不同浓度葡萄糖溶液对蟾蜍坐骨神经—腓肠肌收缩的影响

何梦萧　朴日龙　毛天鹤　于清美　马瑶　张娇　赵博宇　崔弘

【摘 要】目的：探讨不同浓度的葡萄糖溶液对蟾蜍坐骨神经-腓肠肌收缩活动的影响。方法：选取蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本作为研究对象，采用电生理方法，测定不同浓度葡萄糖（葡萄糖溶液分别为50g/L、100g/L、150g/L及200g/L）在作用于坐骨神经的条件下，对骨骼肌收缩力的影响。并以甘露醇（浓度为20%）作为对照组进行比较，将对比的结果进行回顾性分析。结果：不同浓度的葡萄糖溶液对骨骼肌收缩的幅度均有不同程度影响，对骨骼肌收缩力的抑制作用越明显。高渗葡萄糖溶液对肌肉收缩起抑制作用，在一定范围内，抑制效果与浓度高低成正相关。结论：高浓度葡萄糖作为高渗透压，导致神经脱水，阻滞神经传导，进而抑制肌肉收缩。

【关键词】葡萄糖；蟾蜍；坐骨神经-腓肠肌；肌肉收缩

The effect of different concentration of glucose solution on the contraction of the sciatic nerve - gastrocnemius.

Abstract Objective： To explore the effect of different concentration of glucose solution on the contraction of the sciatic nerve-gastrocnemius. Methods The effects of different concentrations of glucose （50 g / L ～ 100 g / L ～ （150 g / L） and 200 g / L） on the contractility of skeletal muscle were measured by electrophysiological method in toad sciatic nerve and gastrocnemius muscle specimens.Mannitol （20%） was used as control group and the results were analyzed retrospectively.Results Different concentrations of glucose solution had different effects on the contraction amplitude of skeletal muscle， and the inhibition of contractility of skeletal muscle was more obvious.Hypertonic glucose solution inhibited muscle contraction. In a certain range， the inhibition effect was positively correlated with the concentration.Conclusion Hypertonic glucose solution leads to nerve dehydration，blocks nerve conduction，and then inhibits muscle contraction which is high osmotic pressure solution.

Key words： glucosetoad； sciatic； nerve-gastrocnemius； muscle cntraction

【中图分类号】R955 【文献标识码】A 【文章编号】1005-0019（2018）04-0-01

近来，随着人们生活水平的不断提高，糖尿病的患病率越来越高。由于糖尿病引起的各种病痛也让患者为此苦恼。尤其是糖尿病带来的并发症，严重危害着人们的生活质量，其中糖尿病的神经病变病理改变广泛，而主要是周围神经病变。糖尿病神经病变的病因及发病机制尚未完全阐明，其临床表现为下肢远端感觉表现障碍，腱反射及浅感觉减弱或消失。可能与糖尿病患者肢体营养和代谢紊乱有关[1，2]。骨骼肌收缩的机制是肌丝滑行学说，当肌纤维处于兴奋的状态时，终池内的Ca2+进入至肌浆，提高了Ca2+的浓度，并与肌钙蛋白相结合，促使肌钙蛋白结构发生了变化，原肌球蛋白出现移位的症状，肌动蛋白上与横桥结合的位点彻底暴露出来，致使横桥与肌动蛋白结合在一起，当横桥与肌动蛋白结合后起到了激活ATP酶的作用，也释放出了其能量，导致横桥发生扭动的现象，牵拉细肌丝沿着M线肌节中心滑行，肌节显著缩短，肌纤维出现收缩的症状。本实验主要探讨不同浓度的葡萄糖作用与蟾蜍坐骨神经，测定骨骼肌收缩的影响。实验结果将为临床上用于糖尿病患者神经系统并发症的早期监测和临床疗效的评估的实验依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物 中华蟾蜍50只，雌雄各半，体重60～70g，延边大学实验动物科提供。

1.2 实验器材 PowerLab LabTutor 系统（ADInstruments 公司），张力换能器（ADInstruments 公司），神经屏蔽盒（泰孟科技），蛙类手术器械一套。

1.3 实验药品 葡萄糖粉（苏州速达化工科技），甘露醇注射液（索莱宝），任氏液。

1.4 实验方法 实验分组： 20%甘露醇设为对照组，葡萄糖组分为4组：分别为50g/L、100g/L、150g/L、200g/L。标本制备和仪器连接方法：蟾蜍用探针捣毁脑和脊髓后，按照常规方法制备坐骨神经-腓肠肌标本，将标本放入任氏液10min，待其兴奋性稳定后进行实验。打开计算机采集系统，张力换能器用双凹夹固定在铁支架上，将坐骨神经-腓肠肌标本的股骨断端插入屏蔽盒内的螺丝孔内固定，坐骨神经置于刺激电极上，腓肠肌跟腱的结扎线链接张力换能器。换能器的输出端和PowerLab LabTutor 生物实验系统相连，系统的刺激输出与屏蔽盒的刺激电极相连。调节换能器高度，使腓肠肌保持自然长度（前负荷调至2g左右）。第一步，采用美国PowerLab LabTutor生物信号采集处理系统的刺激输出电极，脉冲高度设为0.5v，脉冲波宽设为1ms，刺激迷走神经，记录蟾蜍腓肠肌正常单收缩曲线。第二步，为使扎线张力不变，腓肠肌不动，将坐骨神经轻轻从电极取下，放入屏蔽盒底浸泡在葡萄糖溶液里（屏蔽盒底内加葡萄糖溶液）0min、4min、8min、12min时，将坐骨神经放入刺激电极进行刺激，记录蟾蜍腓肠肌单收缩曲线。每次更换葡萄糖浓度时，用任氏液冲洗浸润坐骨神经15min，直至骨骼肌收缩恢复正常。

2 数据处理

实验数据以均数±标准差（） 表示，Prism 5 software（GraphPad Prism softwar）软件进行统计。多组间比较采用方差分析法，组间比较采用Bonferroni 校正t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

3 结果

不同浓度的葡萄糖溶液对骨骼肌收缩的幅度均有不同程度影响。也就是说葡萄糖溶液浓度越高，对骨骼肌收缩力的抑制作用越明显。并且，坐骨神经在葡萄糖溶液里浸泡时间越长，骨骼肌收缩抑制作用越显著。葡萄糖溶液50g/L、100g/L、150g/L时对骨骼肌收缩活动影响不大。而葡萄糖溶液200g/L時，对骨骼肌收缩抑制作用最显著。同时，对照组20%甘露醇溶液与200g/L葡萄糖溶液作用相近。考虑到甘露醇作为脱水剂的作用，可以认为200g/L葡萄糖对骨骼肌的影响是渗透压作用的结果（见表1）。

4 讨论

高浓度葡萄糖会扰乱坐骨神经神经环路，影响神经节细胞的神经传递功能[3]。在我们的实验中发现，较低浓度葡萄糖作用于坐骨神经时，骨骼肌收缩曲线均有不同程度的增大现象。可能葡萄糖作为一种能量物质，进入神经细胞后使其新陈代谢旺盛，增加神经兴奋，使骨骼肌收缩能力增强。而高浓度葡萄糖作用于坐骨神经时，高浓度葡萄糖溶液作为高渗透压导致神经脱水，神经纤维功能可能受损，细胞表面与传入刺激相关的离子通道出现异常，导致神经传导异常，进而导致骨骼肌收缩时幅度减小，使骨骼肌收缩抑制。

5 结论

低浓度葡萄糖一定程度上提高坐骨神经神经兴奋性，促进骨骼肌收缩，而高浓度葡萄糖为高渗透压作用，影响神经兴奋传导，进而阻滞骨骼肌收缩。

参考文献

钱虹，陆锐明.糖尿病的研究现状及进展[J].医学综述， 2015，21（13）：2418-2420.

朱大年，王庭槐.生理学[J].人民卫生出版社， 2013，38.

樊东升，王宏利. 糖尿病周围神经病变的临床与电生理学特点[J].中国现代神经疾病杂志，2006，6（6）：441-445