針刺大鼠肺俞穴對脊神經(jīng)電幅度和傳導(dǎo)時間的影響※

劉玉麗 劉海濤 董寶強(qiáng) 宋思潼 張淑慧 田 輝 馬鐵明

（1 遼寧中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院，遼寧 沈陽 110847；2 中國人民武裝警察部隊(duì)總醫(yī)院康復(fù)科，北京 100039；3 黑龍江省中醫(yī)醫(yī)院針灸科，黑龍江 哈爾濱 150036）

針刺是中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的重要組成部分，用于多種疾病治療。針刺能夠治療免疫炎癥性呼吸系統(tǒng)疾病。McDonald等[1]研究顯示針刺減輕塵螨所致慢性變應(yīng)性鼻炎患者的眼癢、鼻癢和噴嚏。肺俞穴位于背部穴位，距第三胸椎的5 cm（第3棘突下緣外側(cè))[2]。它被用來治療呼吸系統(tǒng)疾病，它是最常用的穴位之一[3-4]。

針刺作用于機(jī)體時，最迅速、直接的反應(yīng)就是對神經(jīng)系統(tǒng)的影響，表現(xiàn)為神經(jīng)電信號的發(fā)放。神經(jīng)生理學(xué)和神經(jīng)化學(xué)研究表明許多針刺效應(yīng)是由體液免疫和神經(jīng)化學(xué)因素[5-8]。電針治療時，來自外周神經(jīng)的沖動收斂于脊髓水平，復(fù)雜的神經(jīng)元過程被激活[5，9]。研究針刺電變化有腸電，腦電和肌電比較多，對于神經(jīng)電活動的研究相對較少，而對針刺肺俞治療呼吸系統(tǒng)疾病的神經(jīng)電變化則未見報道。本實(shí)驗(yàn)假設(shè)針刺肺俞穴通過穴位感受器將信號編碼，在脊神經(jīng)上傳導(dǎo)，會引起脊神經(jīng)電變化后上傳高位中樞特異性調(diào)節(jié)肺臟。因此本實(shí)驗(yàn)的目的應(yīng)用卵蛋白致敏的哮喘大鼠模型探討手動針刺肺俞穴對相應(yīng)脊髓節(jié)段的脊神經(jīng)電幅度和速度的影響。

1 材料與方法

1.1 動物及造模 健康雄性Wistar大鼠40只，清潔級，體質(zhì)量（200±20）g，均由遼寧長生生物技術(shù)有限公司提供，許可證編號：SCXK（遼）2010-0001。大鼠自由飲食水，溫度18～25℃，相對濕度50%～70%，12 h光照、12 h黑暗條件下飼養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)程序按照中國動物保護(hù)條例，由遼寧中醫(yī)藥大學(xué)動物倫理委員會批準(zhǔn)。

肺免疫炎癥模型建立比較成熟，可見本文作者于2010年在Respirology上的文章[10]。將40只健康雄性wistar大鼠按照隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分為4組，分別為正常對照組、模型組、“肺俞”穴組以及非經(jīng)非穴組，每組10只。

正常對照組在飼養(yǎng)后的第0、7、14、21天，于腹腔注射PBS溶液1 mL，在第22～43天霧化吸入1%的PBS溶液，隔日1次，每次20 min；模型組、“肺俞”穴組、非經(jīng)非穴組在飼養(yǎng)后的第0、7、14、21天，于腹腔注射OVA (Sigma， St Louis， MO， 美國)1 mg+AL（OH） 3 200 mg溶于1 mL PBS的混合溶液，在第22～43天霧化，通過醫(yī)學(xué)超聲霧化器霧化吸入（402AI；江蘇魚躍醫(yī)療設(shè)備有限公司，中國），吸入1%OVA PBS混合液，隔日1次，1次20 min[11-12]，激發(fā)哮喘。在激發(fā)哮喘時可觀察到大鼠呼吸頻率加快，腹肌明顯抽搐。造模結(jié)束后，正常組和模型組各取2只大鼠，麻醉后取右肺上葉做組織切片。

在第43天造模結(jié)束后，正常組不采取任何干預(yù)措施，模型組大鼠固定于兔臺上20 min，隔日1次，不予針刺；“肺俞”穴組與非經(jīng)非穴組給予電針針刺干預(yù)，每次20 min，隔日1次，連續(xù)干預(yù)3周。取材備用。

1.2 針刺方案 參照郭義主編《實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)》實(shí)驗(yàn)動物針灸穴位標(biāo)準(zhǔn)定位，并以大鼠第2胸椎棘突為最高點(diǎn)作標(biāo)志，取大鼠脊柱兩側(cè)“肺俞”穴于第3胸椎下旁開1.5寸，實(shí)驗(yàn)者均按照穴位標(biāo)準(zhǔn)定位進(jìn)行取穴針刺（不銹鋼毫針，0.20 mm×13 mm；生產(chǎn)許可證2001-0663；華佗，中國），為保證針刺手法相同，避免進(jìn)針產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差，針刺操作均由一人完成。非經(jīng)非穴組：“肺俞”穴旁開5 mm肩胛骨外側(cè)處，針刺方法及要點(diǎn)同上。進(jìn)針以大鼠肢體微顫為度，進(jìn)針深度為5 mm，刺激時間為20 min，隔日1次，一共治療3周。

在針刺干預(yù)3周后，麻醉取肺組織，取右肺上葉，浸入4%的多聚甲醛中固定，用普通光學(xué)顯微鏡觀察肺組織以及支氣管的病理特征。其余肺組織-80℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 實(shí)驗(yàn)方法 PowerLab八通道生理記錄儀 (PL3508，澳大利亞AD Instruments公司)，與計算機(jī)USB接口相連，打開電源，進(jìn)入程序，設(shè)置參數(shù)如下：神經(jīng)電采樣速率2 kHz，采樣量程1 mv，縮放比例100∶1。

保證室內(nèi)安靜，室溫22℃，信號屏蔽；大鼠備皮75%醫(yī)用酒精消毒背部T1到T6節(jié)段及頸部。盡量減少測試過程中的干擾。暴露大鼠脊髓，以T2最高點(diǎn)為標(biāo)志，向下尋找T3階段脊髓。暴露T3脊神經(jīng)，鹽水棉球濕潤表面，然后用石蠟油棉球覆蓋保護(hù)，解剖鏡下套入銀針連接記錄電極。刺激電極置于肺俞的針灸針上，大鼠左腿放置參考電極。分別檢測4組在未針刺，針刺，捻轉(zhuǎn)和無捻轉(zhuǎn)時脊神經(jīng)電變化，記錄到的細(xì)胞放電信號經(jīng)微電極放大器放大，輸入LabChart 7 Chinese分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理軟件（埃德儀器國際貿(mào)易公司，上海）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件。結(jié)果用均值±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用One-Way ANOVA（One-Way Analysis of variance，單因素方差分析）評價整體性差異，采用LSD分析方法進(jìn)行組間比較，P＜0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

如圖1所示，在PowerLab八通道生理記錄儀記錄沒有針刺肺俞穴情況下的脊神經(jīng)電時，可以看到采集到的電位有單相電位，雙向電位和倒轉(zhuǎn)電位。正常組在無針刺，捻轉(zhuǎn)和停止捻轉(zhuǎn)3種情況下脊神經(jīng)電幅度沒有明顯變化（均P＞0.05)，針刺時脊神經(jīng)電幅度高于無針刺時（P＜0.05)。模型組和非經(jīng)非穴組在無針刺，針刺，捻轉(zhuǎn)和停止捻轉(zhuǎn)4種情況下脊神經(jīng)電幅度均沒有明顯變化（均P＞0.05）。肺俞組雖然在無針刺時與正常組，模型組和非經(jīng)非穴組脊神經(jīng)電幅度比較均差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05)，但是在針刺，捻轉(zhuǎn)和停止捻轉(zhuǎn)3種情況下均明顯高于其他3組（均P＜0.05），在捻轉(zhuǎn)和停止捻轉(zhuǎn)后其脊神經(jīng)電幅度可以增高1倍。

圖1 脊神經(jīng)在無針刺-針刺-捻轉(zhuǎn)-無捻轉(zhuǎn)“肺俞”穴情況下的電活動幅度比較

在PowerLab八通道生理記錄儀記錄沒有針刺肺俞穴情況下的脊神經(jīng)電時，正常組、模型組、肺俞組和非經(jīng)非穴組每組內(nèi)在無針刺，針刺，捻轉(zhuǎn)和停止捻轉(zhuǎn)4種情況下脊神經(jīng)電傳導(dǎo)時間沒有明顯變化（均 P＞0.05)，但是模型組的傳導(dǎo)時間明顯長于正常組（P＜0.05），說明哮喘延長針刺肺俞向脊髓的傳導(dǎo)時間，而經(jīng)過針刺肺俞3周后再次檢測的肺俞向脊髓的傳導(dǎo)時間則下調(diào)（P＜0.05），說明針刺肺俞能夠恢復(fù)肺俞到脊髓的傳導(dǎo)時間，而非經(jīng)非穴組肺俞到脊髓的傳導(dǎo)時間明顯長于肺俞組（P＜0.05），也證明了非經(jīng)非穴在組織結(jié)構(gòu)上與神經(jīng)較遠(yuǎn)，見圖2。

圖2 脊神經(jīng)在無針刺-針刺-捻轉(zhuǎn)-無捻轉(zhuǎn)“肺俞”穴情況下的電傳導(dǎo)時間比較

3 討論

本研究揭示提插捻轉(zhuǎn)針刺肺俞治療3周能夠提高針刺肺俞時哮喘大鼠脊神經(jīng)電幅度，并且提高的幅度可以增加1倍，而非經(jīng)非穴沒有這種表現(xiàn)，另外針刺肺俞治療3周能增速針刺肺俞時哮喘大鼠脊神經(jīng)電的傳導(dǎo)。

脊神經(jīng)電的電生理特性能夠反映出神經(jīng)傳導(dǎo)功能的變化。一根神經(jīng)纖維在受到閾值以上刺激產(chǎn)生電位不隨著刺激強(qiáng)度增大而增大，但是神經(jīng)干是由許多神經(jīng)纖維組成的，電活動的幅值在一定的刺激強(qiáng)度下是隨著刺激強(qiáng)度的變化而變化的。針刺4組肺俞是同一個人采用相同的提插捻轉(zhuǎn)手法，因此刺激強(qiáng)度是一樣的，但是針刺肺俞治療3周可以更多地募集脊神經(jīng)中興奮的神經(jīng)產(chǎn)生電位，并且在捻轉(zhuǎn)時達(dá)到最大值，也就是針刺肺俞3周相當(dāng)于增加了刺激的強(qiáng)度，因此在采集上述信號表現(xiàn)出脊神經(jīng)電活動的幅度增加，而非經(jīng)非穴則沒有這個效果。另外針刺肺俞能夠降低哮喘中延長了的神經(jīng)電傳導(dǎo)時間，從而使信號更快地傳導(dǎo)，良性調(diào)節(jié)內(nèi)外環(huán)境變化。這可能改變神經(jīng)傳導(dǎo)的電學(xué)性質(zhì)、突觸傳導(dǎo)等基本功能，是值得進(jìn)一步研究的。也就是說針刺肺俞治療3周后提高了相應(yīng)節(jié)段脊神經(jīng)的興奮性，加快了信號的傳導(dǎo)，也說明中醫(yī)傳統(tǒng)針刺的強(qiáng)度可能正好介于募集更多的神經(jīng)干的神經(jīng)纖維數(shù)目和最大募集數(shù)以及最大幅度之間，這一點(diǎn)也值得進(jìn)一步研究。

從神經(jīng)電信號角度研究揭示針刺電信號傳導(dǎo)的部分規(guī)律以及針刺調(diào)節(jié)內(nèi)臟功能的部分機(jī)理探討有關(guān)穴位特異性，對于神經(jīng)電的分析主要是集中在幅值和放電頻率上。如針刺足三里能夠增加迷走神經(jīng)放電頻率[14]和幅度，后三里改變坐骨神經(jīng)電位幅度[15]，最近的研究也表示電針能夠抑制非疼痛的感覺通路降低其神經(jīng)電位幅值，通過特異性抑制通路，接收來自其他感官和肌肉的調(diào)節(jié)作用在大鼠脊髓傳入激活[16]，電針中瀆、膝陽關(guān)、外丘、光明等穴均能增加脊髓背角電位幅度[17]，針刺心經(jīng)增加心臟神經(jīng)支的放電頻率[18]，火針加快頸椎病腋神經(jīng)傳導(dǎo)速度[19]，電針增加運(yùn)動神經(jīng)傳導(dǎo)速度[20]，增加頸交感神經(jīng)放電頻率[21]，研究還證明針刺能夠增加中樞孤束核的放電頻率[22]，而本研究中提插捻轉(zhuǎn)針刺肺俞能夠增加哮喘大鼠脊神經(jīng)電的幅度，縮短哮喘延長的脊神經(jīng)電的傳導(dǎo)時間，從而增加其頻率，改變神經(jīng)信號的編碼。穴位體表臟腑相關(guān)認(rèn)為經(jīng)脈穴位與臟腑之間的一種雙向聯(lián)系，即臟腑病理或生理改變可反映到體表相應(yīng)的經(jīng)脈或穴位，表現(xiàn)出特定的癥狀和體征，刺激體表一定的經(jīng)脈或穴位可以調(diào)節(jié)相應(yīng)臟腑的生理功能和病理改變。本實(shí)驗(yàn)給出肺俞與相應(yīng)脊髓傳導(dǎo)的關(guān)系，與我們研究結(jié)果即肺俞調(diào)節(jié)哮喘肺臟副交感神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿的水平良性調(diào)節(jié)肺臟病理變化保持一致[8]，也就是說肺俞通過脊神經(jīng)-脊髓-大腦中樞-迷走神經(jīng)特異性調(diào)節(jié)肺臟的神經(jīng)通路。研究結(jié)果具有重要的基礎(chǔ)理論作用，為針刺肺俞防治呼吸系統(tǒng)疾病提供理論依據(jù)。

近年來，生物信號的現(xiàn)代分析方法也開始逐步應(yīng)用到對針刺引起的神經(jīng)電信號變化的分析中來，將針刺信號在不同環(huán)節(jié)、水平的電信號做整合研究[23]，將有助于揭示針刺電信號的起承轉(zhuǎn)合過程。再結(jié)合針刺神經(jīng)電活動的改變，能夠從線到面地揭示針刺的神經(jīng)機(jī)理，具有最基礎(chǔ)的理論意義。對于單個肺俞穴提插捻轉(zhuǎn)研究它的脊神經(jīng)電的變化是本文的主旨，結(jié)合臨床對更復(fù)雜的穴位配伍與穴位的電生理開展進(jìn)一步的研究是我們工作的目標(biāo)之一。