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编号:10232305
肌肉松弛对神经再生与传导作用的实验研究
http://www.100md.com 《中华骨科杂志》 2000年第10期
     作者:王天兵 张鸿振 陈德松 方有生 陈琳 彭峰

    单位:王天兵 陈德松 方有生 陈琳 彭峰(200040上海医科大学华山医院手外科);张鸿振(浙江省温州市第五人民医院)

    关键词:周围神经;神经再生;神经传导;肌,骨骼

    中华骨科杂志001010 【摘要】目的了解小鼠骨骼肌松弛是否能改善神经传导,加快损伤神经的再生。方法取昆明小鼠96只,建立肌皮神经损伤模型,随机分为肌松组、肌松加神经营养药组、神经营养药组和对照组。通过对神经的电生理检查、肌肉湿重测量及损伤神经远端有髓神经纤维计数的方法,评估骨骼肌松弛是否有利于神经的传导和损伤神经的再生。结果肌松组小鼠神经传导和损伤神经的再生与神经营养药组接近,优于对照组。结论骨骼肌松弛有改善神经传导、加快损伤神经再生的作用。

    Experimental study of the effects of skeleton muscular relaxation on nerve conduction and regeneration
, http://www.100md.com
    WANG Tianbing

    (Department of Hand Surgery, Huashan Hospital, Shanghai Medical University, Shanghai 200040)

    ZHANG Hongzhen

    (Department of Hand Surgery, Huashan Hospital, Shanghai Medical University, Shanghai 200040)

    CHEN Desong, et al.

    (Department of Hand Surgery, Huashan Hospital, Shanghai Medical University, Shanghai 200040)
, 百拇医药
    【Abstract】 Objective To study the effects of skeleton musclular relaxation on nerve conduction and regeneration. Methods Musclocontaneous nerve injury model was established in 96 mice and the animals were divided into skeleton muscle relaxation, skeleton muscle relaxation and neurotrophic drugs, neurotrophic drugs and control group. Nerve conduction and regeneration were evaluated by electromyography; muscle weight and counting of distal regenerated myelinated nerve fibers. Results The velocity of nerve conduction and regeneration in skeletal muscle group was the same as that in skeleton muscle relaxation and neurotrophic group, and higher than that in control group. Conclusion Skeleton muscle can enhance nerve conduction and regeneration.
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    【Key words】 Peripheral nerves; Nerve regeneration; Neural conduction; Muscle, skeletal

    影响神经再生与传导的因素有很多,我们在临床上发现胸廓出口综合征(thoracic outlet syndromes,TOS)的患者局部封闭治疗时,前、中、小斜角肌松弛后,受累神经的功能会有所改善。腕管综合征(carpal tunnel syndrome,CTS)的患者术中电生理检查时还发现部分臂丛神经麻醉的患者在麻醉初期,患者正中神经的传导速度也有所提高。我们在对臂丛神经损伤患者行神经修复后,随访其生长情况时还发现在神经行进途中易发生卡压的部位往往会阻碍神经的再生,通过手术将这些卡压因素去除后,神经再生的速度会明显加快[1]

    根据临床上出现的以上诸多现象,我们设想:肌肉的高紧张状态是否会对邻近神经产生压迫,从而影响神经的传导与再生。为此,我们认为有必要研究松弛肌肉是否有改善神经传导、加快损伤神经再生速度的作用。
, 百拇医药
    材料与方法

    一、骨骼肌松弛对神经传导的作用

    (一)取24只昆明小鼠,体重约25g左右,随机分为实验组与对照组。每组12只,雌雄各半。实验组:每日灌服肌肉松弛剂妙纳(又名:盐酸乙哌立松,日本卫材公司研制),剂量为每天40mg/kg,即每日服用量为0.8mg,用质量分数为5%葡萄糖氯化钠注射液(5%GNS)稀释成悬浮液1ml,每日分两次灌服;对照组:每日同时灌服等量的5%GNS。

    (二)显露肌皮神经:服药7d后,手术显微镜下,将小鼠右上臂上段消毒,取内侧纵行切口,切开皮肤,长约1cm,沿肱二头肌与正中神经之间向近端分离,直至臂丛神经束的分支部,可见肌皮神经主干位于正中神经的外侧并与其伴行,在喙肱肌远端水平,斜向外侧行走,接近肱二头肌时分为2~4个肌支,支配该肌,整段肌皮神经纤细,直径约0.4mm左右。显露肌皮神经后将其稍做游离。
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    (三)电生理检测:应用上海医科大学生理学教研室与上海教仪厂联合研制的“SMUP-PC型生物信号处理系统”四路放大器和SMUP生理学教学实验软件。将肌皮神经显露后,用自制双极电极刺激喙突水平的肌皮神经,用同芯电极于肌皮神经近入肌点记录运动神经干电位,刺激点与记录点间距离约5mm;在同一部位刺激肌皮神经,在肱二头肌肌腹中部记录复合肌肉动作电位(compoundmu scleactionpotential,CMAP)。刺激参数:方波0.2ms,频率2~3Hz。记录参数:灵敏度1~2mV/D,扫描速度2ms/D。每个时间组均进行2次刺激和记录。分别计算神经干电位的神经传导速度(nerve conductionvelocity,NCV);CMAP的潜伏期及波幅大小[2,3]

    二、骨骼肌松弛对损伤神经再生的作用

    (一)制备动物模型:取昆明小鼠96只,同上法显露小鼠右侧肌皮神经,用显微持针器钳夹喙肱肌远端水平的肌皮神经,造成其神经纤维完全断裂,保持外膜完整,即SunderlandⅣ度损伤,同上法行肌皮神经的电生理检测,运动神经干电位及CMAP均未引出。检测完成后,创面内置入少量抗生素,缝合切口。小鼠清醒后,右前肢即不能屈肘。
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    (二)分组:将96只小鼠随机分为A、B、C、D四组,每组24只,雌雄各半,其中A组,妙纳组,每日灌服肌松剂妙纳,0.8mg/d溶于5%GNS1ml中,分两次灌服;B组:妙纳加神经营养药组,每日灌服与A组等量的妙纳之外,再灌服神经营养药VitB1、VitB6及地巴唑各0.2mg,将每日所用药物溶于5%GNS1ml中,每日分两次灌服;C组:神经营养药组,灌服与B组等量的神经营养药;D组:对照组,每日分两次灌服5%GNS1ml。

    (三)电生理检查:分别于7、14、21d从4组中各取8只小鼠,从小鼠右上肢原手术切口入路,显露肌皮神经,观察损伤段神经的外形;同上法检测运动神经干电位及CMAP,测量NCV及CMAP的潜伏期、波幅大小以了解不同组小鼠在不同时间内损伤神经的再生情况。

    (四)肱二头肌称重:肌电图检查完成后,将小鼠处死,在显微镜下完整剥离肱二头肌,将其置于天平上称重(称重采用上海第二天平仪器厂JN-A型扭力天平),了解各组小鼠不同时间内肱二头肌的肌肉湿重变化情况。
, 百拇医药
    (五)神经纤维计数:将肌皮神经完整剥离,置于体积分数为10%的福尔马林液中固定,3d后,将神经置于伊红液中染色数分钟,再用无水酒精反复脱水4次,用石蜡将神经垂直包埋,做成神经横断面切片,切片厚度为5μm经坚牢蓝及伊红染色后,在光镜下观察肌皮神经损伤近端、远端横断面上有髓神经纤维数目,了解各组小鼠不同神经内,损伤神经远端神经纤维束数目的变化情况。

    结果

    一、肌肉松弛对神经传导的影响

    24只小鼠的肌皮神经均检测出神经干电位和复合肌肉动作电位,刺激点与记录点之间的距离约5mm,两组小鼠神经传导时间、NCV、CMAP的潜伏期、波幅具体数值如表1所示。

    表1两组小鼠神经传导时间、速度、潜伏期、波幅值

    分组
, 百拇医药
    传导时间(ms)

    传导速度(m/s)

    潜伏期(ms)

    波幅(mV)

    肌松组

    0.864

    5.787

    0.994

    1.039 5

    对照组

    0.972

    5.144

, 百拇医药     1.213

    1.108 2

    注:P<0.05

    二、肌肉松弛对神经再生的影响

    (一)损伤段神经观察:神经损伤7d后,按原切口显露肌皮神经时,手术显微镜下发现肌皮神经与周围组织有明显粘连,神经损伤处质地较僵硬,未见明显神经膨大及神经瘤。神经损伤14d后,肌皮神经与周围组织仍有粘连,神经损伤处可见明显的神经瘤形成,直径约0.8mm左右。神经损伤21d后。神经与周围组织粘连明显减轻,神经损伤处仅见轻度膨大,未发现明显神经瘤。

    (二)电生理检测

    1.神经损伤7d后ABC三组小鼠中有少量肌皮神经出现再生电位,但NCV较慢,潜伏期长,波幅小。而D组中几乎未检出神经干电位及肌肉复合动作电位。各组小鼠出现再生电位的数目均减少,无法行统计学处理。
, 百拇医药
    2.神经损伤14d后,A、B、C、D四组小鼠中,有大部分肌皮神经可以引出再生电位,其引出的比例、NCV、CMAP的波幅及潜伏期均较7d检测时有明显的改善(表2)。

    表2神经损伤14d后NCV、CMAP波幅及潜伏期值

    分组

    NCV(m/s)

    波幅(mV)

    潜伏期(ms)

    A组

    4.828 6(n=8)

    0.499 1(n=8)

    1.499 3(n=8)
, 百拇医药
    B组

    5.165 6(n=8)

    0.444 2(n=8)

    1.236 9(n=8)

    C组

    4.776 0(n=6)

    0.508 5(n=7)

    1.486 6(n=7)

    D组

    3.169 8(n=6)

    0.522 0(n=6)

    1.848 0(n=6)
, 百拇医药
    注:P<0.05

    3.神经损伤21d时,四组小鼠肌皮神经的再生电位均已引出,NCV、CMAP潜伏期及波幅具体数值如表3所示。

    (三)肱二头肌湿重检测:正常小鼠肱二头肌平均湿重为(38±5)mg,是损伤后7d,四组小鼠肱二头肌重量无明显差异,与正常接近。神经损伤14d后各组肌肉的重量具体数值如表4所示。

    图1损伤14d,A组小鼠肌皮神经损伤远端可见有少量再生神经纤维坚牢蓝及伊红染色×200图2损伤14d,B组小鼠肌皮神经损伤远端有部分再生神经纤维坚牢蓝及伊红染色×200图3损伤14d,D组小鼠肌皮神经损伤远端再生神经纤维数量明显低于A、B两组坚牢蓝及伊红染色×200图4损伤21d,A组小鼠肌皮神经损伤远端再生神经纤维数已经接近正常坚牢蓝及伊红染色×200
, 百拇医药
    表3神经损伤21d后NCV、CMAP波幅及潜伏期值

    分组

    NCV(m/s)

    波幅(mV)

    潜伏期(ms)

    A组

    5.080 3

    0.525 6

    1.077 8

    B组

    5.341 5

    0.553 7
, 百拇医药
    0.790 0

    C组

    5.111 2

    0.771 5

    0.965 0

    D组

    4.341 7

    0.664 5

    1.314 7

    注:P<0.05

    表4神经损伤14,21d后各组肱二头肌湿重(mg)

    分组
, 百拇医药
    14 d后

    21 d后

    A组

    28.50

    30.80

    B组

    29.60

    32.60

    C组

    28.83

    31.40

    D组

    25.50
, 百拇医药
    27.60

    注:P<0.05

    (四)损伤神经远端再生纤维计数:正常肌皮神经有髓神经纤维数为1600~2000根,平均为1800根左右。不同损伤时间,肌皮神经损伤近端纤维数与正常者无显著差异。肌皮神经损伤7d后,各组损伤远端再生纤维均不明显,各组件无明显差异。损伤14、21d后,各组小鼠损伤远端再生纤维数如表5所示(图1~6)。

    表5不同损伤时间各组小鼠肌皮神经损伤远端再生神经纤维数(n=8,根)

    分组

    14 d后

    21 d后

    A组

    200
, 百拇医药
    1 350

    B组

    400

    1 500

    C组

    250

    1 400

    D组

    100

    1 200

    注:P<0.05

    讨论

    一、正常小鼠肌皮神经的电生理检测结果
, 百拇医药
    通常情况下,肌肉也具有一定的张力(即紧张性),肌肉的这种紧张性对于神经的传导也有一定的影响,当使用肌松剂后,降低了肌肉的紧张性,神经传导速度加快。所以在正常情况下,松弛肌肉也能加快神经的传导。在临床上还发现,部分患者在手术前臂丛麻醉初期,正中神经的传导速度较麻醉前加快。我们考虑:在臂丛麻醉时,首先松弛了颈部肌群,这样解除了该肌肉对臂丛神经根干的压迫,从而加快了神经的传导。本实验的结果可以解释临床上的这种现象。

    图5损伤21d,B组小鼠肌皮神经损伤远端再生神经纤维数基本正常坚牢蓝及伊红染色×200图6损伤21d,D组小鼠肌皮神经损伤远端再生神经纤维数明显低于A、B两组坚牢蓝及伊红染色×200

    二、对神经传导速度的检查
, 百拇医药
    使用了肌松剂及神经营养药物(B组)的小鼠,损伤神经的传导速度最快,CMAP的潜伏期最短,损伤神经再生的效果最佳,其次是单纯使用肌松剂组及单纯使用神经营养药组。在四组中,神经再生最差的为对照组。A组与C组损伤神经的再生效果无显著性差异;A、C组神经再生的效果明显优于对照组(D组),B组神经再生效果明显优于A、C两组,这说明肌肉松弛剂的确有促进神经再生的作用,而肌肉松弛与神经营养药物联合使用,对促进神经再生效果更佳。

    三、对肌肉复合动作电位波幅的检查

    使用肌肉松弛剂的小鼠肌皮神经CMAP波幅小于未使用肌松剂组,这可能是因为肌松剂松弛了骨骼肌,降低了肌肉的兴奋性所致。

    四、肱二头肌湿重检查

    四组小鼠在神经损伤7d内肌肉均有一定程度的萎缩,但萎缩不太明显,各组肌肉的重量差异也无显著性意义,肌肉的萎缩发生在7~14d之间,神经损伤21d后,由于A、B、C组神经再生优于D组,肌肉已经恢复了神经支配,故其有效地防止了肌肉的继续萎缩,未萎缩肌肉通过增生代偿,恢复了部分功能。所以到损伤21d后,肌湿重也明显优于D组。
, 百拇医药
    五、肌皮神经的纤维计数

    神经损伤后损伤近端的神经纤维数目无明显变化,而远端增生纤维数在14d最少,到了21d再生纤维已基本恢复。在不同的时间段,ABC三组再生纤维的数目均多于D组,可能是肌肉在松弛状态下,也有利于神经的再生的结果。

    六、妙纳(盐酸乙哌立松)为日本卫材公司研制生产的中枢性肌松剂,为非去极化肌松剂,能选择性抑制γ-神经元的活性,从而降低局部肌肉的紧张性,由于它是γ-神经元的抑制剂,故对α-神经元仅起到调控作用,所以它既能有效降低肌肉的紧张状态,又不会使肌肉过度松弛,从而防止出现呼吸肌麻痹等严重的副作用。

    七、由于妙纳特殊的药理作用,使得它能适当地松弛骨骼肌,包括神经通路周围的肌肉。从而减轻肌肉对神经的压迫,而有利于神经的传导及再生。我们在临床上遇到许多周围神经修复后的患者,发现其神经通路上一些特定的机械性压迫明显阻碍了神经的再生,需要手术予以松解,方能达到促进神经再生的作用[1]。而人体骨骼肌由于重力作用产生的紧张状态也同样对穿行于其间的神经有或多或少的压迫,而在肌肉紧张性升高时,这种压迫就更为显著。我们在临床上通过松弛颈周部肌肉(局封使前、中、小斜角肌松弛)来治疗胸廓出口综合征的患者,而肌肉松弛剂也正可能是通过这一机制来改善神经传导,加快损伤神经的再生速度。

    参考文献

    1,顾玉东.臂丛神经损伤与疾病的诊治.第1版.上海医科大学出版社,1992.184-189.

    2,廖平川,吴晋普,李建伟,等.鼠坐骨神经实验中电生理指标的应用探讨.中华手外科杂志,1996,12:254-256.

    3,侯之启,朱家恺.周围神经完全性损伤与不完全性损伤的电生理研究.中华显微外科杂志,1994,17:180-183.

    (收稿日期:2000-06-07), http://www.100md.com