李春蕊 胡素芹 許亞輝 劉殿龍 胡珂 崔力丹 郭健
〔摘要〕 目的 探究通咽噴霧方對舌下神經(jīng)損傷早期大鼠的吞咽功能及舌肌收縮張力的影響。方法 16只Wistar雄性大鼠,隨機分為通咽噴霧方組和模型組,每組8只。兩組大鼠均采用止血鉗鉗夾右側(cè)舌下神經(jīng)10 s進(jìn)行造模。利用BL-420N生物信號采集器檢測造模前、造模后以及滴舌給通咽噴霧方或蒸餾水10 min后大鼠的舌下神經(jīng)放電積分面積、舌肌閾強度、舌肌單收縮幅度以及吞咽潛伏期及吞咽次數(shù)。結(jié)果 與造模前相比,造模后通咽噴霧方組和模型組大鼠舌下神經(jīng)放電積分面積和舌肌單收縮幅度均減?。≒<0.05),舌肌閾強度均增大(P<0.05);給藥后10 min,與造模后相比,通咽噴霧方組舌下神經(jīng)放電積分面積和舌肌單收縮幅度均增大(P<0.05),舌肌閾強度減小(P<0.05),模型組的舌下神經(jīng)放電積分面積、舌肌單收縮幅度與舌肌閾強度均無明顯變化(P>0.05)。與造模前相比,造模后通咽噴霧方組與模型組的吞咽潛伏期和吞咽次數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),給藥后10 min通咽噴霧方組與模型組的吞咽潛伏期均無明顯變化(P>0.05),但通咽噴霧方組的吞咽次數(shù)增多(P<0.05)。與模型組相比,給藥后10 min大鼠舌下神經(jīng)放電積分面積增加(P<0.05),舌肌單收縮幅度增加(P<0.05),吞咽次數(shù)增加(P<0.05)。結(jié)論 在舌下神經(jīng)損傷早期,通咽噴霧方可通過提高舌下神經(jīng)的興奮性和舌肌的收縮張力,增加吞咽次數(shù)。
〔關(guān)鍵詞〕 通咽噴霧方;舌下神經(jīng)損傷;吞咽功能;舌肌收縮張力;閾強度;單收縮幅度;舌下神經(jīng)放電
〔中圖分類號〕R285.5 ? ? ? 〔文獻(xiàn)標(biāo)志碼〕A ? ? ? ?〔文章編號〕doi:10.3969/j.issn.1674-070X.2021.12.006
The Effect of Tongyan Spray on Swallowing Function and Tongue Muscle
Contraction Tension in Rats with Early Hypoglossal Nerve Injury
LI Chunrui, HU Suqin, XU Yahui, LIU Dianlong, HU Ke, CUI Lidan, GUO Jian*
(School of Traditional Chinese Medicine, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 102488, China)
〔Abstract〕 Objective To explore the effect of Tongyan Spray on swallowing function and tongue muscle contraction tension in rats with early hypoglossal nerve injury. Methods 16 Wistar male rats were randomly divided into Tongyan Spray group and model group, with 8 rats in each group. Both groups of rats were modeled by clamping the right hypoglossal nerve with hemostatic forceps for 10 s. The BL-420N biosignal collector was used to detect the integral area of hypoglossal nerve discharge, the threshold intensity of the tongue muscle, the amplitude of single contraction of the tongue muscle, swallowing latency and swallowing times before and after the modeling and 10 min after the tongue was sprayed with Tongyan Spray or distilled water. Results Compared with before modeling, the integral area of hypoglossal nerve discharge and the amplitude of single contraction of the tongue muscle in the Tongyan Spray group and the model group were reduced ?after modeling (P<0.05), and the threshold intensity of the tongue muscle was increased(P<0.05); after administration for 10 min, compared with after modeling, the integral area of hypoglossal nerve discharge and the amplitude of single contraction of tongue muscle in Tongyan Spray group increased (P<0.05), and the threshold intensity of tongue muscle decreased (P<0.05), there were no significant changes in the integral area of hypoglossal
nerve discharge, the amplitude of single contraction of the tongue muscle and the threshold intensity of the tongue muscle in the model group (P>0.05). Compared with before modeling, there was no significant difference in swallowing latency and swallowing times between Tongyan Spray group and model group after modeling (P>0.05). After administration for 10 min, the swallowing latency of Tongyan Spray group and model group were both no significant change (P>0.05), but the swallowing times in the Tongyan Spray group increased (P<0.05). Compared with the model group, the integral area of hypoglossal nerve discharge increased (P<0.05), the amplitude of single contraction of the tongue muscle increased (P<0.05), and the swallowing times increased (P<0.05) after 10 min of administration. Conclusion In the early stage of hypoglossal nerve injury, Tongyan Spray can increase the frequency of swallowing by increasing the excitability of the hypoglossal nerve and the contraction tension of the tongue muscle.
〔Keywords〕 Tongyan Spray; hypoglossal nerve injury; swallowing function; contraction tension of the tongue muscle; threshold intensity; single contraction amplitude; hypoglossal nerve discharge
腦卒中后吞咽障礙的發(fā)病率逐年上升[1],急性腦卒中患者約51%會伴發(fā)吞咽障礙[2],由吞咽障礙引發(fā)的進(jìn)食困難、嗆咳和誤吸極易導(dǎo)致營養(yǎng)不良和吸入性肺炎[3]。理論上,神經(jīng)保護(hù)劑是治療各類腦卒中的共性策略[4],但由于許多信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的介導(dǎo)物質(zhì)均具有雙向性,故尚未有一種神經(jīng)保護(hù)制劑能在臨床上成功使用[5],故目前仍無治療腦卒中的特效藥物。經(jīng)過檢索文獻(xiàn),目前臨床上治療腦卒中后吞咽障礙同樣沒有特效藥物。西醫(yī)主要采取球囊擴(kuò)張術(shù)等療法[6]治療腦卒中后吞咽障礙,中醫(yī)則多采用針刺[7]、中藥口服[8]以及穴位按摩敷貼[9]等療法。這些治療措施雖然有效,但在一定程度上可能會增加患者誤吸的風(fēng)險,且對醫(yī)者的技術(shù)要求較高,臨床上使用具有一定的局限性。通咽噴霧方以生姜為主藥,輔以威靈仙、肉桂,在臨床上治療腦卒中后吞咽障礙取得了良好效果[10-12]。舌下黏膜較薄且血流豐富,藥物透過性高,臨床上已有多種藥物證明舌下給藥可快速起效并改善癥狀[13-15]。通咽噴霧劑直接作用于口咽部的舌下黏膜,連續(xù)給藥可改善吞咽功能[16],但單次給藥對舌下神經(jīng)損傷早期吞咽功能和舌肌收縮張力的影響尚不清楚。本實驗采用舌下神經(jīng)壓榨損傷模型,滴舌給予通咽噴霧方,檢測舌下神經(jīng)的放電活性,舌肌的閾強度和單收縮幅度以及吞咽潛伏期和吞咽次數(shù),觀測通咽噴霧方對舌下神經(jīng)損傷早期吞咽功能的影響。
1 材料與方法
1.1 ?實驗動物
成年雄性Wistar大鼠16只,SPF級,6~8周齡,體質(zhì)量200~220 g,由北京斯貝福動物實驗公司提供,許可證號為:SYXK(京)2019-0010,適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,自由飲水進(jìn)食,晝夜節(jié)律光照。經(jīng)北京中醫(yī)藥大學(xué)倫理委員會審查,倫理編號:BUCM-4-2020091408-3056。
1.2 ?藥物
通咽噴霧方:生姜30 g,威靈仙10 g,肉桂10 g。由北京康仁堂藥業(yè)有限公司提供,為全成分顆粒劑。通咽噴霧方的最終含生藥濃度為1 g/mL。
1.3 ?主要儀器
BL-420N型生物信號采集系統(tǒng)(含張力轉(zhuǎn)換器、刺激電極、記錄電極)(成都泰盟軟件有限公司)。LSP01-1A型微量注射泵(保定蘭格恒流泵有限公司)。
1.4 ?造模方法
參照文獻(xiàn)[17]描述,建立舌下神經(jīng)壓榨損傷模型,具體操作方法如下:大鼠戊巴比妥鈉(3%,50 mg/kg)麻醉,頸部正中開口2 cm,在咬肌和二腹肌前腹的間隙向下尋找舌下神經(jīng)干,并使用玻璃分針游離出1 cm,于分叉前2 mm的位置使用止血鉗第6、7齒進(jìn)行咬合鉗夾10 s,松開后舌下神經(jīng)肉眼觀呈白色連續(xù)扁平狀,提示造模成功[16]。造模后生理鹽水濕敷傷口,靜待15 min,大鼠基本體征平穩(wěn)后,進(jìn)行造模后的電生理檢測。
1.5 ?分組及給藥方法
大鼠隨機分為通咽噴霧方組和模型組,每組8只。造模后的電生理指標(biāo)檢測完畢后,立即給藥。顆粒劑在給藥之前放置于37 ℃恒溫水浴鍋中,使用前恢復(fù)至室溫并搖勻。微量注射器吸取藥液后,在大鼠舌下浸潤滴舌給藥,給藥量為0.3 mL,為保證大鼠不產(chǎn)生誤吸以及能夠充分吸收藥物,給藥分3次,每次間隔1 min。模型組按上述方法給予等量蒸餾水。從第1次給藥的時間算起,10 min后檢測記錄給藥后的電生理指標(biāo)。
1.6 ?舌下神經(jīng)放電
右側(cè)舌下神經(jīng)分離后立即浸潤液體石蠟,保護(hù)神經(jīng)的同時與周邊組織絕緣,減少干擾。記錄電極一端連接生物信號采集器,另一端懸掛勾住舌下神經(jīng),確保無牽拉。時間常數(shù)設(shè)置為20 ms,低通濾波為10 kHz。
1.7 ?閾強度及單收縮幅度
刺激電極和張力轉(zhuǎn)換器連接到生物信號采集器上進(jìn)行調(diào)試,完畢后,張力轉(zhuǎn)換器的另一端連接大鼠的右側(cè)舌肌,保證舌肌處于自然伸直狀態(tài);刺激電極勾在舌下神經(jīng)干上,調(diào)整微距調(diào)節(jié)器,使神經(jīng)在無牽拉狀態(tài)下完全搭在電極上。張力轉(zhuǎn)換器的前負(fù)荷設(shè)定為1.0 g,信號采集器參數(shù)設(shè)置波寬5 ms,延時10 ms。閾強度的起始刺激幅度為0.03 V,依次遞增0.01 V,至舌肌發(fā)生第1次收縮時停止刺激;單收縮幅度的刺激強度為1.0 V,刺激3次,取平均值。
1.8 ?吞咽潛伏期及蒸餾水引發(fā)的吞咽次數(shù)檢測
大鼠仰臥位固定于鼠板上,張力轉(zhuǎn)換器一端連接生物信號采集器,另一端接連二腹肌前腹。直徑5 mm的輸液軟管充滿蒸餾水后,置于舌根部,軟管的另一端連接微量注射泵,以3 μL/s的速度持續(xù)泵入蒸餾水30 s,記錄吞咽的潛伏期,即蒸餾水注入舌根到第1次吞咽發(fā)生的間隔時間。肌肉張力的變化記作吞咽次數(shù)。
1.9 ?統(tǒng)計學(xué)方法
本實驗使用SPSS 20.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,計量資料采用“x±s”表示。若樣本均數(shù)符合正態(tài)分布,則組間對照采用單因素方差分析,不符合則使用秩和檢驗。組內(nèi)自身對照符合正態(tài)分布則使用配對t檢驗,不符合則使用配對設(shè)計的秩和檢驗,P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 ?兩組大鼠舌下神經(jīng)放電情況比較
與造模前相比,通咽噴霧方組和模型組造模后大鼠舌下神經(jīng)放電積分面積均減少(P<0.05);與造模后相比,通咽噴霧方組舌下神經(jīng)放電積分面積增加(P<0.05),模型組舌下神經(jīng)放電積分面積無明顯變化(P>0.05)。與模型組相比,通咽噴霧方組給藥后10 min大鼠舌下神經(jīng)放電積分面積增加(P<0.05)。見表1。
2.2 ?兩組大鼠舌肌閾強度及單收縮幅度比較
與造模前相比,通咽噴霧方組和模型組造模后大鼠舌肌的閾強度均增大,單收縮幅度均減小(P<0.05);與造模后相比,給藥后10 min通咽噴霧方組大鼠舌肌閾強度減小,單收縮幅度增大(P<0.05),模型組大鼠舌肌閾強度與單收縮幅度無明顯變化(P>0.05)。與模型組相比,通咽噴霧方組大鼠給藥后10 min舌肌單收縮幅度增加(P<0.05)。見表2、圖1-2。
2.3 ?兩組大鼠吞咽潛伏期及吞咽次數(shù)比較
與造模前相比,造模后通咽噴霧方組與模型組大鼠的吞咽潛伏期延長,吞咽次數(shù)減少,但差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。與造模后相比,給藥后10 min通咽噴霧方組與模型組大鼠的吞咽潛伏期均無明顯縮短,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);與造模后相比,給藥后10 min通咽噴霧方組大鼠的吞咽次數(shù)增加,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),模型組大鼠的吞咽次數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。與模型組相比,通咽噴霧方組大鼠給藥后10 min吞咽次數(shù)增加(P>0.05)。見表3。
3 討論
吞咽是一種典型的復(fù)雜反射運動。吞咽神經(jīng)反射包括感覺傳入神經(jīng)纖維,中間神經(jīng)元以及運動傳出神經(jīng)元。舌下神經(jīng)位于吞咽神經(jīng)反射的傳出通路上,支配舌肌[18]。舌肌主要負(fù)責(zé)參與并完成咀嚼、發(fā)音和吞咽等功能。在吞咽過程中,舌肌攪拌食物并推動食團(tuán)經(jīng)過口腔根部,通過咽峽,使食團(tuán)向后下推動進(jìn)入咽部。因此,舌肌功能的增強能夠促進(jìn)吞咽動作的完成。舌下神經(jīng)損傷或切斷后會造成舌肌麻痹和癱瘓[19]。有研究[20]發(fā)現(xiàn),給予舌下神經(jīng)連續(xù)的電針刺激,可以增強舌體和咽部肌肉的運動。肖輝等[21]證明,在腦卒中后吞咽障礙的治療中,配合針刺舌下神經(jīng),可以有效促進(jìn)吞咽功能的恢復(fù)。因此,本實驗以舌下神經(jīng)損傷作為切入點,通過鉗夾造成舌下神經(jīng)損傷后觀察大鼠舌肌收縮張力和吞咽功能的變化。
舌下神經(jīng)鉗夾損傷后,通咽噴霧方組和模型組舌下神經(jīng)的放電活性下降(P<0.05),提示在神經(jīng)電生理層面,吞咽功能的損傷已經(jīng)造成。閾強度是能夠引起肌肉收縮的最小刺激強度。單收縮幅度是肌肉受到一次刺激后的收縮幅度。二者可以直接反映舌肌的收縮張力大小。在本次實驗中,舌下神經(jīng)鉗夾10 s后,通咽噴霧方組和模型組舌下神經(jīng)的放電活性下降(P<0.05),舌肌閾強度增大(P<0.05)、單收縮幅度下降(P<0.05),說明舌下神經(jīng)的興奮性降低,舌肌的收縮張力降低;相比于造模后,給藥后10 min通咽噴霧方組大鼠舌下神經(jīng)放電增強(P<0.05),舌肌閾強度減?。≒<0.05),單收縮幅度增加(P<0.05),而模型組各指標(biāo)與造模后相比無明顯變化(P>0.05);相比于模型組,通咽噴霧方組給藥后10 min大鼠舌下神經(jīng)放電增強(P<0.05),單收縮幅度增加(P<0.05),吞咽次數(shù)增加(P<0.05),表明通咽噴霧方可以提高損傷后的舌下神經(jīng)的興奮性,進(jìn)而增強舌肌的收縮張力。
在吞咽反射的調(diào)控中,以“中樞模式發(fā)生器”為核心的腦干吞咽中樞對吞咽反射進(jìn)行的節(jié)律性調(diào)控尤為重要[22]。任何環(huán)節(jié)的受損都可能會導(dǎo)致吞咽障礙。完整的吞咽過程包括口腔準(zhǔn)備期、口腔期、咽期以及食管期,其中吞咽反射起始于咽期。吞咽的啟動點位于下頜骨下緣與舌根相交之處,為誘發(fā)吞咽反射的關(guān)鍵部位,故本實驗采用將蒸餾水注入舌根部,誘發(fā)吞咽反射的方法,記錄吞咽潛伏期和吞咽次數(shù),反映大鼠的吞咽功能。結(jié)果顯示,鉗夾后,大鼠吞咽潛伏期延長和吞咽次數(shù)減少,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義,可能是由于本模型鉗夾時間相對較短,神經(jīng)電生理層面出現(xiàn)損傷后,尚未導(dǎo)致實質(zhì)性的吞咽功能障礙,后續(xù)實驗擬探索延長損傷時間對吞咽功能的影響。通咽噴霧方給藥10 min后,大鼠的吞咽潛伏期雖無明顯變化,但吞咽次數(shù)與造模后相比有所增加(P<0.05),說明通咽噴霧方一定程度上可以改善吞咽功能。
通過本次實驗,我們發(fā)現(xiàn)通咽噴霧方在舌下神經(jīng)損傷早期單次給藥可增強大鼠舌下神經(jīng)的放電活性,提高舌肌的收縮力,進(jìn)而增加吞咽次數(shù),改善吞咽功能,這為通咽噴霧方在臨床上的推廣使用提供了實驗依據(jù)。
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〔收稿日期〕2021-02-11
〔基金項目〕國家自然科學(xué)基金項目(81473623);北京中醫(yī)藥大學(xué)科研縱向發(fā)展基金項目(2019ZXFZJJ021)。
〔作者簡介〕李春蕊,女,在讀碩士研究生,研究方向:中醫(yī)藥物質(zhì)基礎(chǔ)的研究。
〔通信作者〕*郭 ?健,女,教授,博士研究生導(dǎo)師,E-mail:guojian@bucm.edu.cn。