吳建麗,韓 璐,劉旭東,王永亮,張淑香,杜冬梅,王天琪,梅榮軍*
(1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)針灸研究所,哈爾濱 150040;2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)院,哈爾濱 150001;3.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),哈爾濱 150040)
人類(lèi)的睡眠和覺(jué)醒狀態(tài)是隨著晝夜周期的節(jié)律性而相互轉(zhuǎn)化的,良好的睡眠是促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)、恢復(fù)精力和體力的重要環(huán)節(jié)。隨著生活節(jié)奏的加快和工作競(jìng)爭(zhēng)壓力的增大,失眠的發(fā)病率不斷升高。調(diào)查表明,我國(guó)約有45.5%的人遭受失眠的困擾[1]。針刺被認(rèn)為是臨床治療失眠行之有效的非藥物療法之一,其對(duì)失眠后腦電睡眠結(jié)構(gòu)的修復(fù)及中樞神經(jīng)遞質(zhì)、體內(nèi)激素和肽類(lèi)物質(zhì)的內(nèi)在調(diào)節(jié)機(jī)制一直是臨床和科研工作者的重要研究課題。有實(shí)驗(yàn)研究表明針刺有促進(jìn)睡眠的作用,其機(jī)制可能通過(guò)延長(zhǎng)慢波和快動(dòng)眼睡眠時(shí)間、增加睡眠深度來(lái)改善睡眠[2-3],同時(shí)針灸還可以調(diào)節(jié)褪黑素、生長(zhǎng)激素、皮質(zhì)酮、睡眠誘導(dǎo)肽等激素和肽類(lèi)活性發(fā)揮催眠作用,調(diào)整睡眠周期[4-5]。本實(shí)驗(yàn)旨在通過(guò)PCPA法制備失眠大鼠模型,選用雙側(cè)項(xiàng)部腧穴結(jié)合不同頻率電針刺激干預(yù)失眠大鼠,觀察不同頻率電項(xiàng)針對(duì)失眠大鼠睡眠時(shí)相及血清ACTH、CORT含量的影響,探討電項(xiàng)針促眠的作用機(jī)制及不同刺激頻率電項(xiàng)針的療效差異。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康清潔級(jí)Wistar大鼠40只,雄性,9周齡,體質(zhì)量(230±20)g,哈爾濱醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)部提供,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(黑)2013-001。實(shí)驗(yàn)前適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,室溫保持在22 ℃左右,所用實(shí)驗(yàn)大鼠的使用和喂養(yǎng)遵守動(dòng)物保護(hù)協(xié)會(huì)的規(guī)定。
1.2 主要試劑與儀器 4-氯-DL-苯基丙氨酸(Sigma公司進(jìn)口的分裝,Maya化學(xué)公司),水合氯醛(天津市凱通化學(xué)試劑有限公司),大鼠ACTH、CORT ELISA試劑盒(南京建成生物研究所),VERSA max酶標(biāo)儀(美國(guó)Molecular Devices公司),HHS21-6電熱恒溫水浴鍋(上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠),一次性針灸針(北京中研太和醫(yī)療器械有限公司),牙科204型南韓打磨機(jī)(哈爾濱市道外區(qū)新世紀(jì)科學(xué)器材商),MedLab-U/4C501H生物信號(hào)采集系統(tǒng)(南京美易科技有限公司),6805-AⅡ型電針儀(汕頭市醫(yī)用設(shè)備廠有限公司)。
1.3 皮層電極埋置 參照文獻(xiàn)[6]埋置大鼠皮層腦電電極,10%水合氯醛腹腔注射深度麻醉大鼠(3 mL/100 g),用腦立體定位儀固定,剃除頭部毛發(fā),碘伏消毒,剪開(kāi)頭部皮膚充分暴露顱骨,用30%的雙氧水去除顱骨表面的脂類(lèi),充分暴露顱骨的冠狀縫和人字縫。用牙科打磨機(jī)分別在顱骨(AP-2,R2;AP+2,R2)鉆孔,用眼科鑷將2個(gè)直徑1 mm的眼鏡螺絲植入鉆孔內(nèi),使之接觸不要刺穿硬腦膜,作為皮層電極;在額骨正中(AP+5,R0)鉆孔,放入眼鏡螺絲作為接地電極,記錄腦電波形。所有螺絲術(shù)前制成微型3孔子母插座,電極用502膠水固定在顱骨上,然后縫合皮膚切口,連續(xù)3 d腹腔注射4萬(wàn)U青霉素。術(shù)后單籠飼養(yǎng),恢復(fù)7 d。
1.4 制備模型 埋置電極7 d后,除空白組外,采用PCPA腹腔注射法制備大鼠失眠模型[7]。造模前進(jìn)食水12 h,于每日上午9:00開(kāi)始抓取大鼠,在腹腔部緩慢注入PCPA混懸液,劑量為10 mL/kg,1次/d,連續(xù)2 d。28~30 h后模型形成。大鼠出現(xiàn)晝夜節(jié)律消失,對(duì)周?chē)曇簟⒐獯碳っ舾?,興奮性增高,表明造模成功。
1.5 分組及處理 將40只大鼠隨機(jī)分成空白組,模型組,電項(xiàng)針1組、電項(xiàng)針2組、電項(xiàng)針3組,每組8只??瞻捉M:正常飲水進(jìn)食,自由活動(dòng)每日均抓取稱(chēng)重,固定四肢和軀干,保證同余下各組刺激相同,不做其他處理。模型組:造模前12 h禁食禁水,造模后恢復(fù)正常,每日稱(chēng)重和固定,保證相同刺激條件,不做其他處理。電項(xiàng)針Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組:造模前12 h禁食禁水,造模后恢復(fù)正常飲食,每日電項(xiàng)針針刺30 min,連續(xù)治療7 d。所有大鼠在造模前1周進(jìn)行埋置顱骨電極手術(shù),在末次治療后描記腦電。
1.6 針刺治療方法 造模成功后第1天,除空白組和模型組,其余各組給予電項(xiàng)針治療,穴位選取大鼠項(xiàng)部雙側(cè)“風(fēng)池” 穴和“供血” 穴。用0.25 mm×25 mm一次性毫針,直刺7~10 mm,連接電子脈沖治療儀,導(dǎo)線(xiàn)分別上下連接同側(cè)針柄,刺激頻率電項(xiàng)針Ⅰ組為2 Hz、電項(xiàng)針2組為50 Hz、電項(xiàng)針3組為100 Hz,針刺30 min。取穴方法參照《實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)》[8]。
1.7 指標(biāo)檢測(cè)
1.7.1 腦電采集與分析 正式描記腦電的前一天將3孔微型插座的子母端連接,對(duì)大鼠進(jìn)行適應(yīng)性訓(xùn)練,持續(xù)時(shí)間3 h。末次治療后在電磁屏蔽室對(duì)所有大鼠進(jìn)行腦電描記,每只大鼠連續(xù)記錄腦電3 h。描記腦電前設(shè)置MedLab-U/4C501H生物信號(hào)采集系統(tǒng)參數(shù),放大倍數(shù)200倍,上限頻率30 Hz,下限頻率2 s,采樣速度250 ms/div,勾選硬件50 Hz陷波,腦電清晰未見(jiàn)重疊。腦電分析采用目測(cè)法,以20 s為一分段單元進(jìn)行睡眠分析,如一單元存有2種以上睡眠期,則以主導(dǎo)分期判斷為這一單元性質(zhì)。根據(jù)大鼠腦電圖及有關(guān)文獻(xiàn)[9-10]標(biāo)準(zhǔn),此睡眠周期包括覺(jué)醒期(wake,W)、慢波睡眠期(slow wave sleep,SWS)、快波睡眠期(fast wave sleep,F(xiàn)WS)3個(gè)睡眠時(shí)相,總睡眠時(shí)間(Total sleep time,TST)是SWS和FWS之和。
2.1 電項(xiàng)針對(duì)大鼠睡眠時(shí)相的影響 從表1中可知,模型組大鼠SWS1、SWS2、FWS、TST各期時(shí)間與空白組比較均明顯減少,這表明制作失眠模型成功。各電項(xiàng)針治療組分別與模型組比較,其結(jié)果為:1)3個(gè)治療組對(duì)失眠大鼠SWS2、FWS、TST時(shí)間均有延長(zhǎng)作用,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,P<0.01),電項(xiàng)針1組和2組對(duì)SWS1期的增加具有極顯著性意義(P<0.01);2)3個(gè)不同刺激頻率治療組比較,結(jié)果顯示電項(xiàng)針1組對(duì)各期睡眠時(shí)間的延長(zhǎng)明顯優(yōu)于電項(xiàng)針2組和3組(P<0.01)說(shuō)明電項(xiàng)針改善睡眠作用隨著刺激頻率的增加而減弱,低頻刺激促眠作用有優(yōu)于高頻刺激的趨勢(shì),低頻電項(xiàng)針恢復(fù)失眠大鼠睡眠節(jié)律的作用最強(qiáng)。
2.2 電項(xiàng)針對(duì)大鼠血清ACTH、CORT含量的影響 與空白組相比,模型組大鼠血清中ACTH和CORT含量顯著升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。與模型組相比,各電項(xiàng)針治療組血清中ACTH和CORT含量均降低,其中電項(xiàng)針1組和2組與模型組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01,P<0.05)。3個(gè)治療組之間比較,電項(xiàng)針1組ACTH和CORT含量改變優(yōu)于電項(xiàng)針2和3組(P<0.01,P<0.05)。(見(jiàn)圖1-2)
1.7.2 血清ACTH、CORT含量的測(cè)定 各組描記腦電后,用10%水合氯醛腹腔麻醉,剪開(kāi)腹部皮膚,迅速找到腹主動(dòng)脈采血3~5 mL,置于離心管內(nèi),靜止20 min后,在低溫離心機(jī)上以3 000 r/min的速度離心10 min,取上清也置于EP內(nèi),在-20 ℃冰箱保存待測(cè)。應(yīng)用ELISA方法在VERSA max酶標(biāo)儀上測(cè)定血清內(nèi)ACTH、CORT的含量,試劑盒由南京建成生物研究所提供,嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)操作。
表1 不同頻率電項(xiàng)針對(duì)大鼠腦電圖睡眠時(shí)相的影響(x± s ,n = 8)
圖1 各組大鼠血清中ACTH含量比較(x± s,8只大鼠/組)
圖2 各組大鼠血清中CORT含量比較(x± s,8只大鼠/組)
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)表明,失眠是由于大腦皮層的興奮與抑制功能失調(diào)而引起的以睡眠始發(fā)和睡眠維持障礙為臨床表現(xiàn)的一組疾病[11-12]。研究表明,失眠是導(dǎo)致內(nèi)源性應(yīng)激反應(yīng)的一種重要因素,它能強(qiáng)烈興奮下丘腦-垂體-腎上腺軸(HPA軸)影響體內(nèi)多種激素的水平,引起機(jī)體內(nèi)分泌系統(tǒng)、心腦血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)功能發(fā)生紊亂從而產(chǎn)生諸多病癥[13-15]。西醫(yī)多采用苯二氮卓類(lèi)藥物抑制大腦興奮性來(lái)治療失眠,但長(zhǎng)期應(yīng)用會(huì)出現(xiàn)成癮性、耐藥性、依賴(lài)性及反跳性失眠等不良反應(yīng)[16-17]。
電項(xiàng)針療法是高維濱教授利用多年臨床經(jīng)驗(yàn)結(jié)合現(xiàn)代解剖學(xué)理論創(chuàng)立治療腦源性疾病的新方法。高教授在仔細(xì)研究了項(xiàng)部“風(fēng)池”和“供血”穴的解剖結(jié)構(gòu)后,發(fā)現(xiàn)二穴下有與睡眠-覺(jué)醒密切相關(guān)的腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),通過(guò)針刺二穴并給予電流刺激,通過(guò)腦干上行激活系統(tǒng)使大腦皮層興奮性增強(qiáng),恢復(fù)興奮與抑制過(guò)程的平衡,改善失眠狀態(tài),調(diào)整覺(jué)醒-睡眠周期[18-19]。
研究表明,腦電波是判斷睡眠深度、反映睡眠各階段特征變化的一種有效手段,能客觀的記錄實(shí)際睡眠維持時(shí)間、睡眠效率、睡覺(jué)結(jié)構(gòu)等客觀指標(biāo)[20]。本實(shí)驗(yàn)利用生物信號(hào)采集系統(tǒng)描記大鼠的睡眠腦電,分別觀察了正常大鼠、造模后大鼠及3種不同頻率治療組大鼠的腦電變化,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),PCPA致失眠大鼠TST明顯減少,各頻率針刺組均能通過(guò)延長(zhǎng)失眠大鼠SWS1、SWS2和FWS期來(lái)延長(zhǎng)TST,并且調(diào)整睡眠各期的比例與正常大鼠相近,提示電項(xiàng)針對(duì)失眠大鼠的睡眠有改善作用;同時(shí)發(fā)現(xiàn)2 Hz頻率刺激組對(duì)各期睡眠時(shí)間的延長(zhǎng)明顯優(yōu)于50 Hz和100 Hz,提示電項(xiàng)針促眠作用隨著刺激頻率的增加而降低,低頻刺激恢復(fù)失眠大鼠睡眠節(jié)律的作用最強(qiáng)。
睡眠是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)過(guò)程,與機(jī)體內(nèi)分泌激素之間存在明顯的相關(guān)性。研究發(fā)現(xiàn)[21],HPA軸激活可以促進(jìn)ACTH、CORT的合成和分泌,提高大腦皮層應(yīng)激性并維持覺(jué)醒狀態(tài),這是引起失眠的重要原因。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,模型組大鼠血清ACTH、CORT含量明顯增多,說(shuō)明造模后,影響了血清激素的分泌,是大鼠失眠的原因之一。經(jīng)過(guò)電項(xiàng)針治療后,3個(gè)治療組大鼠血清ACTH、CORT的含量均較模型組減少,說(shuō)明電項(xiàng)針能抑制HPA的興奮,促進(jìn)睡眠。同時(shí)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較2 Hz、50 Hz及100 Hz電項(xiàng)針刺激療效,發(fā)現(xiàn)2 Hz治療組大鼠血清ACTH、CORT含量降低的更為明顯,說(shuō)明不同的刺激頻率治療失眠具有不同的效應(yīng)差異,低頻電項(xiàng)針對(duì)睡眠的調(diào)節(jié)作用最好。
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