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编号:10280975
激光照射耳廓“胸肺区”对孤束核腹外侧区活动的影响
http://www.100md.com 《昆明医学院学报》 2000年第2期
     作者:戴路明 魏书均 周定邦 杨映宁 杨炎华 吴晓芳

    单位:(昆明医学院生理学教研室,昆明 650031)

    关键词:激光;孤束核腹外侧区;膈神经放电;耳廓“胸肺区”;谷氨酸 钠;甘氨酸

    昆明医学院学报000211 摘要:实验在45只麻醉、切断双侧迷走神经、肌肉麻痹及人工呼吸的家 兔上进行.记录膈神经放电,于延髓孤束核腹外侧区微量注射药物,改变呼吸中枢的活动, 观察激光照射耳廓“胸肺区”对这些活动改变的影响.结果表明,在未注药时激光照射耳廓 “胸肺区”对呼吸中枢的活动无明显的影响.当在延髓孤束核腹外侧区注射微量谷 氨酸钠引起呼吸中枢的活动增强时,激光照射耳廓“胸肺区”能调整这种增强的活动使其基 本恢复至注药前水平.注射微量甘氨酸引起呼吸中枢的活动减弱时,激光照射耳廓“胸肺区 ”又能使这种减弱的活动恢复至注药前水平.激光照射耳廓非“胸肺区”并无这种作用.
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    中图分类号:R 245.32 文献标识码:A 文章编号:1003-4706(2000)02-0044-06

    Effects of Laser Irradiation of " Chest and Lung Area" on the Activity of Ventaral Latreal Nucleus

    of Tractus Solitarius in Rabbits

    DAI Lu-ming,WEI Shu-jun,ZHOU Ding-bang,YANG Ying-ling,YANG Yan-hua,WU Xiao-fang

    (Department of Physilolgy, Kunming Medical College, Kunming 650031)
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    Abstract:The experiments were performed on 45 anestherized, paral yzed and artificially ventilated rabbits and the discharge of phrenic nerve (DPN ) was recorded. When microinjection of medicine into VLNTS induced the changes o f activity of respiratory center, the effects of laser irradiation of "chest and lung area" on these changes were observed. The results were as following: (1) W hen no medicine was microinjected into VLNTS, laser irradiation of 'chest and lu ng area" did not produce any effect on the activity of respiratory center. (2) W hen sodium glutamate or glycine was microinjected into VLNTS and caused the incr easing or declining activities of respiratory center, laser irradiation of "ches t and lung area" regulated these activities to the levels before microinjection. Laser irradiation of these areas beyond " chest and lung area" didn't cause abo ve effects.
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    Key words:Laser;Ventral lateral Nucleus Tractus;Solitari us;Dis charge of Phrenic Nerve;Ear " chest and lung area";Sodium Glutamate;Glycine

    本室曾对实验性急性胸膜炎家兔耳廓出现染色点及低电阻点的变化进行过观 察 ,发现染色点及低电阻点出现的部位基本上是一致的,主要分布在兔耳的前缘的横脊,并有 锌、铁、钙等金属离子的富集.表明前缘和横脊与胸肺之间存在着相对的特异性联系.故将 它们当作胸肺在耳廓的代表区,简称耳廓“胸肺区”[1].

    孤束核腹外侧区(ventral lateral nucleus tractus solitarius VLNTS)是呼吸神经元密集 的部位,目前认为它是低位脑干呼吸中枢的重要结构[2~4].我室曾向家兔孤束核 腹外侧区微量注射谷氨酸钠及甘氨酸引起VLNTS呼吸中枢神经元兴奋性的变化、从而引起膈 神经放电的改变[5].
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    过去有关资料多涉及耳针的临床应用与对内脏器官的作用[6~8],很少涉及耳针对 中枢核团、特别是对呼吸中枢的作用.刺激耳廓“胸肺区”对孤束核腹外侧区的活动是否发 生影响呢?以家兔为实验动物,在延髓孤束核腹外侧区(VLNTS)微量注射神经元胞体兴奋剂谷 氨酸钠(Sod.Glu.)和延髓、脊髓神经元胞体抑制剂甘氨酸(Gly),改变VLNTS区神经元活动, 再用激光照射兔耳前缘(耳廓“胸肺区”),以膈神经放电为指标,观察激光照射耳廓“胸肺 区”对VLNTS区神经 元活动有无影响及可能的机制,对耳针作用原理的研究与经络实质的探讨提供实验依据.

    1 材料与方法

    昆产健康家兔45只、体重(2.2±0.3)kg.雌雄不拘.氨基甲酸乙酯麻醉(0.5 g/kg,iv), 气管插管,人工呼吸,调节潮气量使呼出气二氧化碳浓度保持在3.1%~3.5%.剪断双侧 颈 迷走神经,开放耳缘静脉、并滴注0.3 g/L三碘季胺酚的5%葡萄糖盐水溶液,滴注速度约为 10 滴/min,以维持动物肌肉麻痹.分离一侧股动脉,插管并用LSM-Ⅱ型记录仪记录股动脉 血压变化.将兔头俯位固定于脑立体定位仪上,经枕骨大孔充分暴露延髓背侧面.用5 μL微 量注射器的内管垂直插入VLNTS区.VLNTS位置采用姚泰所标明区域[9].微量注射 器的外管直径为0.6 mm,内管直径为0.4 mm,内管较外管长2 mm.所注入的药物分别为Sod ,Glu及Gly.两药的pH值在5.0~6.5,不在同一只动物上同时用这两种药.注射量均为1 .5 μL,速度为1 μL/min.照射耳廓“胸肺区”的激光波长为6328 nm、输出功率2~3 mW , 每次照射5 min.自颈部分离一侧膈神经,用双极银丝电极引导,滴37℃石蜡油,经前置放大 后输入示波器监视并同时输入录音机磁带记录.每5 min记录一次膈神经放电.膈神经高频 振荡(high frequency oscillation HFO)的记录方法参照Suther[10]报道.为更好 显示HFO,选用放大器滤波为100 Hz,时间常数为0.01 s.
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    手术完毕待膈神经放电稳定后,记录3次膈神经放电,取均值作对照,分为实验组与对照组 进行实验.实验组又分为(1)向VLNTS区微量注射Sod,Glu组(n=15).(2)向VLNTS区微量 注射Gly组(n=15).(3)向VLNT区微量注射Sod,Glu加激光照射耳廓“胸肺区”组(n= 15).(4)向VLNTS区微量注射Gly.加激光照射耳廓“胸肺区”组(n=15).对照组又分为 (1)向VLNTS区微量注射Sod,Glu加激光照射耳廓非“胸肺区”组(n=15).(2)向VLNTS区 微量注射Gly加激光照射耳廓非“胸肺区”组(n=14).(3)向VLNTS以外区域微量注射Sod ,Glu组(n=13).(4)向VLNTS以外区域微量注射Gly组(n=14).(5)向VLNTS区微量注 射NS组(n=14).(6)不向VLNTS区注药加激光照射耳廓“胸肺区”组(n=10).每只动 物可作3~4次实验观察,实验过程中动物保温,使肛温维持在37~38℃.实验结束前VLNTS 区经微量注射外套管插入烧灼电极通直流电打点定位.取兔脑用10%福尔马林液固定,做0. 5 mm组织厚片,确定微量注射药物的位置.
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    实验数据处理:膈神经放电的磁带记录经Doctor-852生理智能仪作序列密度处理,计算30 s 膈神经放电数的对数(phrenic respiratory discharge/30s PRD/30s);膈神经放电一 次排 放脉冲数(each phrenic respiratory discharge EPRD);用幅度积分仪进行膈神经放电平 均积分,积分时间常数为0.05 s,测量膈神经放电最大积分幅度(integral amplitude of phrenic discharge IAPD);吸气时程(TI)及呼气时程(TE),计算呼吸频率(F).根据血 压记 录,计算股动脉平均动脉压(mean femoral arterial pressure FAPm).实验结果各组内各时 程的变化采用完全随机的方差分析作统计学处理.组间同一时程的比较用多个样本均数间比 较的方差分析作统计学处理.

    2 结果

    2.1 VLNTS区微量注射谷氨酸钠、甘氨酸及生理盐水对膈神经放电的影响
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    VLNTS区微量注射谷氨酸钠(n=15)后PRD/30 s,EPRD,IAPD及HFO及F等都增加. 注药后 5,10,20,30 min与注药前对照值相比,差别极显著,P<0.01.注谷氨酸钠后TI无 明 显变化,各时程与注药前对照值相比,P>0.05,差别无显著性;而TE明显缩短 , 注药后5,10,20 min与注药前对照值相比,差别极显著,P<0.01(图1,2).

    图1 激光照射兔耳廓“胸肺区”和非“胸肺区”对VLNTS注射Sod,Glu所致PRD/30 s变化的影响

    -◆胸肺区组-▲非胸肺区组-●谷氨酸钠组

    与注药前比较,**P<0.01;与其它两组比较,★★P<0.01.
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    图2 激光照射兔耳廓“胸肺区”和非“胸肺区”对VLNTS注射So d,Glu所致膈神经放电各项指标变化的影响

    A:膈神经放电一次放电脉冲数(EPRD),B:膈神经放电积分峰值(IAPD),C: 膈神经放电高频振荡(HFO),D:吸气过程(TI),E:呼气时程(TE),F:呼吸频率(F).

    -◆胸肺区组-▲非胸肺区组-●谷氨酸钠组.

    与注药前比较,**P<0.01;与其它两组比较,★★P<0.01.

    图3 激光照射兔耳廓“胸肺区”和非“胸肺区”对VLNTS注射Gl y所致PRD/30 s变化的影响
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    -◇胸肺区组-△非胸肺区组-○甘氨酸钠组

    与注药前比较,**P<0.01;与其它两组比较,★★P<0.01.

    VLNTS区微量注射甘氨酸(n=15)后PRD/30 s(图3)EPRD,IAPD减少,TI缩短,F增 快.注药 后各时程与注药前对照值相比,差别极显著,P<0.01,(图4A,B,D,F).注射甘氨 酸后TE及HOF均无明显变化,各时程与注药前对照值相比,P>0.05,差别无显著性( 图4C,E).

    VLNTS区微量注射生理盐水(n=13)后PRD/30 s无明显变化,5,10,20,30 min与注药前 对照值相比P>0.05,差别无显著性,对其它各项指标也无影响.
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    图4 激光照射兔耳廓“胸肺区”和非“胸肺区”对VLNTS注射Gl y所致膈神经放电各项指标变化的影响

    A:膈神经放电一次放电脉冲数(EPRD),B:膈神经放电积分峰值(IAPD),C: 膈神经放电高频振荡(HFO),D:吸气时程(TI),E:呼气时程(TE),F:呼吸频率(F)

    -◇胸肺区组-△非胸肺区组-○甘氨酸组

    与注药前比较,**P<0.01;与其它两组比较,★★P<0.01

    在观察膈神经放电变化时还观察了FAPm的变化.VLNTS区微量注射谷氨酸钠、甘氨酸及生理 盐水后FAPm呈现轻微波动,注药后各时程与注药前对照值相比,P>0.05,差别无 显著性(表1).
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    表1 VLNTS区微量注射NS,Sod.Glu,Gly对FAPm的影响 药物

    注药前

    注药后时间(min)

    5

    10

    20

    30

    NS

    110.4±4.6

    110.4±15.6

    1 10.8±15.9

    110.4±15.1
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    110.8±16.1

    Sod.Glu

    107.5±15.3

    111.0±16.3

    110.5±15.9

    111.0±1 .1

    109.5±15.6

    Gly

    91.6±13.2

    88.3±14.1

    89 .6±13.6

    89.2±13.1
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    88.7±12.0

    2.2 向VLNTS区以外区域微量注射谷氨酸钠及甘氨酸对膈神经 放电的影响

    作为区域对照,在VLNTS区以外1 mm的区域,分上侧方、侧方、下侧方3处分别注射谷氨酸钠 (n=13)或甘氨酸(n=14),均未能引起膈神经放电PRD/30 s的显著性变化(表2).对 其它各项指标也无影响. 表2 非VLNTS区微量注射Sod.Glu,Gly对PRD/30 s的效应 药物

    注药前

    注药后时间(min)

    5

    10

    20

    30
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    Sod.Glu

    3.76±0.14

    3.76±.75

    3 .76±0.13

    3.74±0.12

    3.75±0.16

    Gly

    3.52±0.15

    3.52±0.13

    3.52±0.12

    3.52±0.15

    3 .52±0.14
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    2.3 VLNTS区处在不同机能状态时,激光照射耳廓“胸肺区” 对膈神经放电的影响

    未注药条件下(n=10)激光照射耳廓“胸肺区”后,PRD/30 s,EPRD,IAPD,HFO,TI ,TE及F在照射后5,15,25 min与照射前对照值相比(P>0.05),差别无显著性.

    VLNTS区微量注射谷氨酸钠后,激光照射耳廓“胸肺区”(n=15)及耳廓非“胸肺区”( n=15)对膈神经放电的影响:激光照射耳廓“胸肺区”能使升高的EPRD,HFO及F迅速下降 ,照射后5 min即可恢复到注药前水平.照射后各时程与注药前对照值相比(P>0.05) ,差别无显著性.而激光照射耳廓非“胸肺区”则对这些指标的升高变化无作用,照射后各 时程与激光照射耳廓“胸肺区”组相比较(P<0.01)差别仍极显著.而与向VLNTS区微 量注射谷氨酸钠组相比(P>0.05)差别无显著性(图2A,C,F).
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    对注射谷氨酸钠引起的PRD/30 s及IAPD升高,激光照射耳廓“胸肺区”5 min后即可恢复到 注药前水平.照射后各时程与注药前对照值相比(P>0.05),差别无显著性.而激光照 射耳廓非“胸肺区”虽然照射后5及15 min对其无影响,与激光照射耳廓“胸肺区”组相应 时 程变化值相比(P<0.01)差别极显著.但是在激光照射耳廓非“胸肺区”25 min时也可 使其恢复到注药前水平.此时与注药前对照值相比(P>0.05),差别无显著性.但与激光 照射耳廓“胸肺区”组相比较(P<0.01)差别仍极显著(图1,图2B).

    激光照射耳廓“胸肺区”能使缩短的TE迅速恢复,与注药前对照值相比(P>0.05), 差 别无显著性.激光照射耳廓非“胸肺区”则对TE无影响,与激光照射耳廓“胸肺区”组相 应 时程变化值相比(P<0.01)差别极显著.(图2E)激光照射耳廓“胸肺区”及耳廓非“胸 肺区”对无变化的TI都不产生明显影响(图2D).
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    VLNTS区微量注射甘氨酸后激光照射耳廓“胸肺区”(n=15)及耳廓非“胸肺区”(n= 14)对膈神经放电变化的影响:激光照射耳廓“胸肺区”能使降低的PRD/30 s,EPRD,IAPD 迅速升高,缩短的TI延长,照射后5 min即可恢复到注药前水平.照射后各时程与注药前对 照值相比(P>0.05),差别无显著性.而激光照射耳廓非“胸肺区”则对这些指标的变 化无 作用.照射后各时程与激光照射耳廓非“胸肺区”组相比(P<0.01)差别极显著.而与VL NTS区微量注射甘氨酸组相比(P>0.05),差别无显著性(图3,图4A,B,D).

    激光照射耳廓“胸肺区”能使增快的F迅速恢复,照射后各时程与注药前照值相比(P>0 .05),差别无显著性.而激光照射耳廓非“胸肺区”则对增快的F无影响.与激光照射耳廓 “胸肺区”组相应时程变化值相比(P<0.01)差别极显著(图4F).激光照射耳廓“胸肺 区”与激光照射耳廓非“胸肺区”对无变化的HFO,TE都不产生明显影响(图4C,E).3 讨论
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    3.1 VLNTS区微量注射谷氨酸钠和甘氨酸的作用

    本室已观察过微量注射谷氨酸钠和甘氨酸对VLNTS区的影响[5].以PRD/30 s为指标 ,谷氨酸钠使呼吸兴奋,甘氨酸使呼吸抑制.本实验也观察到相同的结果.进一步联系分析 PRD/30 s增加是与IAPD增加,EPRD增加,TE缩短,HFO增加及F增快相关.提示谷氨酸钠能 使 VLNTS区吸气神经元活动增强,呼气向吸气转换加快,吸气神经元的同步活动增强,最终导 致了呼吸兴奋.同样PRD/30 s减少是与IAPD的减少,EPRD减少,TI缩短以及F增快相关.提 示甘氨酸抑制VLNTS区吸气神经元使吸气向呼气转换加快,最终导致了呼吸抑制.

    本实验还观察到VLNTS区微量注射谷氨酸钠和甘氨酸对FAPm不引起具有统计学意义的变化, 并且作用时间较短.提示微量注射谷氨酸钠和甘氨酸主要是对VLNTS区的呼吸神经元作用起 作用,而不是对VLNTS区的心血管神经元起作用继而引起呼吸中枢兴奋性的改变.
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    3.2 激光照射耳廓“胸肺区”对VLNTS区活动的影响

    针刺耳穴对内脏功能有调整作用[5~8],但用激光照射耳廓“胸肺区”对VLNTS区 活动的影响尚未见报道.当未注药时,激光照射耳廓“胸肺区”对VLNTS区活动无明显的影 响.而当微量注射谷氨酸钠使吸气神经元活动增强,呼气向吸气转换加快,吸气神经元的同 步活动增强时,激光照射耳廓“胸肺区”则使这些兴奋性升高的改变在一定时间内恢复至注 药前水平.又当微量注射甘氨酸引起吸气神经元活动减弱,吸气向呼气转换加快时,激光照 射耳廓“胸肺区”则又使这些兴奋性降低的改变在一定时间内恢复至注药前的水平.有报道 体 穴和耳穴对心血管及消化功能具有双相调整作用[11].本实验首次证明耳穴对中枢 神经系统的VLNTS区的活动也具有双相调整作用.从中医理论观察,兴奋为阳,抑制为阴. 则本实验也从一个侧面论证了刺激耳穴可以调节阴阳平衡.

    实验中还发现VLNTS区微量注射谷氨酸钠后,TI无明显变化.VLNTS区微量注射甘氨酸后HFO 及TE无明显变化.虽然都用激光照射耳廓“胸肺区”仍然无明显变化.提示激光刺激只对偏 离阴阳平衡的指标有调节作用,对于未偏离阴阳平衡的指标并无调节作用.从又一个角度论 证了中医阴阳学说的客观真实性.
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    作者简介:戴路明(1962~),男,昆明市人,副主任医师,硕士,从事呼吸生理方面的研究 .

    参 考 文 献

    [1] 魏书均,赵钦,唐杰,等.急性胸膜炎家兔的耳廓染色与体内几种化学元素 含量的变化[J].中西医结合杂志,1991,(增刊):345

    [2] COHEN M I,FELDMAN J L.Discharge properties of dorsal medullary i nspiratory neurons;relation to pulmonary afferent and phrenic efferent discharge [J].J Am Physiol,1984,51:753

    [3] CHAMPAGANT J,DENAVIT-SAUBIE M,SIGGINA G R.Rhythmie neuronal activi ties in the nucleus of the tractus solitarius isolated in virtro[J].Brain Res ,1983,280:155
, http://www.100md.com
    [4] BERGER A J.Regulation of respiration[J].New Engl J Med,1 977,297:138

    [5] 刘诗翔,魏书均,范亚兰,等.兔孤束核腹外侧区微量注射谷氨酸钠及甘氨 酸对弓状核诱发电位的影响[J].生理学报,1995,47(4):343

    [6] 黄河清,梁书忠.耳针心穴对高血压病血压及左心功能的改善作用[J]. 中西医结合杂志,1991,11(11):654

    [7] 吴信法,陆贤平,姚红,等.耳针“心穴”对失血性休克家兔心泵功能的影 响[J].江苏中医,1992,13(1):38

    [8] 刘岩红,王华崇,宫玺,等.耳针治疗糖尿病86例[J].中国针炙,1993 ,13(1):7

    [9] 姚秦,林瑞锦,徐宁善,等.用微电泳方法给予吗啡对家兔延髓孤束区呼吸 性单位活动的影响[J].生理学报,1980,32:117

    [10] SUTHERS G K.Postnatal changes in the rate of high frequecy brusts of inspiratory activity in cats and dogs.Brain Res,1977,132:537

    [11] 许冠荪,刘维洲,杨君佑,等.耳穴电针对家兔胃肠电活动的双向调整作 用[J].中西医结合杂志,1988,3(11):671

    (1999-10-20收稿), http://www.100md.com