兔坐骨神经实验性电损伤后的功能评价
兔坐骨神经实验性电损伤后的功能评价
李学拥 陈璧 孙怡
摘 要:目的 观察兔坐骨神经实验性电损伤后不同时期神经电特性的改变，并了 解其变化规 律. 方法 以不同的电压损伤神经后按不同时间进行功能指标观察，包括神经 传导速度、潜伏期、动作电位峰值、刺激阈值. 结果 动作电位峰值随着损伤电位的增加而 减少. 随着时间的延长逐渐恢复. 潜伏期随着损伤电压的增大而增大，随着时间的延长逐渐恢复正常. 随着损伤电压的增大传导速度逐渐降低, 随着观察时间的延长传导速度逐渐恢复. 结论 神经损伤的程度与损伤电压直接相关. 神经纤维的粗细影响着神经受损的程度. 动作电位峰值可以反映出神经干的损伤程度和神经纤维的再生情况.
关键词：电损伤；电生理；周围神经
0 引言
, http://www.100md.com 电烧伤后周围神经系统损害包括感觉运动丧失、感觉异常、感觉迟钝、皮肤灼痛、 交感神经反射障碍等[1]. 我们通过对兔坐骨神经实验性电损伤后观察不同时 期的改变，了解其变化规律.
1 材料和方法
1.1 动物实验 中国本兔40只(本校实验动物中心提供)，雌雄不拘，体质 量 2～2.5 kg，随机分组，每组4只，3只进行实验观察，另1只备用. 正常对照组4只，损伤组按 损伤电压大小分为50 V损伤组、75 V损伤组、200 V损伤组3组，每组按观察期限再分为1 w k组、2 wk组、1 mo组、3 mo组,共计13个小组. 由兔耳缘iv 20 g.L-1戊巴比妥钠( 30 m g.kg-1)麻醉动物，俯卧位四肢固定，剪除臀部和下肢的毛发，在下肢后侧正中线由 月 国窝至臀大肌剪开皮肤, 在月 国窝处分离皮下组 织寻找月 国神经, 然后沿神经走行剪开肌肉充分暴露神经, 使其与周围 组织分离, 在月 国窝至骶骨区域内电损伤3 cm神经(用不同电压值),缝合伤口按不 同期限进行观察.
, 百拇医药
1.2 电生理指标 ①展趾功能检查[2]： 将兔提离地面,观察展趾程度. 评定标准：无展趾反射(-)；足趾轻度展开(+)；足趾中度展开()；足趾完全展开(). ②电生理检查:动物 观察到期后，分别在臀部解剖出坐骨神经和踝部解剖出胫神经、腓浅神经. 前者放入记录电 极，后者放入刺激电极，进行电生理测定. 观察指标为：刺激阈值、峰值、潜伏期、传导速 度. 刺激器：频率3 kHz, 波宽0.1 s 波幅,依动物本身条件定. 放大器:增益1000输入选 择,0.1 s或1 s，X轴扫描(0.1～0.5)ms.cm-1 Y轴幅度50 v/c.
2 结果
2.1 大体观察 50 V即时损伤的神经纤维外观无明显变化，各时间点上观察神经 形 态正常，动物下肢功能未见明显受限. 75 V即时损伤的神经纤维发现与电极接触区域颜色发 黄，1 wk后解剖观察神经轻度水肿，颜色发红，2 wk后观察神经水肿减轻，质脆，颜色恢复 正常，下肢功能轻度受限. 200 V即时损伤的神经纤维整个损伤神经段发黑. 1 wk后神经水 肿与周围组织粘连，质脆. 2 wk后观察神经颜色为恢复正常，水肿减轻. 1 mo后神经颜色恢 复正常，质地变硬如索条，不易拉断，未见与周围组织粘连. 动物下肢功能完全受限，后跟 可见大块溃烂.
, 百拇医药
2.2 展趾功能恢复 50 V损伤组在1～2 wk可出现()的展趾反射，在1 mo和3 mo 组 展趾反射达到(
)，功能接近正常. 75 V损伤组1 wk时展趾反射(+)，2 wk及1 mo时展趾反 射()，3 mo时展趾反射(
)恢复 正常. 200 V损伤组在各时间观察点上均没有展趾反射出现.
2.3 电生理检测 动作电位峰值随着损伤电位的增加而减少. 随着时 间的延长逐渐恢复. 腓浅神经的动作电位小于胫神经的动作电位峰值. 这与二者神经纤维构成不同有关，前者主 要由细纤维组成，后者主要由粗纤维构成. 腓浅神经在75 V电压损伤后没有动作电位引出. 以后逐渐恢复并达到正常. 200 V损伤组在两条神经各观察时间点上均没有动作电位引出(Ta b 1，2). 胫神经的潜伏期小于腓浅神经的潜伏期，胫神经的潜伏期随着损伤电压的增大 而增大，随着时间的延长逐渐恢复正常. 腓浅神经的潜伏期在各损伤电压下及各观察时间点 上均大于胫神经；并且75 V损伤组在1 wk时没有动作电位引出亦无法测量潜伏期，2 wk后测 到的潜伏期明显大于正常组，3 mo时亦没有恢复正常. 随着损伤电压的增大传导速度逐渐降低, 随着观察时间的延长传导速度逐渐 恢复. 胫神经50 V损伤组传导速度改变轻微并能恢复正常，75 V损伤组传导速度降低明显， 3 mo时仍未恢复正常. 腓浅神经的降低程度明显大于胫神经. 75 V损伤组3 mo时仍没有恢复 到正常水平. 50 V损伤组刺激阈值没有改变，75 V损伤组刺激阈值增大，随着观察时间的延 长逐渐降低. 200 V损伤组刺激阈值最大时仍没有神经冲动引出. 腓浅神经的刺激阈值大于 胫神经. 而3 mo时胫神经的刺激阈值逐渐恢复正常，腓浅神经尚未达到正常水平.
, 百拇医药
表 1 坐骨神经电损伤后胫神经电生理特性的改变
Tab 1 Electrophysiological characteristic changes of tibial nerve after sciatic nerve electrical current injury
Time
Group/V
Threshold/mV
Peak/μV
Latent/ms
NCV/ m.s-1
1 wk
, 百拇医药
50
200±35
180±16a
1.900±0.021
78.9±1.1
75
600±57a
140±19
2.200±0.165
68.2±1.9a
200
, 百拇医药 36 000
0
0
0
2 wk
50
200±15
240±14
1.800±0.074
83.3±1.6
75
400±77
210±24
, http://www.100md.com
2.100±0.086
71.4±0.9a
200
36 000
0
0
0
1 mo
50
200±15
600±74
1.700±0.089
, 百拇医药 88.2±2.7
75
400±38
300±26
2.010±0.038
75.0±1.3
200
36 000
0
0
0
3 mo
50
, http://www.100md.com
200±13
600±22
1.600±0,055
93.7±1.3
75
200±16
400±25
1.700±0.087
88.2±1.3
200
36 000
0
, 百拇医药
0
0
Normal
2000
1100±68
1.400±0.084
107.1±1.3
aP<0.05 vs normal group.表 2 坐骨神经电损伤后腓浅神经电生理特性的改变
Tab 2 Electrophysiological characteristic changes of the lateral sural cutaneous nerve after sciatic nerve electrical current injury
, http://www.100md.com
Time
Group/V
Threshold/mV
Peak/μV
Latent/ms
NCV/m.s -1
1 wk
50
200±58
70±4a
2.100±0.059
, 百拇医药
71.4 ±1.1
75
36 000±1028
0
0
0
200
36 000
0
0
0
2 wk
50
, 百拇医药
200±74
180±33
1.900±0.084
79±1.8
75
1200±48
140±29
4.800±0.095a
31.2±2 a
200
36 000
0
, 百拇医药
0
0
1 mo
50
200±25
240±75
1.800±0.038
83.3 ±1.8
75
800±667
160±73
3.700±0.068
44.0± 2.0a
, 百拇医药
200
36 000
0
0
0
3 mo
50
200±36
310±35
1.700±0.056
88.2 ±1.6
75
600±57
, 百拇医药
200±64
2.700±0.032
55.6± 1.7a
200
36000
0
0
Normal
0.2
450±86
1.600±0.033
, 百拇医药
93.7± 1.3
aP<0.05 vs normal group.3 讨论
评价实验动物周围神经的损伤再生有各种方法，如组织学、形态学 、肌力、电生理及功能指数等，从不同角度对神经纤维再生的情况、神经纤维通过吻合口的 情况、再生神经纤维的形态、数量及功能恢复的情况做出客观的评价. 早在1944年，Berry 等[3]应用电生理方法研究了周围神经再生，系统地测量了猫坐骨神经再生纤维的 神经传 导速度和组织兴奋性. 由于电生理方法灵敏、准确、已成为评价周围神经再生的基本方法之 一.
3.1 神经损伤的程度与损伤电压直接相关 从实验结果看出，随着损伤电压的增 大 ，神经受损伤的程度也逐渐增加. 如50 V的神经损伤是为可逆性的神经损伤，对于神经纤维 的电特性影响较小，且功能能够完全恢复. 75 V损伤后神经的传导功能明显受到限制. 这 从传导速度、峰值、刺激阈值的改变可以看出. 200 V的神经损伤为不可逆的损伤，观察3 m o仍不能恢复动作电位. 电烧伤后的神经损伤主要由于电流通过后的热损伤及电流对神经轴 膜的损害. 有实验表明机体内长形细胞容易受到电流损害，是由于电流破坏了细胞膜上的脂 质双分子层，使细胞膜形成小孔而后融合终致细胞破溃功能丧失[4].
, 百拇医药
3.2 神经纤维的粗细影响着神经受损程度 由腓浅神经和胫神经的电 生理特性变化来看，在相 同的电压下腓浅神经较胫神经容易受到电流的损害. 腓浅神经主要司感觉，神经纤维为较细 的Aδ和C类纤维. 而胫神经包含有大量的运动神经纤维,神经纤维主要为较粗的Aβ类纤 维. 说明电损伤时较细的感觉神经纤维容易受到损伤. 这可能与细纤维无髓鞘或髓鞘较薄电 阻较 小，电流较大，使神经容易受到损伤. 说明电流强度与神经损伤成正比关系.
3.3 动作电位峰值的价值 随电压的增加动作电位峰值逐渐缩小，说 明神经纤维的损害逐渐加重，随着观察时间的延长动作 电位逐渐恢复正常，说明神经纤维逐渐再生. 通过观察兔坐骨神经电损伤后电生理指标变化,结论如下：①神经电生理测定可客观反 映周围神经溃变与再生情况. ②神经损伤程度与损伤电压呈正相关. 200 V已是不可逆性损 伤. ③神经纤维的粗细与其受损程度呈负相关. ④动作电位峰值可以反映出神经干损伤程度 和神经纤维的再生情况.
, 百拇医药
作者简介:李学拥(1965-),男(汉族),北京市人. 博士生(导师陈 壁), 主治医生,讲师. Tel.(029)3375277
李学拥(第四军医大学西京医院全军整形外 科中心烧伤外科，陕西 西安710033)
陈璧(第四军医大学西京医院全军整形外 科中心烧伤外科，陕西 西安710033)
孙怡(华北油田医疗卫生管理中心采一医院内科,河北 任 丘 062552)
参考文献:
[1] Grube BJ, Heimbach DM, Loren H. Neurologic consequences of e lectrical burns[J]. J Trauma, 1990; 30(3): 254-258.
, 百拇医药
[2] Ishii DN, Lupien SB. Insulin-like growth factor portect against d iabetic neuropathy effects on sensory nerve regeneration in rats[J]. J Neuro sci Res, 1995; 40(1): 138-144.
[3] Berry CM. The electrical activity of regenerating nerves in cat[J ]. J Neurophysysiol, 1944; 7(1): 103-112.
[4] Weaver JC, Mintzer RA. Decreased bilayer stability due to transmem brane potentials[J]. Phys Lett, 1981; 86(1): 57-65., http://www.100md.com
李学拥 陈璧 孙怡
摘 要:目的 观察兔坐骨神经实验性电损伤后不同时期神经电特性的改变，并了 解其变化规 律. 方法 以不同的电压损伤神经后按不同时间进行功能指标观察，包括神经 传导速度、潜伏期、动作电位峰值、刺激阈值. 结果 动作电位峰值随着损伤电位的增加而 减少. 随着时间的延长逐渐恢复. 潜伏期随着损伤电压的增大而增大，随着时间的延长逐渐恢复正常. 随着损伤电压的增大传导速度逐渐降低, 随着观察时间的延长传导速度逐渐恢复. 结论 神经损伤的程度与损伤电压直接相关. 神经纤维的粗细影响着神经受损的程度. 动作电位峰值可以反映出神经干的损伤程度和神经纤维的再生情况.
关键词：电损伤；电生理；周围神经
0 引言
, http://www.100md.com 电烧伤后周围神经系统损害包括感觉运动丧失、感觉异常、感觉迟钝、皮肤灼痛、 交感神经反射障碍等[1]. 我们通过对兔坐骨神经实验性电损伤后观察不同时 期的改变，了解其变化规律.
1 材料和方法
1.1 动物实验 中国本兔40只(本校实验动物中心提供)，雌雄不拘，体质 量 2～2.5 kg，随机分组，每组4只，3只进行实验观察，另1只备用. 正常对照组4只，损伤组按 损伤电压大小分为50 V损伤组、75 V损伤组、200 V损伤组3组，每组按观察期限再分为1 w k组、2 wk组、1 mo组、3 mo组,共计13个小组. 由兔耳缘iv 20 g.L-1戊巴比妥钠( 30 m g.kg-1)麻醉动物，俯卧位四肢固定，剪除臀部和下肢的毛发，在下肢后侧正中线由 月 国窝至臀大肌剪开皮肤, 在月 国窝处分离皮下组 织寻找月 国神经, 然后沿神经走行剪开肌肉充分暴露神经, 使其与周围 组织分离, 在月 国窝至骶骨区域内电损伤3 cm神经(用不同电压值),缝合伤口按不 同期限进行观察.
, 百拇医药
1.2 电生理指标 ①展趾功能检查[2]： 将兔提离地面,观察展趾程度. 评定标准：无展趾反射(-)；足趾轻度展开(+)；足趾中度展开()；足趾完全展开(). ②电生理检查:动物 观察到期后，分别在臀部解剖出坐骨神经和踝部解剖出胫神经、腓浅神经. 前者放入记录电 极，后者放入刺激电极，进行电生理测定. 观察指标为：刺激阈值、峰值、潜伏期、传导速 度. 刺激器：频率3 kHz, 波宽0.1 s 波幅,依动物本身条件定. 放大器:增益1000输入选 择,0.1 s或1 s，X轴扫描(0.1～0.5)ms.cm-1 Y轴幅度50 v/c.
2 结果
2.1 大体观察 50 V即时损伤的神经纤维外观无明显变化，各时间点上观察神经 形 态正常，动物下肢功能未见明显受限. 75 V即时损伤的神经纤维发现与电极接触区域颜色发 黄，1 wk后解剖观察神经轻度水肿，颜色发红，2 wk后观察神经水肿减轻，质脆，颜色恢复 正常，下肢功能轻度受限. 200 V即时损伤的神经纤维整个损伤神经段发黑. 1 wk后神经水 肿与周围组织粘连，质脆. 2 wk后观察神经颜色为恢复正常，水肿减轻. 1 mo后神经颜色恢 复正常，质地变硬如索条，不易拉断，未见与周围组织粘连. 动物下肢功能完全受限，后跟 可见大块溃烂.
, 百拇医药
2.2 展趾功能恢复 50 V损伤组在1～2 wk可出现()的展趾反射，在1 mo和3 mo 组 展趾反射达到(
)，功能接近正常. 75 V损伤组1 wk时展趾反射(+)，2 wk及1 mo时展趾反 射()，3 mo时展趾反射()恢复 正常. 200 V损伤组在各时间观察点上均没有展趾反射出现.2.3 电生理检测 动作电位峰值随着损伤电位的增加而减少. 随着时 间的延长逐渐恢复. 腓浅神经的动作电位小于胫神经的动作电位峰值. 这与二者神经纤维构成不同有关，前者主 要由细纤维组成，后者主要由粗纤维构成. 腓浅神经在75 V电压损伤后没有动作电位引出. 以后逐渐恢复并达到正常. 200 V损伤组在两条神经各观察时间点上均没有动作电位引出(Ta b 1，2). 胫神经的潜伏期小于腓浅神经的潜伏期，胫神经的潜伏期随着损伤电压的增大 而增大，随着时间的延长逐渐恢复正常. 腓浅神经的潜伏期在各损伤电压下及各观察时间点 上均大于胫神经；并且75 V损伤组在1 wk时没有动作电位引出亦无法测量潜伏期，2 wk后测 到的潜伏期明显大于正常组，3 mo时亦没有恢复正常. 随着损伤电压的增大传导速度逐渐降低, 随着观察时间的延长传导速度逐渐 恢复. 胫神经50 V损伤组传导速度改变轻微并能恢复正常，75 V损伤组传导速度降低明显， 3 mo时仍未恢复正常. 腓浅神经的降低程度明显大于胫神经. 75 V损伤组3 mo时仍没有恢复 到正常水平. 50 V损伤组刺激阈值没有改变，75 V损伤组刺激阈值增大，随着观察时间的延 长逐渐降低. 200 V损伤组刺激阈值最大时仍没有神经冲动引出. 腓浅神经的刺激阈值大于 胫神经. 而3 mo时胫神经的刺激阈值逐渐恢复正常，腓浅神经尚未达到正常水平.
, 百拇医药
表 1 坐骨神经电损伤后胫神经电生理特性的改变
Tab 1 Electrophysiological characteristic changes of tibial nerve after sciatic nerve electrical current injury
Time
Group/V
Threshold/mV
Peak/μV
Latent/ms
NCV/ m.s-1
1 wk
, 百拇医药
50
200±35
180±16a
1.900±0.021
78.9±1.1
75
600±57a
140±19
2.200±0.165
68.2±1.9a
200
, 百拇医药 36 000
0
0
0
2 wk
50
200±15
240±14
1.800±0.074
83.3±1.6
75
400±77
210±24
, http://www.100md.com
2.100±0.086
71.4±0.9a
200
36 000
0
0
0
1 mo
50
200±15
600±74
1.700±0.089
, 百拇医药 88.2±2.7
75
400±38
300±26
2.010±0.038
75.0±1.3
200
36 000
0
0
0
3 mo
50
, http://www.100md.com
200±13
600±22
1.600±0,055
93.7±1.3
75
200±16
400±25
1.700±0.087
88.2±1.3
200
36 000
0
, 百拇医药
0
0
Normal
2000
1100±68
1.400±0.084
107.1±1.3
aP<0.05 vs normal group.表 2 坐骨神经电损伤后腓浅神经电生理特性的改变
Tab 2 Electrophysiological characteristic changes of the lateral sural cutaneous nerve after sciatic nerve electrical current injury
, http://www.100md.com
Time
Group/V
Threshold/mV
Peak/μV
Latent/ms
NCV/m.s -1
1 wk
50
200±58
70±4a
2.100±0.059
, 百拇医药
71.4 ±1.1
75
36 000±1028
0
0
0
200
36 000
0
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0
2 wk
50
, 百拇医药
200±74
180±33
1.900±0.084
79±1.8
75
1200±48
140±29
4.800±0.095a
31.2±2 a
200
36 000
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, 百拇医药
0
0
1 mo
50
200±25
240±75
1.800±0.038
83.3 ±1.8
75
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160±73
3.700±0.068
44.0± 2.0a
, 百拇医药
200
36 000
0
0
0
3 mo
50
200±36
310±35
1.700±0.056
88.2 ±1.6
75
600±57
, 百拇医药
200±64
2.700±0.032
55.6± 1.7a
200
36000
0
0
Normal
0.2
450±86
1.600±0.033
, 百拇医药
93.7± 1.3
aP<0.05 vs normal group.3 讨论
评价实验动物周围神经的损伤再生有各种方法，如组织学、形态学 、肌力、电生理及功能指数等，从不同角度对神经纤维再生的情况、神经纤维通过吻合口的 情况、再生神经纤维的形态、数量及功能恢复的情况做出客观的评价. 早在1944年，Berry 等[3]应用电生理方法研究了周围神经再生，系统地测量了猫坐骨神经再生纤维的 神经传 导速度和组织兴奋性. 由于电生理方法灵敏、准确、已成为评价周围神经再生的基本方法之 一.
3.1 神经损伤的程度与损伤电压直接相关 从实验结果看出，随着损伤电压的增 大 ，神经受损伤的程度也逐渐增加. 如50 V的神经损伤是为可逆性的神经损伤，对于神经纤维 的电特性影响较小，且功能能够完全恢复. 75 V损伤后神经的传导功能明显受到限制. 这 从传导速度、峰值、刺激阈值的改变可以看出. 200 V的神经损伤为不可逆的损伤，观察3 m o仍不能恢复动作电位. 电烧伤后的神经损伤主要由于电流通过后的热损伤及电流对神经轴 膜的损害. 有实验表明机体内长形细胞容易受到电流损害，是由于电流破坏了细胞膜上的脂 质双分子层，使细胞膜形成小孔而后融合终致细胞破溃功能丧失[4].
, 百拇医药
3.2 神经纤维的粗细影响着神经受损程度 由腓浅神经和胫神经的电 生理特性变化来看，在相 同的电压下腓浅神经较胫神经容易受到电流的损害. 腓浅神经主要司感觉，神经纤维为较细 的Aδ和C类纤维. 而胫神经包含有大量的运动神经纤维,神经纤维主要为较粗的Aβ类纤 维. 说明电损伤时较细的感觉神经纤维容易受到损伤. 这可能与细纤维无髓鞘或髓鞘较薄电 阻较 小，电流较大，使神经容易受到损伤. 说明电流强度与神经损伤成正比关系.
3.3 动作电位峰值的价值 随电压的增加动作电位峰值逐渐缩小，说 明神经纤维的损害逐渐加重，随着观察时间的延长动作 电位逐渐恢复正常，说明神经纤维逐渐再生. 通过观察兔坐骨神经电损伤后电生理指标变化,结论如下：①神经电生理测定可客观反 映周围神经溃变与再生情况. ②神经损伤程度与损伤电压呈正相关. 200 V已是不可逆性损 伤. ③神经纤维的粗细与其受损程度呈负相关. ④动作电位峰值可以反映出神经干损伤程度 和神经纤维的再生情况.
, 百拇医药
作者简介:李学拥(1965-),男(汉族),北京市人. 博士生(导师陈 壁), 主治医生,讲师. Tel.(029)3375277
李学拥(第四军医大学西京医院全军整形外 科中心烧伤外科，陕西 西安710033)
陈璧(第四军医大学西京医院全军整形外 科中心烧伤外科，陕西 西安710033)
孙怡(华北油田医疗卫生管理中心采一医院内科,河北 任 丘 062552)
参考文献:
[1] Grube BJ, Heimbach DM, Loren H. Neurologic consequences of e lectrical burns[J]. J Trauma, 1990; 30(3): 254-258.
, 百拇医药
[2] Ishii DN, Lupien SB. Insulin-like growth factor portect against d iabetic neuropathy effects on sensory nerve regeneration in rats[J]. J Neuro sci Res, 1995; 40(1): 138-144.
[3] Berry CM. The electrical activity of regenerating nerves in cat[J ]. J Neurophysysiol, 1944; 7(1): 103-112.
[4] Weaver JC, Mintzer RA. Decreased bilayer stability due to transmem brane potentials[J]. Phys Lett, 1981; 86(1): 57-65., http://www.100md.com