血压记录手术
动物仰卧,于颈部中线偏左侧一字切口切开皮肤,分离皮下组织和肌肉,暴露左侧颈静脉、颈总动脉。用动脉夹在颈总动脉中段夹住血管阻断血流,注意松紧适度以免夹伤血管。将颈静脉、颈总动脉的远心端用手术线结扎,眼科剪将血管剪开一斜口(大约为直径的1/2),将静脉插管和动脉插管分别向心性插入颈静脉、颈动脉内约8～10 mm,注意不能太深以避免动脉插管对颈动脉窦的机械刺激。动脉插管内预先充满0.2%的肝素,排除悬浮气泡。动脉插管通过三通装置与注射器和压力传感器相联,注射器内留置2 mL 0.2%的肝素,动脉血管堵塞时少量推注。静脉插管直接与注射器相连,以备静脉用药。
1.5 胃内压记录手术
动物仰卧,上腹部剃除毛,于剑突下腹正中矢状线偏左侧5 mm一字切口切开腹腔,以温和的生理盐水纱布推开肝脏暴露胃幽门部及十二指肠上段。将避孕套套在塑料导管一端,导管前端与避孕套之间留有一定空隙,在距离避孕套前端1 mm处用外科线结扎将两者固定,制成直径为20 mm的胃内留置气囊。胃囊内及插管内充满双蒸水,排除气泡。在十二指肠距胃窦部1.5～2 mm处,避开肠壁上可见的血管,在肠系膜的对侧做一个2～3 mm左右的一字型切口,将气囊放入胃窦部,切口处荷包缝合固定。插管另一端通过三通装置与注射器和压力传感器相连。
1.6 孤束核神经元细胞外记录
在记录孤束核的实验中,根据大鼠脑立体定位图谱,通过微电极操纵器控制微电极推进器,将玻璃微电极由颅骨孔经小脑插入孤束核,探查记录神经元放电。玻璃微电极参数选用外径1.5 mm,内径1.2 mm,尖端1～1.5 μm,阻抗10～20 MΩ。当诱发或自发的神经元放电信号出现时,上下调节推进器位置至信噪比较大,停止推进,使电极尖端停留在放电神经元处,待其放电稳定后开始记录。神经元放电信号经微电极放大器、Vc-l0生物物理放大器(AVB-10)二级放大后显示在示波器上,并输入PowerLab计算机数据采集系统。
1.7 血压记录
手术后连续记录30 min动脉血压,待动物血压平稳、波动小于5%范围的情况下开始实验。动物颈总动脉血压由动脉插管经三通装置输入压力换能器,将液体压力信号转变为电信号,经载波放大器放大,输入PowerLab计算机数据采集系统。管道堵塞时经三通装置推注少量0.2%肝素。
1.8 胃内压记录
手术后连续记录30 min胃内压,待动物胃蠕动波稳定后开始实验。记录不到基础蠕动波时通过注射器经三通装置调节胃内水囊大小。胃内压由插管经三通装置输入压力换能器,将液体压力信号转变为电信号,经生物放大器放大后,输入PowerLab计算机数据采集系统。
1.9 实验程序
出现神经元放电信号时,上下调节推进器位置至信噪比较大,停止推进。完整的神经元放电记录的程序为：记录15 s背景放电后,进行针刺程序,刺激时间为30 s,刺激停止后再记录15 s背景。
针刺下肢“足三里”穴观察对孤束核神经元放电、血压、胃运动的影响,针刺自始至终由同一个人操作,采用平补平泻手法,垂直进针,均匀地提插捻转,顺时针捻针时插入,逆时针捻转时提出,手法平和,不轻不重,频率不快不慢。正常大鼠的实验程序结束后,静脉推注0.01%的阿托品(0.18 mg/kg体重)或0.1%的胃复安(1.8 mg/kg体重),待药物引起的血压波动及胃基础波动恢复平稳,重复上述针刺“足三里”程序,继续记录神经元放电、血压和胃内压的变化。
1.10 记录部位的组织学定位
单细胞记录结束后,用刺激器通过隔离器经微电极放大器向玻璃微电极通以20 μA的逆向直流电,将玻璃微电极内的醋酸滂胺天兰电极液导入脑组织以记录位置。留取动物心脏灌流固定,取脑组织冰冻切片,做中型红染色观察,参考大鼠脑定位图谱确认记录电极所在的位置,将记录部位在孤束核以外的数据删去不用。
1.11 统计学方法
PowerLab计算机数据采集系统及Chart5.0 for Windows分析软件进行数据整理分析,数据采用SPSS13.0统计软件进行处理。观察正常生理状态下和静脉注射阿托品或胃复安后针刺大鼠“足三里”对孤束核神经元放电、胃内压的影响。神经元对刺激的反应有三种情形：兴奋、抑制和无反应,刺激后频率变化增加15%为兴奋,频率变化减少15%为抑制,频率变化在15%内为无反应。各组针刺前、针刺后及差值(针刺前－针刺后)做描述性统计表示为x±s,针刺前后数值做配对t检验,以观察针刺对孤束核神经元放电、胃内压的影响。用药前后相应组做针刺前后数值配对t检验,观察药物对针刺效应的影响。各统计均以P<0.05为有显著性差异标准。
2 结果
(见表1、图1、图2)表1 针刺“足三里”对不同状态下大鼠孤束核神经元放电及胃内压的影响（略）注：与针刺前比较,*P<0.05,**P<0.01。
3 讨论
“足三里”属足阳明经脉,四总穴歌记载“肚腹三里留”,一直是古代医家和现代临床针灸医生治疗胃肠疾病的首选穴,具有健脾和胃、扶正培气、通经活络、开降气机的功效,对胃功能障碍有显著的调整和治疗作用。针刺“足三里”可同时影响中枢及周围脑肠肽的变化,共同参与对胃肠功能的调整作用[3-4]。
本实验研究在正常生理状态下及经血管注射抑制胃运动的药物阿托品或促进胃运动的药物胃复安后,针刺调节胃运动的穴位“足三里”对中枢核团孤束核神经元放电及胃内压的影响。研究结果表明,在正常生理状态下,针刺“足三里”有效激活了孤束核神经元放电,并明显促进胃运动。静脉注射阿托品后,孤束核神经元背景放电减少,但针刺对放电的影响与药物前相比,变化不大,阿托品后针刺“足三里”仍有效激活了孤束核神经元放电,且阿托品后针刺“足三里”能明显促进胃运动。在静脉注射胃复安后,孤束核神经元背景放电增加,但针刺对放电的影响与药物前相比,变化也不大,胃复安后针刺“足三里”仍有效激活了孤束核神经元放电,而且胃复安后针刺“足三里”更明显促进胃运动。阿托品是乙酰胆碱M型受体-毒蕈碱受体阻滞剂,能松弛许多内脏平滑肌,可抑制胃肠道平滑肌的痉挛,降低其蠕动的幅度和频率而抑制胃运动。胃复安为中枢及外周神经多巴胺受体拮抗剂,因其能拮抗多巴胺受体并增加肠肌神经丛释放乙酰胆碱而具有促胃动力的作用。针刺“足三里”对胃功能的调节作用以促进胃运动为主,其调节作用与孤束核神经元的激活密切相关,且针刺“足三里”引起孤束核相关神经元放电增加幅度不受周围胆碱能受体阻滞剂阿托品及多巴胺受体拮抗剂胃复安的影响。
【参考文献】
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[4] 周 吕,王礼建,云天佑,等.电针胃经穴对狗胃肠移行性复合运动及脑肠肽释放的作用[J].科学通报,2000,45(1)：2419－2426.
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