0.7 Mpa氮氧混合气对大鼠脑电活动的影响
作者：毕钢 潘令松 杨涛 肖卫兵 刘景昌
单位：(海军医学研究所，上海 200433)
关键词：氮麻醉；脑电图；体感诱发电位；氮氧混合气
海军医学杂志000306 [摘要] 目的：观察0.7 MPa氮氧混合气对大鼠脑电图及体感诱发 电位的作用规律。方法：脑电图记录用头皮针电极以双极导联连接 ；体感诱发电位记录的电极连接同脑电图，另外在左后肢外侧置入刺激电极。结 果：0.7 MPa氮氧混合气条件下大鼠行为变化不明显；大鼠脑电图频率变慢，振 幅变化不明显；刺激大鼠左后肢的体感诱发电位变化P1变化不明显，N1变化明显，高压下普 遍存在波形变宽或有切迹变化。结论：0.7 MPa氮氧混合气可使大鼠 轻度氮麻醉，大鼠氮麻醉时，脑电图和后肢体感诱发电位变化早于行为变化，脑电图的频率 变化较振辐变化灵敏，体感诱发电位N1变化较P1变化灵敏。
, 百拇医药
[中图分类号] R845.24 [文献标识码] A
[文章编号 ] 1009-0754(2000)03-0209-03
Effects of 0.7 MPa Nitrogen-Oxygen Gas Mixture on
Electroencephalogram and Somatosensory Evoked Potential
BI Gang, PAN Ling-song, YANG Tao, et al
(Naval Medical Research Institute, Shanghai 200433, China)
Abstract: Objective:To observe the pattern of effects 0.7 MPa nitr ogen-oxygen gas mixture on electroencephalogram (EEG) and somatosensory evoked potential (SEP). Methods:EEG was recorded by two needle e le ctrodes punctured scalp with bipolar electrode lead; SEP was recorded with t he s ame electrode lead as EEG, in addition, stimulatory electrode was punctured left rear leg. Results:Under 0.7 MPa nitrogen-oxygen gas mixt ure, there were no great changes in the behavior of rats; the frequency of EEG w as decreased, but amplitude of EEG was not substantially varied; P1 of SEP from stimulating left rear leg was not substantially varied, but N1 was obviously var ied. The wave of SEP was broad or tangent under high pressure. Conclu sion:rats were seized with mild nitrogen narcosis when exposed to 0.7 MPa nitrogen-oxygen gas mixture. The variation of EEG and SEP took place earlier th an that of behavior. The frequency of EEG was more sensitive than that of amplit ude. N1 of SEP was more sensitive than P1 in nitrogen narcosis.
, 百拇医药
Key words: nitrogen narcosis; electroencephalogram; somato sensory evoked potential; nitrogen-oxygen gas mixture
高氮分压可使人神经系统功能活动异常，出现情绪改变，神经肌肉活动障碍 等表现，另外，脑电生理活动也可能发生变化，因而脑电生理的检测可为氮麻醉提供较为早 期和客观的证据。本实验观察了0.7 MPa氮氧混合气条件下大鼠脑电图变化和后肢皮质体感 诱发电位的变化情况，探索高氮分压下大鼠脑电变化的特征与规律。
1 材料与方法
1.1 实验动物 ♀ SD大鼠，体重150 g左右，海军医学研究所动物实验 中心提供。
1.2 方法 大鼠清醒状态下固定，在鼻根部(地线)，两眼连线的中点( 相当于额叶)，两耳连线的中点(相当于顶叶)分别插入针电极。观察诱发电位时，刺激电极 置于左后肢外侧。大鼠放入舱内，电极经舱壁导线柱引出舱外，加压前记录脑电图和诱发电 位10 min，氮氧混合气(79%氮，21%氧)加压到0.7 MPa后停留10 min，并分别记录脑电图和 诱发电位，然后减压出舱。
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1.3 刺激大鼠的电流和频率 电流强度1.0～1.3 mA，刺激频率3 Hz。
1.4 仪器 Neuromatic-2000,丹麦DISA公司产品。NIHON KOHDEN脑电趋 势监测仪。
1.5 统计学处理 计算加压前后脑电图频率变化和振幅变化，用t[ WT5BZ〗检验分析其是否相差显著。统计加压前后诱发电位第一个阳性波(P1)和第一个阴性 波(N1)的潜伏时变化，用t检验判断其相差的显著性。
2 结 果
2.1 0.7 MPa氮氧混合气条件下大鼠脑电图变化 加压前脑电图基线平 稳，波形清晰，以80～90 ms的波为主；加压到0.7 MPa后有较多周期大于150 ms的波， 减压后脑电图恢复到加压前状态，如图1所示。加压前、高压下和减压后不同阶段脑 电图频率及振幅变化见表1。提示加压前组和减压后组无明显差别。高压下大鼠脑电图频率 减慢，减压后频率恢复正常。加压前后大鼠脑电图振幅无显著差异。
, 百拇医药
图1 0.7 MPa氮氧混合气对大鼠脑电图的影响
a：加压前脑电图 b：加压后脑电图 c：减压出舱后脑电图
表1 0.7 MPa氮氧混合气对大鼠脑电图频率和振幅的影响 记录时状态
频率(Hz)
振幅(μV)
加压前
11.80±1.79
21.00±10.70
高压下
8.20±0.84*
, 百拇医药
28.00±11.90
减压后
12.00±1.22
15.00±5.47
n=5, *P<0.05 υs加压前组； P <0.05 υs减压后组
2.2 0.7 MPa氮氧混合气对大鼠后肢皮层诱发电位的影响 刺激大鼠的电流为1.3 mA，频率为3 Hz，时间持续1 min，此时高压下大鼠 的诱发电位普遍存在波形变宽或有切迹变化，延长的N1出现较多，N1变化较P1变化明显，如 图2和表2所示。加压前后P1和N1潜伏时变化无显著差异(P>0.05)。
图2 0.7 MPa氮氧混合气对刺激大鼠后肢诱发电位的影响
, 百拇医药
a:加压前诱发 电位 b:0.7 MPa氮氧混合气条件下诱发电位
c:减压出舱后诱发电位
表2 0.7 MPa氮氧混合气对刺激大鼠后肢
诱发电位P1和N1潜伏时的影响(n=4) 记录时状态
P1电位潜伏时(ms)
N1电位潜伏时(ms)
加压前
18.60±3.70
22.85±4.11
高压下
19.30±1.40
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27.85±6.19
减压后
17.40±2.72
21.90±3.42
3 讨 论
高气压环境下，随着气压升高，吸入气中氮分压升高，对人或动物会产生麻醉作用，可使其 情绪改变，智力减退，神经肌肉活动协调发生障碍，严重的出现昏迷[1] 。氮麻 醉也使脑的电生理活动发生改变，但脑电生理活动变化的规律较复杂。0.7 MPa氮氧混合气 条件下，大鼠行为虽无明显改变，但脑电图有变化，频率减慢，虽然振幅增高经统计学处理 无显著意义，但出现较多高电压波。脑电图所记录到的脑电信号是众多神经元瞬间电活动的 综合反映，记录部位不同，对脑电图振幅影响较大[2]。本实验是用头皮电极记录 脑电图，每只大鼠的记录部位有一定差异，有可能使脑电图振幅受到干扰；另外，大鼠头部 的活动对振幅影响也较大，这些因素都使得脑电图振幅的个体差异加大，影响统计比较的结 果。神经元兴奋性增高，可出现波幅高、频率快的脑电图。因此，可以推测，本实验条件下 大鼠中枢神经活动性变化是明显的。
, 百拇医药
自给予刺激至诱发电位各个波峰出现的时间为潜伏期，其是皮层体感诱发电位一个重要的指 标，能反映冲动传导速度和突触延搁时间。短潜伏期体感诱发电位的解剖通路及神经发源较 为明确，反应稳定，有较大参考意义。通常把向上的波用P或阳性波表示，向下的波用N或阴 性波表示，并按其出现的先后顺序命名为P1、P2、P3、P4……及N1、N2、N3、N4……等 [3]。本实验观察了0.7 MPa氮氧混合气对大鼠P1和N1的影响，未发现P1有显著性变 化，统计学分析亦未发现N1有显著变化，但N1普遍延长，平均延长5 ms，提示0.7 MPa氮氧 混合气对大鼠神经传导速度有影响。体感诱发电位的正常波形文献报道不一致，可能与检测 方法特别是刺激部位、强度、频率、记录电极的位置和导联方法不同有关。本实验中0.7 MP a氮氧混合气条件下普遍存在波形变宽或有切迹变化提示中枢神经元的电活动有变化。本实 验表明氮麻醉时脑电图和皮层体感诱发电位变化要早于行为变化；脑电图频率变化较振幅变 化敏感；皮层体感诱发电位的N1潜伏时变化较P1潜伏时变化敏感，这对早期判断氮麻醉的 发生有一定意义。
, 百拇医药
全军医药卫生科研基金资助课题，批准号 98M049
[参考文献]
[1] 王恒星.氮麻醉[A].见：龚锦涵主编.潜水医学[C].北京：人民军医出 版社，1985.313-316.
[2] 曹起龙.脑电图学的基本知识[A].见：陈国田，曹起龙主编.简明电生理 诊断学[C].北京：科学技术出版社，1998.1-13.
[3] 谢瑞满.体感诱发电位的检测[A].见：汪 谦主编.现代医学实验方法[ C].北京：人民卫生出版社，1997.277-284.
(收稿：2000-01-21), http://www.100md.com
单位：(海军医学研究所，上海 200433)
关键词：氮麻醉；脑电图；体感诱发电位；氮氧混合气
海军医学杂志000306 [摘要] 目的：观察0.7 MPa氮氧混合气对大鼠脑电图及体感诱发 电位的作用规律。方法：脑电图记录用头皮针电极以双极导联连接 ；体感诱发电位记录的电极连接同脑电图，另外在左后肢外侧置入刺激电极。结 果：0.7 MPa氮氧混合气条件下大鼠行为变化不明显；大鼠脑电图频率变慢，振 幅变化不明显；刺激大鼠左后肢的体感诱发电位变化P1变化不明显，N1变化明显，高压下普 遍存在波形变宽或有切迹变化。结论：0.7 MPa氮氧混合气可使大鼠 轻度氮麻醉，大鼠氮麻醉时，脑电图和后肢体感诱发电位变化早于行为变化，脑电图的频率 变化较振辐变化灵敏，体感诱发电位N1变化较P1变化灵敏。
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[中图分类号] R845.24 [文献标识码] A
[文章编号 ] 1009-0754(2000)03-0209-03
Effects of 0.7 MPa Nitrogen-Oxygen Gas Mixture on
Electroencephalogram and Somatosensory Evoked Potential
BI Gang, PAN Ling-song, YANG Tao, et al
(Naval Medical Research Institute, Shanghai 200433, China)
Abstract: Objective:To observe the pattern of effects 0.7 MPa nitr ogen-oxygen gas mixture on electroencephalogram (EEG) and somatosensory evoked potential (SEP). Methods:EEG was recorded by two needle e le ctrodes punctured scalp with bipolar electrode lead; SEP was recorded with t he s ame electrode lead as EEG, in addition, stimulatory electrode was punctured left rear leg. Results:Under 0.7 MPa nitrogen-oxygen gas mixt ure, there were no great changes in the behavior of rats; the frequency of EEG w as decreased, but amplitude of EEG was not substantially varied; P1 of SEP from stimulating left rear leg was not substantially varied, but N1 was obviously var ied. The wave of SEP was broad or tangent under high pressure. Conclu sion:rats were seized with mild nitrogen narcosis when exposed to 0.7 MPa nitrogen-oxygen gas mixture. The variation of EEG and SEP took place earlier th an that of behavior. The frequency of EEG was more sensitive than that of amplit ude. N1 of SEP was more sensitive than P1 in nitrogen narcosis.
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Key words: nitrogen narcosis; electroencephalogram; somato sensory evoked potential; nitrogen-oxygen gas mixture
高氮分压可使人神经系统功能活动异常，出现情绪改变，神经肌肉活动障碍 等表现，另外，脑电生理活动也可能发生变化，因而脑电生理的检测可为氮麻醉提供较为早 期和客观的证据。本实验观察了0.7 MPa氮氧混合气条件下大鼠脑电图变化和后肢皮质体感 诱发电位的变化情况，探索高氮分压下大鼠脑电变化的特征与规律。
1 材料与方法
1.1 实验动物 ♀ SD大鼠，体重150 g左右，海军医学研究所动物实验 中心提供。
1.2 方法 大鼠清醒状态下固定，在鼻根部(地线)，两眼连线的中点( 相当于额叶)，两耳连线的中点(相当于顶叶)分别插入针电极。观察诱发电位时，刺激电极 置于左后肢外侧。大鼠放入舱内，电极经舱壁导线柱引出舱外，加压前记录脑电图和诱发电 位10 min，氮氧混合气(79%氮，21%氧)加压到0.7 MPa后停留10 min，并分别记录脑电图和 诱发电位，然后减压出舱。
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1.3 刺激大鼠的电流和频率 电流强度1.0～1.3 mA，刺激频率3 Hz。
1.4 仪器 Neuromatic-2000,丹麦DISA公司产品。NIHON KOHDEN脑电趋 势监测仪。
1.5 统计学处理 计算加压前后脑电图频率变化和振幅变化，用t[ WT5BZ〗检验分析其是否相差显著。统计加压前后诱发电位第一个阳性波(P1)和第一个阴性 波(N1)的潜伏时变化，用t检验判断其相差的显著性。
2 结 果
2.1 0.7 MPa氮氧混合气条件下大鼠脑电图变化 加压前脑电图基线平 稳，波形清晰，以80～90 ms的波为主；加压到0.7 MPa后有较多周期大于150 ms的波， 减压后脑电图恢复到加压前状态，如图1所示。加压前、高压下和减压后不同阶段脑 电图频率及振幅变化见表1。提示加压前组和减压后组无明显差别。高压下大鼠脑电图频率 减慢，减压后频率恢复正常。加压前后大鼠脑电图振幅无显著差异。
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图1 0.7 MPa氮氧混合气对大鼠脑电图的影响
a：加压前脑电图 b：加压后脑电图 c：减压出舱后脑电图
表1 0.7 MPa氮氧混合气对大鼠脑电图频率和振幅的影响 记录时状态
频率(Hz)
振幅(μV)
加压前
11.80±1.79
21.00±10.70
高压下
8.20±0.84*
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28.00±11.90
减压后
12.00±1.22
15.00±5.47
n=5, *P<0.05 υs加压前组； P <0.05 υs减压后组
2.2 0.7 MPa氮氧混合气对大鼠后肢皮层诱发电位的影响 刺激大鼠的电流为1.3 mA，频率为3 Hz，时间持续1 min，此时高压下大鼠 的诱发电位普遍存在波形变宽或有切迹变化，延长的N1出现较多，N1变化较P1变化明显，如 图2和表2所示。加压前后P1和N1潜伏时变化无显著差异(P>0.05)。
图2 0.7 MPa氮氧混合气对刺激大鼠后肢诱发电位的影响
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a:加压前诱发 电位 b:0.7 MPa氮氧混合气条件下诱发电位
c:减压出舱后诱发电位
表2 0.7 MPa氮氧混合气对刺激大鼠后肢
诱发电位P1和N1潜伏时的影响(n=4) 记录时状态
P1电位潜伏时(ms)
N1电位潜伏时(ms)
加压前
18.60±3.70
22.85±4.11
高压下
19.30±1.40
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27.85±6.19
减压后
17.40±2.72
21.90±3.42
3 讨 论
高气压环境下，随着气压升高，吸入气中氮分压升高，对人或动物会产生麻醉作用，可使其 情绪改变，智力减退，神经肌肉活动协调发生障碍，严重的出现昏迷[1] 。氮麻 醉也使脑的电生理活动发生改变，但脑电生理活动变化的规律较复杂。0.7 MPa氮氧混合气 条件下，大鼠行为虽无明显改变，但脑电图有变化，频率减慢，虽然振幅增高经统计学处理 无显著意义，但出现较多高电压波。脑电图所记录到的脑电信号是众多神经元瞬间电活动的 综合反映，记录部位不同，对脑电图振幅影响较大[2]。本实验是用头皮电极记录 脑电图，每只大鼠的记录部位有一定差异，有可能使脑电图振幅受到干扰；另外，大鼠头部 的活动对振幅影响也较大，这些因素都使得脑电图振幅的个体差异加大，影响统计比较的结 果。神经元兴奋性增高，可出现波幅高、频率快的脑电图。因此，可以推测，本实验条件下 大鼠中枢神经活动性变化是明显的。
, 百拇医药
自给予刺激至诱发电位各个波峰出现的时间为潜伏期，其是皮层体感诱发电位一个重要的指 标，能反映冲动传导速度和突触延搁时间。短潜伏期体感诱发电位的解剖通路及神经发源较 为明确，反应稳定，有较大参考意义。通常把向上的波用P或阳性波表示，向下的波用N或阴 性波表示，并按其出现的先后顺序命名为P1、P2、P3、P4……及N1、N2、N3、N4……等 [3]。本实验观察了0.7 MPa氮氧混合气对大鼠P1和N1的影响，未发现P1有显著性变 化，统计学分析亦未发现N1有显著变化，但N1普遍延长，平均延长5 ms，提示0.7 MPa氮氧 混合气对大鼠神经传导速度有影响。体感诱发电位的正常波形文献报道不一致，可能与检测 方法特别是刺激部位、强度、频率、记录电极的位置和导联方法不同有关。本实验中0.7 MP a氮氧混合气条件下普遍存在波形变宽或有切迹变化提示中枢神经元的电活动有变化。本实 验表明氮麻醉时脑电图和皮层体感诱发电位变化要早于行为变化；脑电图频率变化较振幅变 化敏感；皮层体感诱发电位的N1潜伏时变化较P1潜伏时变化敏感，这对早期判断氮麻醉的 发生有一定意义。
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全军医药卫生科研基金资助课题，批准号 98M049
[参考文献]
[1] 王恒星.氮麻醉[A].见：龚锦涵主编.潜水医学[C].北京：人民军医出 版社，1985.313-316.
[2] 曹起龙.脑电图学的基本知识[A].见：陈国田，曹起龙主编.简明电生理 诊断学[C].北京：科学技术出版社，1998.1-13.
[3] 谢瑞满.体感诱发电位的检测[A].见：汪 谦主编.现代医学实验方法[ C].北京：人民卫生出版社，1997.277-284.
(收稿：2000-01-21), http://www.100md.com