田偉千,崔蘇揚(yáng),姚鳳珍,李寶貴

(1.南京中醫(yī)藥大學(xué)2008級(jí)博士生,江蘇南京,210029;2.南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院麻醉科,江蘇南京,210029)

腦缺血后再灌注可加重缺腦細(xì)胞的損傷,甚至導(dǎo)致細(xì)胞的死亡。腦缺血再灌注損傷后氧供需失衡和糖代謝紊亂是導(dǎo)致患者早期死亡和加重致殘的主要原因之一[1]。針刺療法對(duì)治療腦缺血再灌注損傷取得了比較滿意的效果[2]。在以往的針刺實(shí)驗(yàn)中,特別是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,由于實(shí)驗(yàn)對(duì)象在清醒的狀態(tài)下進(jìn)行針灸或電針干預(yù),常常導(dǎo)致動(dòng)物在接受治療的同時(shí)處于應(yīng)激狀態(tài),嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如果在麻醉狀態(tài)下實(shí)施針刺,又擔(dān)心麻醉影響針刺治療效果,且目前仍缺乏這方面的研究報(bào)道。作者通過復(fù)制大鼠四血管夾閉法腦缺血再灌注模型,觀察在不同麻醉狀態(tài)下針刺腦缺血再灌注大鼠百會(huì)穴、命門穴及足三里穴,探討麻醉下針刺對(duì)全腦缺血再灌注模型大鼠腦糖代謝和氧供需平衡的影響,以期為臨床上開展麻醉下針刺治療腦血管疾病提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物分組

清潔級(jí)雄性SD大鼠40只,200～230 g,由江蘇省中醫(yī)院臨床藥理實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物均在實(shí)驗(yàn)條件下飼養(yǎng)3 d以適應(yīng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物隨機(jī)分為5組,即:假手術(shù)組(SH)、水合氯醛+腦缺血再灌注組(CL+CI/R)、水合氯醛+腦缺血再灌注+電針組(CL+CI/R+EA)、異丙酚+腦缺血再灌注組(P+CI/R)、異丙酚+腦缺血再灌注+電針組(P+CI/R+EA),每組8只。

1.2 全腦缺血/再灌注損傷大鼠模型的建立

采用四血管阻斷(4-VO)方法制作模型[3]:將大鼠用3%水合氯醛(1m L/100 g)或100mg/kg的異丙酚腹腔麻醉后,背側(cè)頸正中切口,暴露雙側(cè)第一頸椎橫突翼小孔,用直徑0.5 mm的雙極電凝儀插入雙側(cè)翼小孔燒灼雙側(cè)椎動(dòng)脈,造成永久性閉塞。然后腹側(cè)頸正中切口,分離雙側(cè)頸總動(dòng)脈,穿線備用。24 h后用微動(dòng)脈夾夾閉雙側(cè)頸總動(dòng)脈,觀察大鼠的瞳孔變化,待大鼠的瞳孔擴(kuò)大到邊,立即放開微動(dòng)脈夾,將模型制作成功,同時(shí)計(jì)算缺血時(shí)間。

1.3 電針方法

分別根據(jù)不同的組別將大鼠用3%的水合氯醛(1 m L/100 g)或100mg/kg的異丙酚腹腔注射麻醉,在無體動(dòng)反應(yīng)后,用腦立體定位儀固定,選取百會(huì)、命門、足三里穴,以32號(hào)毫針刺入,進(jìn)針0.1～0.2 cm后連接至電子針灸儀(XS-998,南京)的輸出電極上,選用頻率為30～50Hz交替的等波幅的疏密波,刺激強(qiáng)度以大鼠肢體輕微顫動(dòng)為宜。電針第一次實(shí)施在造模后1 h,造模后12 h再次實(shí)施電針,20 min/次。SH 組、CL+CI/R和P+CI/R組模型大鼠同等條件下飼養(yǎng),未予任何干預(yù)。對(duì)CL+CI/R+EA組和P+CI/R+EA組大鼠實(shí)施電針治療。SH組同樣麻醉手術(shù)但不行頸總動(dòng)脈夾閉術(shù)。各組均于造模后24 h處死。

1.4 觀察指標(biāo)

在造模后24 h,從右側(cè)頸靜脈抽血0.5 m L血樣,用血?dú)夥治鰞x(GEM Prem ier 3000血?dú)夥治鰞x,美國)進(jìn)行血糖值、乳酸值以及血氧飽和度的測(cè)定。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

2 結(jié) 果

2.1 CL+CI/R 組、CL+CI/R+EA、P+CI/R和CI/R+EA組的腦缺血時(shí)間分別為(183.75±81.38)s、(191.50±57.19)s、(321.25 ±209.09)s和(275.00±169.69)s,各組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P>0.05。

2.2 缺血再灌注24 h后,CL+CI/R組大鼠的頸靜脈血糖和血氧飽和度顯著高于SH組(P<0.01),乳酸值則顯著低于SH組(P<0.01),P+CI/R組大鼠的頸靜脈血糖和血氧飽和度明顯高于SH組(P<0.05),乳酸值則顯著低于SH組(P<0.01);與CL+CI/R組相比,實(shí)施電針治療的CL+CI/R+EA組的頸靜脈血糖和血氧飽和度顯著降低(P<0.01),而乳酸值則顯著升高(P<0.01),P+CI/R+EA組的頸靜脈血糖和血氧飽和度顯著降低(P<0.01),乳酸值則顯著升高(P<0.01);與P+CI/R組相比,實(shí)施電針治療的P+CI/R+EA組的頸靜脈血糖顯著降低(P<0.01),而乳酸值則明顯升高(P<0.05),血氧飽和度無明顯變化(P<0.05)。此外,P+CI/R組的頸靜脈血糖明顯低于CL+CI/R組的血糖。(見表1)。

表1 大鼠全腦缺血再灌注后頸靜脈血糖、乳酸及血氧飽和度的分析結(jié)果(±s,n=8)

表1 大鼠全腦缺血再灌注后頸靜脈血糖、乳酸及血氧飽和度的分析結(jié)果(±s,n=8)

注:與 SH 組相比,＊P<0.05;＊＊P<0.01;與CL+CI/R組相比,■P<0.05;■■P<0.01;與P+CI/R組相比,#P<0.05;##P<0.01。

組別 血糖 乳酸 血氧飽和度SH 4.24±0.73 7.66±1.89 75.00±6.26 CL+CI/R 7.68±1.74＊＊ 5.78±0.98＊ 88.88±3.40＊＊CL+CI/R+EA 3.63±1.93■■ 9.44±1.93■■ 78.75±7.29■■P+CI/R 5.93±2.08＊■ 5.93±1.44＊ 82.88±9.03＊P+CI/R+EA 3.43±1.164■■## 8.04±1.39■■# 77.25±4.86■■

3 討 論

腦缺血再灌注損傷后,由于創(chuàng)傷應(yīng)激等因素可使糖生成增多而利用減少,加上組織氧利用障礙從而導(dǎo)致血糖和乳酸的升高[4]。腦組織中血糖和乳酸的升高可能引起腦功能損害,因此探討腦缺血再灌注過程中腦糖利用與腦氧代謝的變化關(guān)系,采取有效措施促進(jìn)腦糖有氧代謝,降低腦中乳酸的含量對(duì)腦保護(hù)是十分有益的。

目前的研究認(rèn)為,電針治療腦缺血療效確切。針刺對(duì)缺血性腦損傷具有多水平、多通道、多靶點(diǎn)的保護(hù)和干預(yù)作用。督脈是奇經(jīng)八脈主體之一,是人體諸陽之總匯,有“總督諸陽”和“陽脈之?！敝f,“病變?cè)谀X,首取督脈”為治療腦缺血性疾病的首選[5]?！鞍贂?huì)”穴居頭之巔,是督脈之要穴,為手足三陽、督脈及足厥陰之會(huì),統(tǒng)領(lǐng)一身之陽,內(nèi)系于腦,取“百會(huì)”穴可以通督醒腦。研究表明電針“百會(huì)”穴能增強(qiáng)局灶性腦缺血大鼠腦組織NGF的表達(dá),從而阻止神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)鈣離子超載,穩(wěn)定細(xì)胞內(nèi)環(huán)境,對(duì)缺血性腦損傷具有一定的保護(hù)作用[6]。命門穴屬督脈,位于十四椎下,別稱精宮,《勉學(xué)堂針灸集成》記載其主治“腦虛,旋仆,善忘等”[7]。百會(huì)、命門兩穴相配,共奏補(bǔ)腎填髓、醒腦開竅而達(dá)益智通絡(luò)之功。此外,電針治療能調(diào)理肺、脾、腎三臟功能,能促進(jìn)胰島素的分泌。有學(xué)者研究顯示針灸能有效地降低高血糖,除迷走神經(jīng)發(fā)揮作用外,還提高β細(xì)胞葡萄糖受體對(duì)葡萄糖敏感性[8]。針灸治療高血糖是多方面綜合作用的結(jié)果。足三里為足陽明胃經(jīng)的合穴,具有補(bǔ)氣養(yǎng)血、通經(jīng)活絡(luò)之功。現(xiàn)代研究表明足陽明胃經(jīng)(足三里)與脊髓、腦干、腦存在緊密的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系[9],針刺足三里能夠改變電生理及相關(guān)生化指標(biāo)[10],促進(jìn)神經(jīng)功能的恢復(fù)。足三里穴在調(diào)理脾胃功能和保健方面的作用,認(rèn)為針之可以引伸元?dú)?使氣生津生。在現(xiàn)代有關(guān)針灸治療糖尿病的文獻(xiàn)報(bào)道中,足三里也為常用主穴之一,其治療疾病的機(jī)理可能與針刺足三里所引起的中樞興奮灶比較靠近腹部臟腑的中樞部有關(guān)[11]。

在使用大鼠進(jìn)行電針實(shí)驗(yàn)的過程中,為了排除電針干預(yù)引起的應(yīng)激反應(yīng),研究者往往采用在麻醉下進(jìn)行電針處理,卻忽略了麻醉對(duì)電針治療可能帶來的影響。目前鮮有這方面的研究和報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)通過復(fù)制大鼠四血管夾閉法腦缺血再灌注模型,然后在水合氯醛或異丙酚的麻醉下給予電針刺激大鼠百會(huì)穴、命門穴及足三里穴,觀察在不同的麻醉狀態(tài)下,電針對(duì)大鼠全腦缺血再灌注模型腦血糖及乳酸水平的影響。結(jié)果顯示,大鼠腦缺血再灌注后,水合氯醛麻醉和異丙酚麻醉的大鼠腦靜脈血糖及血氧飽和度均明顯升高(P<0.05),水合氯醛麻醉組的血糖及血氧飽和度更高一點(diǎn)(P<0.01),而靜脈乳酸值卻顯著降低(P<0.05);電針刺激上述穴位能夠顯著降低水合氯醛麻醉或異丙酚麻醉缺血再灌注大鼠腦靜脈血糖及血氧飽和度(P<0.01),同時(shí)升高腦靜脈乳酸值(P<0.01)。這可能是大鼠腦缺血再灌注后,由于創(chuàng)傷應(yīng)激導(dǎo)致包括胰高血糖素等應(yīng)激激素分泌增多,胰島素分泌減少,葡萄糖攝入下降,同時(shí)受損的腦細(xì)胞代謝降低,葡萄糖利用下降,導(dǎo)致大鼠血糖升高,同時(shí)乳酸生產(chǎn)減少。治療組大鼠中,電針刺激提高了受損腦細(xì)胞的代謝,增加了腦細(xì)胞對(duì)葡萄糖及氧的攝取和利用,但是由于腦組織處于水腫期,腦細(xì)胞的氧供仍然處于低水平,因此腦細(xì)胞的無氧代謝增加,導(dǎo)致乳酸排出增多。本研究電針治療組大鼠中,腦糖利用與氧利用呈直線相關(guān),即腦糖代謝隨腦氧利用的增加也相應(yīng)增加,表明維持糖的有氧代謝可為腦組織提供較多能量和避免腦缺血再灌注中酸中毒,對(duì)維持腦缺血再灌注大鼠腦能量代謝及氧供需平衡起到重要作用。

研究結(jié)果也顯示,水合氯醛和異丙酚的麻醉作用是抑制大腦皮層的感知,使研究對(duì)象處于無意識(shí)、無記憶、無痛覺狀態(tài),麻醉的結(jié)果是導(dǎo)致突觸膜上離子通道功能受抑制,使神經(jīng)信息在突出部位的傳導(dǎo)過程受到抑制,從而產(chǎn)生全身麻醉效果。值得注意的是臨床手術(shù)麻醉中的全身麻醉所需的最低的有效靜脈濃度(M IC)足以抑制機(jī)體的感知,卻不足以抑制脊髓等低級(jí)神經(jīng)中樞的活動(dòng)。如要阻滯脊髓植物神經(jīng)系統(tǒng)的反應(yīng)需要提高M(jìn) IC的濃度達(dá)到1.6～1.7倍以上,所以通常全身麻醉藥的實(shí)際體內(nèi)濃度僅僅是可逆性地抑制了高級(jí)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的信號(hào)傳遞活動(dòng),而對(duì)脊髓植物神經(jīng)系統(tǒng)并未產(chǎn)生相同程度的抑制,仍然有一定的活動(dòng)維持生命體征。水合氯醛或異丙酚的麻醉狀態(tài)下,電針時(shí)針刺信號(hào)引起的機(jī)體反應(yīng)及生理變化,說明植物神經(jīng)系統(tǒng)可能是針刺信號(hào)產(chǎn)生效應(yīng)的基礎(chǔ)。不同的麻醉方法對(duì)缺血再灌注大鼠腦靜脈血糖值有輕微的影響,但對(duì)電針降低大鼠全腦缺血再灌注模型腦血糖及乳酸水平的作用卻無明顯影響。

綜上所述,四血管夾閉法腦缺血再灌注造成的短暫性全腦缺血再灌注模型可引起大鼠腦細(xì)胞能量代謝降低及氧供需失衡,這主要可能是腦細(xì)胞代謝水平下降造成的,不同的靜脈麻醉藥對(duì)模型大鼠的腦靜脈血糖的升高有影響,本文中異丙酚麻醉的模型大鼠的腦靜脈血糖的升高低于水合氯醛麻醉的大鼠。電針治療能夠有效提高受損腦細(xì)胞的代謝水平,增加腦細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取和利用,對(duì)腦組織能量代謝的恢復(fù)具有明顯的促進(jìn)作用,有利于缺血性腦損傷的盡快康復(fù),不同的靜脈麻醉藥物對(duì)電針治療效果的影響無顯著差異性。

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