不同频率电针“内关”对心肌缺血大鼠相关经穴和非相关经穴皮肤血流量的影响*
2013-08-29胡琅琳嵇波丁娜李晓泓张露芬李志刚许咏思张鹤宋艳
胡琅琳 嵇波 丁娜 李晓泓 张露芬 李志刚许咏思 张鹤 宋艳
心肌缺血是指心脏的血液灌注量减少,导致心脏供氧减少,心肌能量代谢障碍,不能支持心脏正常工作的一种病理状态。冠状动脉狭窄是引起心肌缺血最主要的原因。因此,如何更早和最大程度减少心肌损伤以及尽快恢复心功能,一直是临床医学研究的热点与难点。近年来,“内关”穴在保护心肌缺血损伤方面受到关注,针刺“内关”可对抗心肌缺血大鼠下丘脑室旁核(PVN)去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、5-羟色胺(5-HT)含量的继续降低,明显缓解小动脉痉挛,平衡冠状动脉舒缩水平,改善缺血心肌血供[1]。皮肤血流由微动脉、微静脉流经体表形成,其灌注量变化与心肌功能状态密切相关,血容量下降可能引起皮肤血流量减少[2,3]。针刺可使正常人经脉区域微循环灌注量显著增加[4]。但迄今未见在心肌缺血状态下针刺有关穴位后观察经穴皮肤血流量变化的相关报道,所以本文采用不同频率电针刺激心肌缺血大鼠双侧“内关”穴,并观察左侧相关经穴“内关”、“郄门”和右侧非相关经穴“足三里”穴区皮肤血流量变化,为针灸调节心肌缺血提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 动物
雄性Wistar大鼠30只,空腹体重210~230g,由北京维通利华实验动物技术有限公司提供,许可证号:SCXK(京)2006-0009。术前将动物饲养于室温(24±1)℃、相对湿度(55±5)%环境中,12h明暗交替,适应性喂养72h。
1.2 主要试剂和仪器
20 %乌拉坦(天津药业焦作有限公司生产,批号06051121);BL420E+生物机能实验系统(TM003-0024,成都泰盟科技有限公司,用于心电图检测);激光多普勒血流灌注成像仪(PIM Perfusion IMager,PeriCam PSI,瑞典Perimed AB);二导HAN’s 穴位刺激仪(LH202H,北京华卫产业开发有限公司);0.35mm×13mm 华佗牌针灸针(苏州医疗用品有限公司)。
1.3 心肌缺血模型大鼠制备和分组
(1)制模前大鼠处理:实验前两天用脱毛粘纸将心包经“内关”、“郄门”和胃经“足三里”穴区部位的鼠毛脱掉,并用清水洗净残余脱毛膏,再将大鼠放回动物房正常饲养。(2)制模方法:按徐淑云等[5]的方法并加以改良。20%乌拉坦4ml/Kg腹腔注射麻醉后将大鼠仰卧位固定于手术台上,左侧胸部备皮,沿正中线左侧约1cm 处剪开约2cm 长的纵向切口,钝性分离胸浅肌和胸深肌,暴露肋骨,用止血棉完全止血,右手持止血钳于第4、5肋间隙将肋间肌肉分离开,打开胸腔,撕开心包,用左手食指、拇指和中指将心脏由开口处轻压胸廓快速挤出心脏,暴露动脉圆锥与左心耳根部间的左冠状静脉,其下方即是左冠状动脉左前降支,用持针器持小圆弯针在左心耳下约2mm 处,即左冠状静脉上1/3处穿0号线,进针深度穿过心肌1~1.5mm 左右,将左冠状静脉与左冠状动脉一起结扎,松紧适度,使血供受阻,造成心肌缺血。观察丝线扎紧部位上下大约2mm 范围的心肌呈白色,立即将心脏放回胸腔,并挤压胸廓将空气排出,用止血钳夹闭皮肤切口。(3)成模判断:①冠脉向外膨胀发绀为结扎成功;②冠脉结扎后J点立即抬高,其幅度高达0.2mV[6]。本实验成模大鼠18只,平分为模型组、高频电针组和低频电针组(n均=6)。(4)假手术组(n=6)处理:与上相同,但只穿线不结扎。(5)正常对照组(n=6):麻醉后,置于相同环境中,不作任何处理。
1.4 “内关”穴定位和电针方法
取高频和低频电针组麻醉大鼠,采用拟人比照法,参照《实验针灸学》[7],选择前肢内侧、离腕关节约3mm 的尺桡骨缝间,进针深度3mm 左右。低频和高频电针组分别选用2Hz和100Hz,电流强度2~4mA,以前肢出现轻微颤动为度。负极接“内关”,正极接同侧“足三里”旁开2mm 非穴处,均取双侧“内关”进行针刺,电针时间20min。正常组、假手术组和模型组不予电针刺激。
1.5 穴区血流量检测方法
(1)各组麻醉大鼠取仰卧位,充分暴露左侧前肢内侧(“内关”和“郄门”)和右侧后肢外侧(“足三里”),激光多普勒血流仪扫描头定于各组大鼠以上穴区正上方10~25cm 处。尽量保持大鼠相对安静,若大鼠麻醉状态不稳而抽动,则在数据处理时避开该“运动伪迹”部分,选择感兴趣时间段(TOI)记录结果;(2)模型组和假手术组记录术后10min各穴区的血流灌注图像,术前记录正常组各穴区血流灌注图像;低频和高频电针组分别记录电针后即刻、10min、30min的血流灌注图像,做好相应标记。(3)数据处理:在装有PIMSoft软件的电脑上,打开各组各穴区血流图像,定义感兴趣区域(ROI),分别选定左前肢“内关”、“郄门”(前肢内侧、离腕关节约7mm 左右的尺桡骨缝间)和右后肢外侧“足三里”(膝关节后外侧,腓骨小头下约5mm 处)为ROI1、ROI2、ROI3,选择测量穴区面积0.90~1.30mm2内平均血流灌注量(PU),进行统计分析。
1.6 统计学处理
2 结果
2.1 各组“内关”穴区皮肤血流量变化
与正常组比较,假手术组“内关”穴区皮肤血流量无显著变化(P>0.05);与假手术组比较,模型组“内关”穴区皮肤血流量显著增加(P<0.01);与模型组比较,低频电针组和高频电针组电针后不同时间的“内关”穴区皮肤血流量均显著下降(P<0.05),低频电针组下降更明显(P<0.01)。见表1。
2.2 各组“郄门”穴区皮肤血流量变化
各组间及电针后不同时间“郄门”穴区皮肤血流量均无显著差异(F=1.117,P>0.05),见表1。
2.3 各组“足三里”穴区皮肤血流量变化
与正常组比较,假手术组“足三里”穴区皮肤血流量降低(P<0.05);与假手术组比较,模型组“足三里”穴区皮肤血流量显著降低(P<0.01);与模型组比较,高频电针组各个时间点的“足三里”穴区皮肤血流量呈现下降趋势,但差异无统计学意义(P>0.05),低频电针组电针后10min“足三里”穴区皮肤血流量明显高于模型组和电针组其它时间点,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。
2.4 各组“内关”、“郄门”、“足三里”穴区皮肤血流量变化的比较
正常组、假手术组和低频电针组电针后即刻的“郄门”穴区皮肤血流量较“内关”穴区明显增加(P<0.05或P<0.01)。正常组、假手术组以及低频电针组电针后即刻、10min、30min的“足三里”穴区皮肤血流量亦较“内关”穴区明显增加(P<0.05或P<0.01);模型组“足三里”穴区皮肤血流量较“内关”穴区明显降低(P<0.05)。见表1。
表1 各组大鼠相关经穴和非相关经穴皮肤血流量变化(±s,PU,n均=6)
表1 各组大鼠相关经穴和非相关经穴皮肤血流量变化(±s,PU,n均=6)
注:与正常组比较,1)P<0.05;与假手术组比较,2)P<0.01;与模型组比较,3)P<0.05,4)P<0.01;与“内关”穴比较,5)P<0.05,6)P<0.01;与电针组其它时间点比较,7)P<0.05
3 讨论
人体和动物组织形态学研究发现,经穴皮肤组织中容量血管较非穴位处密集,生理状态下,经穴处血流量显著高于经穴旁开非穴区[8]。皮肤血流量变化由交感神经调控,尤以交感缩血管神经支配最丰富[9~11]。
皮肤血管舒缩反应由交感神经的两种分支来支配,一种是交感神经去甲肾上腺素能血管收缩系统,兴奋后释放NE、神经肽Y 等递质来减少皮肤血流量;另一种是非去甲肾上腺素活化的血管舒张系统,释放NO、P 物质等递质共同作用增加皮肤血流量[12]。因此,任何影响皮肤交感神经活动性的因素都可引起皮肤血流量变化。
本实验结果表明,心肌缺血大鼠,左侧相关经穴“内关”穴区皮肤血流量明显增加,而“郄门”穴区皮肤血流量无显著变化,右侧非相关经穴“足三里”穴区皮肤血流量则显著降低。这些变化可能与皮肤局部疼痛时间的长短有关[13~15]。当心肌缺血缺氧时,酸性代谢产物刺激心脏交感神经末梢引起的心绞痛可放射到颈、肩、两臂内侧及手指,直至下肢,引起相应部位疼痛[16]。而交感神经活动性在疼痛先期增强,后期降低,所以在心肌缺血模型稳定时,皮肤血管相对扩张,出现左前肢内侧穴区皮肤血流量增加。由于“郄门”为手厥阴心包经郄穴,是该经脏腑气血深聚的部位,气血变化最先反应在经脉深层(肌肉层),故在本文有限检测时间内其穴区皮肤血流量未出现明显变化。因为心绞痛未牵涉至右后肢外侧区域,且“足三里”穴区皮肤与心脏的交感神经脊髓中枢支配不在同一节段,在心肌缺血时,交感神经活动性变化与心肌缺血时间长短关系不大,而手术刺激引起的交感神经活动性较正常状态增强,因此“足三里”穴区的皮肤血流量明显下降。
本实验分别采用低频和高频电针刺激双侧“内关”穴20min后,低频电针组和高频电针组“内关”穴区皮肤血流量均较模型组下降,“足三里”穴区皮肤血流量均较模型组增加,但以低频电针组变化更明显,提示低频电针保护缺血心肌的作用较好。这与古贺义久低频电刺激受试者局部及远端,其增加大椎穴皮肤血流量较高频电刺激效果更好的结果[17]相符。对比电针后不同时间的相关经穴与非相关经穴皮肤血流量变化发现,电针后30min 较10min对皮肤血流量的改善作用更大,与刘芳等[18]针刺健康人十二经脉的原穴或合穴10min后,经穴皮肤血流量增加呈现时间累积效应的结果相一致。
因此,在临床上进行针灸干预心肌缺血损伤时,可选择低频电针“内关”穴,可能对保护缺血心肌有积极作用。
1 Wang KM,Liu J,Wu ZJ,et al.Relatively specific effect of electroacupuncture of different acupoints on hypothalamic monoamine neurotransmitters in myocardial ischemia rats[J].Zhen Ci Yan Jiu,2011,36(3):205~208.
2 Droog RP,Kingma BR,Lichtenbelt WD,et al.Mathematical modeling of thermal and circulatory effects during hemodialysis[J].Artif Organs,2012,36(9):797~811.
3 Coulon P,Constans J,Gosse P.Impairment of skin blood flow during post-occlusive reactive hyperhemy assessed by laser Doppler flowmetry correlates with renal resistive index[J].J Hum Hypertens,2012,26(1):56~63.
4 胡翔龙,许金森,汪培清,等.人体体表循经红外辐射轨迹形成机理的初步探讨[J].红外与毫米波学报,2003,22(3):175~180.
5 徐淑云,卞如濂,陈修主编.药理实验方法学[M].第三版.北京:人民卫生出版社,2006:1052.
6 刘莉娟,谷淑玲.盐酸戊乙奎醚对大鼠心肌缺血/再灌注损伤血流动力学的影响[J].徐州医学院学报,2007,27(6):370~372.7张露芬主编.实验针灸学[M].北京:化工工业出版社,2010:220.
8 郑淑霞,许金森,潘晓华,等.经脉线与非经脉线微循环血流灌注量的比较及针刺对其的影响[J].针刺研究,2012,37(1):53~58.
9 张荣宝.植物性神经系统生理与临床[M].北京:人民卫生出版社,1994:257~265.
10 Alves MJ,Santos MR,Nobre TS,et al.Mechanisms of blunted muscle vasodilation during peripheral chemoreceptor stimulation in heart failure patients[J].Hypertension,2012,60(3):669~676.
11 Yang H,Drummer TD,Carter JR.Sex differences in sympathetic neural and limb vascular reactivity to mental stress in humans[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol,2013,304(3):H436~H443.
12 Nisha C.Mechanisms and modifiers of reflex induced cutaneous vasodilation and vasoconstriction in humans[J].J Appl Physiol,2010,109(4):1221~1228.
13王兴祥,冯义柏,周利龙,等.缺血后心脏交感神经顿抑机制的研究[J].华中科技大学学报(医学版),2002,31(3):273~275.
14 Hall SC,Fazalbhoy A,Birznieks I,et al.Biphasic effects of tonic stimulation of muscle nociceptors on skin sympathetic nerve activity in human subjects[J].Exp Brain Res.2012,221(1):107~114.
15 Burton AR,Birznieks I,Spaak J,et al.Effects of deep and superficial experimentally induced acute pain on skin sympatheticnerve activity in human subjects[J].Exp Brain Res,2009,195(2):317~324.
16 张藜.对不典型疼痛部位急性心肌梗死的判断及护理[J].护士进修杂志,2007,22(8):704~705.
17 古贺义久.经皮神经电刺激的频率对皮肤血流的影响[J].国外医学中医中药分册,1996,18(3):59.
18 刘芳,黄光英,张明敏.针刺对经脉穴位微循环血流量的影响[J].微循环学杂志,2007,17(1):8~11.