传入C纤维的兴奋在中电针“足三里”激活中缝大核中的作用

生理学报，1990，42(6)，523--533 Acta Physiologi~a Sinlta 传入C纤维的兴奋在电针“足三里” 激活中缝大核中的作用 刘 乡 蒋曼春 黄平波 部 挺 (中国中医研究院针盘研究所) 摘 要 为了分析电针 足三里 是否以其伤害性刺激性质弓f起镇痛作用，我们试探了电刺激 “足 三里”穴区所弓f起的传人(颇行)冲动是否可以减小刺激腓总神经引起的逆行G波。碰撞实验表 明刺激“足三里”确可兴奋了雕神经的一些c纤维。此外我们还观察到刺激 足兰里”的强度迭 到或超过c纤维阈值时，可明显激活中缝大核神经元，当刺激强度达到可引起最 大c波 时， 激活NRM 的效应也达到最大。上述结果提示电针“足兰里”除可以其非伤害性刺激性质引起 镇痛作用外，可能主要是以其伤害性刺澈，经G类纤维澈活 NR．M，再经过痛负反馈调制目f 起镇痛。 姜■词：tI^ G耋F雏，冲动叠擅}中麓大接}针捌镇■ 大量实验研究证明针刺穴位所引起的镇痛是通过 神 经 系统 实现 的一 种 生 理过 程[1 】。近年来已证明脑内存在有内在的镇痛系统 。已有工作证明此镇痛系统 的下行 抑制环节中缝大核(NR越)在电针镇痛中发挥重要作用 。我们以往的工 作 提示，电 针。足三里 可能是以其伤害性刺激性质，通过激活以NRM为脊髓上中枢的痛调制的负 反馈机制而发挥镇痛作用['／-I'l。但穴位电针是以其伤害性刺激 “ ，还是以其 非伤 害性刺激 1的性质引起镇痛作用还存在不同看法。为此我们采用在整个神经干记录 逆行动作电位及碰撞技术 “1。进一步研究传导痛信息的传入无髓 O纤维在电 针 。足 三里”激滔 lmM 神经元引起镇痛中的作用。 方 法 实验用猫 (2—4kg)和大白鼠(AOO--5OOg)，雌雄皆可，前者用氯醛糖(80mg,,rkg 体重)，后者用氮基甲酸乙醇 (1g／kg体重)麻醉，傲气管插管。腹腔注射三溴季铵酚(1 溶液 1．5ml，I．P．)制动，人工呼吸，部分动物监视呼出气CO2浓度在4 。体温由控 温仪(8'17-360)维持在 37—38℃。 记录腓总神经逆行动作 电位 于后腿沿坐骨神经走行切口，并从坐骨神经中小心 分离出腓总神经。将切口周围的皮肤缝合固定在铁圈上制成油槽，加入温热(35"C)石蜡 油保护神经。将记录电极置于腓总神经外周端，记录单个刺激(波宽 lms)其中枢靖所{【 本文 1989年 4月 5日收到 1990年2月 16日惨固 维普资讯 http://www.cqvip.com 生 理 学 报 42卷 起的逆行C波。由于大鼠神经短，一般刺激和记录两电极间的距离仅为2 om 左右。 用 我们特制的刺激电极可有效地消除刺激伪迹，而记录到比较明显的C波。详细内容将在 另一技术 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 短文发表。记录出稳定的最大逆行C波做为对照。而于逆行刺激 神 经 之 前于穴位‘足三里 给顺行串刺激(3— 4个方波，渡宽 0．5ms，频 率 10o，8，串 长 30— 40ms)，观察与逆行C波发生碰撞的效果。腓总神经千的动作电位，经记录电极输入 双 线记忆示波器 (VC-10)放大，再经平均仪(DAT-1100)叠加 l0—20次后显示。 记录NRM 神经元的放 电 于大 鼠头顶正中切口，分离软组织暴露后囟，于其后 3．8ram，钻一直径约 lmm 的孔。术后将动物置于立体定位仪上。参照鼠脑 立 体 定 位 图谱 】，将前后囟调在同一水平面。在微 电极推进器(FF,5-1)的控制下。将玻 璃 徽电 极(以0．fimo~L醋酸钠配制成的2％滂胺天蓝溶液灌注，电极 电 阻 8--20M~)插入 NRM 区，即后囟后 3．6—3．9mm，RL，O—O．1mm，脑表面下 8．O—9．8mm。单位 放 电经徽电极放大器(MEZ一8201)及双线记忆示波器 (VC-lO)放大显示，并输入直方图 仪 (DAB-1100)锻序列脉冲计数直方图处理，所得神经逆行动作电位殛 NRM单位的结果， 经示波照相机(RI届 6201)照相并由 x—Y 记录仪描记。 实验结束前，通直流电(阴极)经玻璃徽电极 (10mA)电泳滂胺天蓝，以标记电极尖 端的位置，电极尖端不在 NRM范围内的资料不计在内。 一 、 躲总神经千的逆行 c波 结 果 在 6只猫及 l2只大鼠左侧腓总神经记录逆行C波所得主要数据见表 1． 表 l 腓总神经的逆行a渡 Table 1 Antidromic G wave of the nerve p凹on邮 o~m munls 由表 l可以看到猫和大 鼠虽两者的种属和体重以及可分离出神经的长度不同，但C 渡的刺激阈值与引起最大C波的刺激强度，以及C类纤维兴奋传导的速度都十分 接 近。 但太鼠腓总神经的c波波幅较猫的为高。 =、用碰擅的方法确定电刺激穴位“足三里 可目『起C类纤维的 奋 于腓总神经近腓骨端记录最大的逆行 C波，C波波幅稳定后作为前对照，于逆行刺 激之前以一定间隔时间 (1O—4Oms)于 足三里 给顺行串刺 激 (4— 5个 方 波，波 宽 O．5一lm8，强度 3一l0V)，看到顺行串刺激 足三里 可与逆行C波发生碰撞而使 C波 披幅减小(图1)。于碰撞后再作对照为后对照。在 l2只大鼠共做碰撞实验 34次，结果 维普资讯 http://www.cqvip.com 6期 传人 G纤维的兴奋在 电针 足三里”激播中缝大核中的作用 525 B C D @ ④ “Zusami” 置 t 2．5V(S．N1 1 3V t 4V ～ t 8V Fig．1 Collision of antfdromlc C wave of N dromic stlmulation of‘‘Zusanli” E F G 5V{S N】 (gu．sanli)8V t 5V(SN t 5V 图 1 辟总神经的逆行 c波及其与“足三里” 顺行刺激所引起的碰撞 pcroncus communis with that bv ort~o· The summation of C w帅 wa自“ de r 20 tlme~hy an Averager(DAT—l1Oo]． Thc ar∞ indicates the stinm]atlon of the heine． n e hoUow arl~w indicates the train stLmulation of Zusan- ” ． A．D：Ant．dromlcCwaltl~sdue to stimulationofnervewithincreasi璩 i~emity． E-G：Collislo~Iexp． eriment．E：C~ntml， antidmmica~y elicited alone C wave。F： Anfideoralc C wave讧 decreased by properly timed stimulation c|f“Zumnll”． G：Control regains。it is similar to original antidromlc C wave size． 维普资讯 http://www.cqvip.com 生 理 学 报 表明，前对照C波波幅为 13．42+-1．02．u．,V，后对照C波为 13．41±0．97．~V，两 者 极 为 接近，差值仅为 0．01±O．19／．~V。而碰撞后C波波幅为 11．67+0．舳 V，非常明显地 低 于前后对照 C波的均值(表 2)。 表明串刺激“足三里 可以兴奋同一类传导伤害性信息的传入0纤维与逆行C波发生 碰撞，因而使 C波明显地减小． 表 2 腓总神经逆行c波与顺行串刺激 足三里 发生碰撞的效应 (n一34) Table 2 E髓 cB of collision of antidromic C wave with that of orthodromic stim ulation of“Zusanli” (n；抖] 三、串捌激“足三里 与腓总神经逆行动作电位c波发生罐擅的条件 足三里”串方波刺激的强度以4 v以上碰撞效果为佳，如图墨所示，在其他条件不 变的情况下只改变串刺激足三里的强度，可以看到 足三里 刺激强度为8V时，碰撞后 c波减小的效果最明显，较对照下降20 ，以后刺激强度逐渐递减时，c波被碰撞减小 的程度也依次下降。当减至 3V时，碰撞效果已不太明显，c波几无变化。 足三里 顺向串刺激与腓总神经于逆向刺激之间的间隔时间小于50 ms碰撞效果较 好，如间隔过长则失去碰撞的机会。如图3所示，其他条件不变只改变两刺激之间的同 隔时间。当两刺激间腻为 0--30ms时，碰撞后c波的减小非常明显、间隔延 长 到4O— flOras时仍可见 到c波减小。但超过60ms后，则c波无明显变化。表明因两刺激之间间隔 时间过长，其顺向足三里刺激所 I起的冲动于给腓总神经千逆向刺激之前已完全通过诙 刺激部位，而不船发生碰撞。 四、电捌激 足三里 或腓总神经的强度与澈活中奠丈榱抻经元的关系 于 16只大鼠共记录25个NRM神经元，兴奋反应的 l6个。逐渐增加刺激 足 三 里 的强度，观察对NRM 神经元的激活作用。现将刺激足三里和腓总神经对 l0倒NRM神 经元的结果进行统计学处理， 刺激前神经元自发放电的频率 (Ⅱz)作为自身 对 照，计 算刺激后放电的频率变化的差值。如图4所示，自发放电水平在6—11Hz范 围，当辩 激强度为 1V时，：NI~M 神经元放电不仅不增加，还有所减少。2V 时对神经元即有一定 的激活作用，放电增加的差值为2．88±1．07Rz，较对照增加55 (P<0．05)，而当用 3 或 4V达到兴奋c类纤维阈值时，神经元放电频率明显增加，差值分 剐 为 l4．26±3．B3- 和l8．87±7．88Rz，为其自身的对照 184 和2B6 ，而当刺激为 6V和 8V达到能引起 最大c波的强度时，放电频率明显增加并达到最大，其增加的差值分别达到33．6±12．02 一 和 32．44+-11．97Hz，为其 自身对照的三倍 ，以上结果均有统计学意义． 维普资讯 http://www.cqvip.com 6期 传人a纾维的兴奋在电针 足三里”激活中缝大核中的作用 527 A B C D E No 86039 t 5V(sN) {zusanli)8V口t 5V(s·N) 6v t 5V t 4V口t 。V口t 图 2 为g『起碰撞所需的‘|足三里，，刺激的强度 Fig·2 Intcn~W of“Zusanli” stim ulation for adcquate co~lisi0n Left co|tram： nlo』sizc of C WaVe to 5V antidromlc stimulation alone． Right∞ Iumn：the ooll~sionCEfCClS arcsuccessJvclyweakened , duetoctTcctofdecrea。i gintensityof'‘z∞ Ⅱli"srimu⋯ Lali ～ on on antidmmlcallF elicited nerve：impu】日e ． 维普资讯 http://www.cqvip.com 生 理 学 报 42卷 ^ B C D No 8603g t 5、 cs N1 ' (Zusanli)8V 宙0ms 廿 t 20ms 口 t 30ms 维普资讯 http://www.cqvip.com 6期 传人 c纤维的 音在 电针 足三里”澈活中缝大核中的作用 529 续 圉 3 F G 0 ：60ms 。 舶m 图 3 为引起碰撞所需的逆行与顺行刺激之间的间隔时间 F ·3 Interval between antldromic stimulation and or~odromic tr丑_n s【imulati仰 of ‘'Zmanli” for adequate collision Notice that collision effect b g=n to weaken at 40皿 ， and basically disappeared at 60 m The iraensRy of stimulation[v) 图 4 不同强度刺激神经或慢 三里”对 NRM 神经元的激活效应 Fig．4 Activation of the NRM nc rDns by stimulation of ncl'~-c or"Zusmali’’with difierent intensities Ordinate：the 6riI1g rates of n~t．1fO1]s(Hz)．Abscissa：the intensity of stimulation(xO ． The ~hadow column Ih the spontaneous firing rates of the neurons before stimulation ． The hollow column shows thc incrcasc of fw／ng rates after stlmulatior~ The perc~mtage in the hollow column indicates j㈣ 衄 ％ compared with their SpOntaneOus firing rate~．The short bar on the column shows standard ca-rot． ’ <0．o5,· <0．0】． (2 H】鲁0目皇 丕 Z 霉 盘 警 lJl 二 维普资讯 http://www.cqvip.com 生 理 学 报 42卷 讨 论 为了分析EA足三里是以其伤害性刺激性质激活NRM痛的负反馈调制机制引起的 镇痛作用，因而必须证明EA足三里可0 引起传递伤害性信息的传入无髓c类纤维的兴 奋 。本工作证明支配 足三里 穴 区的腓总神经的逆行 G波，可与足三里顺向串刺激发生 碰 撞而减小，虽然有的工作证明触觉也可兴奋 c纤维中的快传导成分 “ ，但大量的 研 究工作证明痛信息是由A6和c类纤维传导的 ，而且我们分析的是最 大c波，传 导 伤害性信息的c纤维必然被包括在内。我们还观察到逆行 C波的刺激阐值与引起碰撞的 足三里刺激强度接近，而引起最大C波的刺激强度和引起最明显碰撞效果的刺激强度也 ．很接近。这证明“足三里 顺向刺激所兴奋的c类纤维与逆向刺激所兴奋的系同一类无髓 O纤维。还进一步看到外周刺激达到c纤维阐值时(3v以上)可明显激活NRM，使神经 元放电明显增加，而当刺激强度达到或超过引起最大 c波的强度，即全都 c纤维均被兴 奋 的时候，则NRM神经元放电也增加到最大。这表明NRM神经元的被激活 与EA穴 位传入的无髓 c纤维的兴奋有密切关系。 ． 我们在猫腓总神经所测得的 c纤维兴奋阈值为 3．23±0．75V (波宽 lms)，大鼠腓 总 神经为 3．35±0．21V(波宽 Ires)。低于 Collins W．F．(1960)n 在猫桡浅神经所 测 得c波阐值 20V。(波宽 0．5ms)。而与谢俊霞(1984)所报道大鼠腓肠神经 c纤 维 的 阐 值为2．3±_0．54V(波宽3ms)[17’以及杨兵 [1 在大鼠聪神经所记录的c波阐值为2．12± _o．23V(波宽 Ires)接近。我们还曾在家兔进行验证，此c波阈值是可 以重复的。 我们以往的工作曾证明NRM 神经元及其中的缝一脊神经元，大多数对非伤害性刺激 如触及轻压不发生反应，而对伤害性刺激如针刺或有齿钳挟皮均发生明显的增频或减频 反应 。这与本次实验结果相对应。也表明超过c纤维阈值的电针，其性质是伤害性刺 激，可兴奋 c类纤维传入 中枢，激活 m M神经元。而且临床以及我们在实验研究 中所 用的电针强度一般都在 10V 以上。 已超过引起全部c类纤维兴奋的强度，因此 可 以充 分激活支配穴区的传入 c类纤维，从而 明显地激活NRM这一负反馈调制机制引起镇痛。 谢俊霞，李鸿勋等 用直流电阻断外周神经的方法所得结果与我们不同，他 们证 明兴奋大鼠腓肠神经中I类 (相当于A8神经纤维)对 NRM 核神经元的激活作用最 大， Ⅳ类(C类纤维)其次， I类 (A卢纤维)作用最小，而我们结果表明 C类纤维对激活 中 缝 大核具有特别重要的意义，但我们也看到在外周刺激2V低于C类纤维的阐值时对NRM 神经元也有一定的激活作用，虽然仅较对照增加 55％，但由于 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 误较小仍有统计学意 义，由于本实验目的在于分析C类纤维的作用，对A类纤维未进行分析，推铡这可能是 由于激活A8纤维所致。而 A占纤维亦是传递疼痛信息的传入纤维，可能A8纤维传入的 信息对澈活NRM引起痛的负反馈调节也具有一定的意义。 Le Bars等指出弥漫性伤害性抑制性控制(DNIC)机制，需要脊髓上中枢中缝太核的 参与[21,11]YB1【习h．T．Y．等证明刺激坐骨神经中A8和C类神经纤维可以激活延脑的下 行 5-HT能系统，促使脊髓灌流液中5-HT水平 增 加。而A类 纤 维 无此 种 作 用 。 维普资讯 http://www.cqvip.com 6期 传八G纤维的 奋在电针“罡三里”澈活中缝大核中的作用 50t Chug．J．M．也观察到当以低强度(超过 A6阈值)刺激胫神经时，对脊髓神经元的伤害 性和非伤害性刺激的反应均有中等的抑制作用，而当用能引起c纤维兴奋的高强度刺激 时，则对伤害性反应的抑制作用较对非伤害性反应的为强。也表明c纤维抑制痛反应的 作用更重要 ‘ 。 根据我们以往 · 及本文所述的研究结果，使我们更加相信，穴位针刺的即时镇痛效 应可能是主要以其非伤害性刺激性质通过直径较大的A类纤维在脊髓水平实现的。而停 针后持续时间较长的对痛的后抑制作用，可能主要是以其伤害性刺激性质，经 山5特 别 是经 0类纤维传入中枢，通过激活脊髓上痛的负反馈调糊机制发挥作用的。而从对疼痛 的治疗作用来看显然后者具有更为重要的意义。因此我们认为针刺的本质可能是以小瘾 抑制大痛． 参 考 文 献 n]杜撰基(19e6)．我国针刺镇痛的神经生理学研究的进展及若干问嚣．神经科学前沿，19D一217，知识出艋 牡 ． ￡2]翁思琪(19盯)．痛与镇痛．182-234，上海科学拄术出版社． f ucb 圳 ，J．C．，Mayer,n J and Aldl，I-L(1974) Centred mechanism ofpare inhibition：studies of analgesiafromfocal brain stimulation．InJ．J．Bonlca(ed)， ∞ in舳 Vo]．4 PP．26I—268． Raven Press，New York． 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innervating the area of “Zusanli” point were recorded． len “Zusanli” point was stimulated by trains of stimuli．the amplitude of the anddromic C wave was obviously decreased due to collision with the orthodromia stimulation． It was suggested that EA of “Znsanli’’could excite some C fibers． It was observed that when the stimulation intendty reachcd tlle threshold ofC fiber． 山e NRM neurons wero obviously activated．and when it reached or exceeded the- intensit'／for producing the maximal C wave，the NRM neurons were highly actl· rated． Thexefore，EA analgesia is probably produced mainly by its noxious sfimu- lus component,especially carried by G fibersj via a negative feedback mechanism in modulatlng pain． K．y words．"afecem C fi~mD；h口】PllI-舶 e~msion；啪Idel r|Ipl” mag,~ns；acupu~-'ture 蛆lg·d_ 维普资讯 http://www.cqvip.com