ATP 局部注射对皮肤交感神经反应的影响

马振国，迟 娜，刘克敏，沈小苹，刘春梅

(1.大连市体育科学研究所，辽宁 大连116021;2.大连医科大学 基础医学院，辽宁 大连116044)

三磷酸腺苷(ATP)是神经递质，存在于神经末梢囊泡中，细胞外ATP 通过选择性激动神经纤维末端p2x 嘌呤受体，诱导神经放电产生兴奋［1］。研究表明，ATP 被电离子透入人的皮肤可产生痛觉［2］。损伤的外周组织神经释放ATP，这些内源性ATP 在病理状态下可兴奋各类感觉神经的感受器［3］。身体机能变化与植物神经活动紧密相关，人体运动疲劳会产生皮肤交感神经兴奋性下降，皮肤交感神经兴奋性随运动疲劳增加而下降［4］。由于ATP 对神经的兴奋作用的研究多局限于躯体神经系统，而对植物神经系统影响的研究目前尚无详细报道。为明确ATP 对人外周交感神经的作用，本研究用ATP 局部皮下注射的方法，检测皮肤交感反应(SSR)变化，观察ATP 对人皮肤交感神经的影响，探索ATP主动干预外周植物神经活动的方法。

1 资料与方法

1.1 测试对象

运动员90 人，男56 人，女34 人，年龄15 ～19岁，平均17 岁，运动训练时间不限，男女不做比较，运动员随机分3 组:对照组、无菌水组、ATP 组，每组30 人。

1.2 实验器材及药剂

英国牛津Synewgy 型肌电图诱发电位仪，瑞典产电脑测功率计NIONARK -8397E，安徽城市药业有限公司生产的三磷酸腺苷二钠注射液(ATP)，无菌注射用水。

1.3 实验方法

1.3.1 分组和注射药物:3 组运动员测试前1 h 不做任何运动，保持安静状态10 min 后进行测试，实验分2 天进行。对照组不做注射处理;无菌水组注射无菌水，剂量为1 mL;ATP 组注射1%浓度ATP 1 mL(0.1 mg)。两组注射点均为右小腿外下1/3 处皮下浅筋膜层。注射后3 ～5 min 开始测试，后3 组运动员进行骑功率自行车运动，运动至力竭，即刻给无菌水和ATP 注射。注射药物剂量位置同力竭运动前，注射后3 ～5 min 进行测试。

1.3.2 SSR 测定:使用环状电极，刺激电极放置右腘窝部，记录电极放置右小腿外侧注射点下方10 cm 处，参考电极放置右足背，刺激时限0.2 ms，刺激强度14 ～30 mv，带通0.1 ～100 Hz，扫描速度1 000 ms/D。灵敏度0.1 ～2 mv/D。潜伏期测量为起点到第1 个阴性波的起点，波幅为最大阴性波到最大阳性波峰值，只进行实验下肢的SSR 的起始潜伏期、末梢潜伏期和波幅指标的检测。3 组分别于力竭运动前后测定SSR。

测试于室温22 ～25 ℃室内进行，在右小腿外侧注射点下方10 cm 范围用半导体测温计测量皮肤温度。

1.4 统计学方法

应用SPSS 11.0 软件进行分析，数据用均数±标准差(x ± s)表示，组间比较采用t 检验，以P ＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

力竭运动后对照组和无菌水组SSR 波幅与力竭运动前比较均有明显下降(P ＜0.05)。力竭运动前及力竭运动后ATP 组与对照组和无菌水组间比较，SSR 波幅差异均有显著性意义(P ＜0.05)。ATP组SSR 波幅在力竭运动前后均明显大于另两组，SSR 起始潜伏期和末梢潜伏期3 组间比较差异无显著性意义。皮肤温度在32 ～34 ℃，3 组力竭运动前后和组间无明显差异。见表1。

ATP 组SSR 测试的记录点距离注射点10 cm，测试到ATP 1 mL(0.1 mg)对交感神经末梢跨节段兴奋的SSR 波幅。

表1 对照组、无菌水组和ATP 组力竭运动前后SSR 比较Tab 1 Comparison of SSR in control group，sterile water group and the ATP group before and after exhausted exercise

3 讨 论

研究发现，皮肤交感反应与身体机能水平有相关性，力竭运动后SSR 明显下降［4-5］。本实验发现对照组在力竭运动后SSR 的波幅明显下降，说明力竭运动后交感神经兴奋性下降，符合身体机能低下状态时交感神经兴奋性也下降的生理规律。与以往研究的结果运动疲劳导致交感神经兴奋性下降［5］相一致。

ATP 组SSR 波幅在力竭运动前后都明显大于其他两组，说明人体皮下神经末梢局部注射ATP 能使该区域一定范围的SSR 增强，证实ATP 对交感神经末梢有兴奋作用。动物实验研究表明，局部注射ATP 能产生该区域感觉神经兴奋和敏化作用［1］。North RA 等［6］发现感觉神经纤维末端存在p2x 嘌呤受体，ATP 是感觉神经纤维末端p2x 嘌呤受体的选择性激动剂，ATP 通过激动p2x 嘌呤受体而产生感觉神经兴奋作用。Zhang YH 等［7］研究发现p2x嘌呤受体也存在于交感神经，本研究结果ATP 产生SSR 波幅增强，可能ATP 对交感神经末梢存在的p2x 嘌呤受体激动产生兴奋作用，针对进一步检测交感神经末梢存在p2x 嘌呤受体的依据，如果筛选出p2x 嘌呤受体的激动剂和拮抗剂，就有主动控制外周交感神经的兴奋或抑制的可能。

ATP 组的SSR 波幅在力竭运动前后之间的比较未发生明显变化，对照组的SSR 波幅在力竭运动后则出现明显下降，这一结果间接说明ATP 组在力竭运动后ATP 注射前其SSR 波幅应该是下降状态。ATP 注射后3 ～5 min SSR 波幅上升，表明ATP 对皮肤交感神经兴奋程度与身体运动状态和原始交感神经活动水平不相关，可能与ATP 注射剂量相关。以ATP 局部皮下注射3 ～5 min，对皮肤交感神经兴奋有快速提高作用。

实验中记录电极测试点与注射点距离10 cm，所记录到的SSR 波幅变化，说明ATP 对交感神经末梢的兴奋作用能沿皮肤向外周扩散10 cm。p2x 嘌呤受体存在于肥大细胞，ATP 可能使交感神经兴奋和肥大细胞脱颗粒，释放组织胺和前列腺素等物质，这些物质进一步使初级神经元兴奋，形成神经末梢跨节段兴奋［8］。

Deltombe 等［9］观察到皮肤温度与SSR 波幅和潜伏期呈线性相关，即皮肤温度下降SSR 波幅降低和潜伏期延长。王建军等［10］发现皮温在32 ～34 ℃的SSR 波幅和潜伏期无明显变化，提示皮温在32 ～34 ℃范围与SSR 潜伏期、波幅无显著相关性。本实验过程中，皮肤温度均保持32 ～34 ℃范围，可以排除温度对SSR 波幅和潜伏期的影响因素。研究显示SSR 波幅明显升高潜伏期无变化，说明使皮肤交感神经兴奋的因素是ATP。

ATP 和无菌水注射于皮下浅筋膜层的剂量是1 mL，能产生局部皮下膨胀性牵张作用。本研究发现在力竭运动前后，对照组与无菌水组之间SSR 基本一致，无菌水组注射的部位未发生SSR 变化，说明1 mL 液体产生的皮下膨胀性牵张作用不影响皮肤交感神经活动，提示其他方式的1 mL 液体在皮下浅筋膜层膨胀性牵张刺激不会引起同部位的交感神经兴奋。

［1］ 方强，杨景，潘进洪，等.Glevic 抑制ICCs 功能对ATP 诱导大鼠盆神经发电的影响［J］.局解手术学杂志，2012，21(5):483 -484.

［2］ Hamilton SG，Warburton J，Bhattacharjee A，et al. ATP in human skin elicits a dose -related pain response which is potentiated under conditions of hyperalgesia［J］. Brain，2000，123:1238 -1246.

［3］ Cook SP，Mc Cleskey EW.Cell damage excites nociceptors through release of cytosolic ATP［J］. Pain，2012，96:41 -47.

［4］ 齐燕妮.运动与交感神经系统的关系及其意义［J］.中国运动医学杂志，1994(04):232 -233.

［5］ 马振国，刘克敏，迟娜，等.力竭运动对胫神经传导速度及皮肤交感反应的变化的影响［J］.中国运动医学杂志，2013(01):64 -65.

［6］ North RA. P2X3 receptor and peripheral pain mechanisms［J］.J Physiol，2004，554:301 -308.

［7］ Zhang YH，Chen Y，Zhao ZQ.Ateration of spontaneous firing rate of primary myelinated afferents by ATPin adjuvant-induced inreamed［J］.Brain Res Bull，2001，54:141 -144.

［8］ 贾军，赵宴，史文春.电刺激大鼠脊神经皮支对远端离机械感受等位电活动的影响［J］.生理学报，2002，54(2):125 -128.

［9］ Deltombe T，Hanson P，Jamart J，et al. The in flteee of skin temperature on latency and amplitude of the sympathetic skin response innormal subjeetsccts ［J］. Muscle Nerve，1998，21(1):34 -39.

［10］ 王建军，李乐加.83 例正常人交感神经皮肤反应分析［J］.临床脑电学杂志，1997，6 (4):201 -203.