針刺大鼠肺俞穴對脊神經電幅度和傳導時間的影響※

劉玉麗 劉海濤 董寶強 宋思潼 張淑慧 田 輝 馬鐵明

（1 遼寧中醫藥大學針灸推拿學院，遼寧 沈陽 110847；2 中國人民武裝警察部隊總醫院康復科，北京 100039；3 黑龍江省中醫醫院針灸科，黑龍江 哈爾濱 150036）

針刺是中國傳統醫學的重要組成部分，用于多種疾病治療。針刺能夠治療免疫炎癥性呼吸系統疾病。McDonald等[1]研究顯示針刺減輕塵螨所致慢性變應性鼻炎患者的眼癢、鼻癢和噴嚏。肺俞穴位于背部穴位，距第三胸椎的5 cm（第3棘突下緣外側)[2]。它被用來治療呼吸系統疾病，它是最常用的穴位之一[3-4]。

針刺作用于機體時，最迅速、直接的反應就是對神經系統的影響，表現為神經電信號的發放。神經生理學和神經化學研究表明許多針刺效應是由體液免疫和神經化學因素[5-8]。電針治療時，來自外周神經的沖動收斂于脊髓水平，復雜的神經元過程被激活[5，9]。研究針刺電變化有腸電，腦電和肌電比較多，對于神經電活動的研究相對較少，而對針刺肺俞治療呼吸系統疾病的神經電變化則未見報道。本實驗假設針刺肺俞穴通過穴位感受器將信號編碼，在脊神經上傳導，會引起脊神經電變化后上傳高位中樞特異性調節肺臟。因此本實驗的目的應用卵蛋白致敏的哮喘大鼠模型探討手動針刺肺俞穴對相應脊髓節段的脊神經電幅度和速度的影響。

1 材料與方法

1.1 動物及造模 健康雄性Wistar大鼠40只，清潔級，體質量（200±20）g，均由遼寧長生生物技術有限公司提供，許可證編號：SCXK（遼）2010-0001。大鼠自由飲食水，溫度18～25℃，相對濕度50%～70%，12 h光照、12 h黑暗條件下飼養，實驗程序按照中國動物保護條例，由遼寧中醫藥大學動物倫理委員會批準。

肺免疫炎癥模型建立比較成熟，可見本文作者于2010年在Respirology上的文章[10]。將40只健康雄性wistar大鼠按照隨機數字表法隨機分為4組，分別為正常對照組、模型組、“肺俞”穴組以及非經非穴組，每組10只。

正常對照組在飼養后的第0、7、14、21天，于腹腔注射PBS溶液1 mL，在第22～43天霧化吸入1%的PBS溶液，隔日1次，每次20 min；模型組、“肺俞”穴組、非經非穴組在飼養后的第0、7、14、21天，于腹腔注射OVA (Sigma， St Louis， MO， 美國)1 mg+AL（OH） 3 200 mg溶于1 mL PBS的混合溶液，在第22～43天霧化，通過醫學超聲霧化器霧化吸入（402AI；江蘇魚躍醫療設備有限公司，中國），吸入1%OVA PBS混合液，隔日1次，1次20 min[11-12]，激發哮喘。在激發哮喘時可觀察到大鼠呼吸頻率加快，腹肌明顯抽搐。造模結束后，正常組和模型組各取2只大鼠，麻醉后取右肺上葉做組織切片。

在第43天造模結束后，正常組不采取任何干預措施，模型組大鼠固定于兔臺上20 min，隔日1次，不予針刺；“肺俞”穴組與非經非穴組給予電針針刺干預，每次20 min，隔日1次，連續干預3周。取材備用。

1.2 針刺方案 參照郭義主編《實驗針灸學》實驗動物針灸穴位標準定位，并以大鼠第2胸椎棘突為最高點作標志，取大鼠脊柱兩側“肺俞”穴于第3胸椎下旁開1.5寸，實驗者均按照穴位標準定位進行取穴針刺（不銹鋼毫針，0.20 mm×13 mm；生產許可證2001-0663；華佗，中國），為保證針刺手法相同，避免進針產生實驗誤差，針刺操作均由一人完成。非經非穴組：“肺俞”穴旁開5 mm肩胛骨外側處，針刺方法及要點同上。進針以大鼠肢體微顫為度，進針深度為5 mm，刺激時間為20 min，隔日1次，一共治療3周。

在針刺干預3周后，麻醉取肺組織，取右肺上葉，浸入4%的多聚甲醛中固定，用普通光學顯微鏡觀察肺組織以及支氣管的病理特征。其余肺組織-80℃冰箱中保存備用。

1.3 實驗方法 PowerLab八通道生理記錄儀 (PL3508，澳大利亞AD Instruments公司)，與計算機USB接口相連，打開電源，進入程序，設置參數如下：神經電采樣速率2 kHz，采樣量程1 mv，縮放比例100∶1。

保證室內安靜，室溫22℃，信號屏蔽；大鼠備皮75%醫用酒精消毒背部T1到T6節段及頸部。盡量減少測試過程中的干擾。暴露大鼠脊髓，以T2最高點為標志，向下尋找T3階段脊髓。暴露T3脊神經，鹽水棉球濕潤表面，然后用石蠟油棉球覆蓋保護，解剖鏡下套入銀針連接記錄電極。刺激電極置于肺俞的針灸針上，大鼠左腿放置參考電極。分別檢測4組在未針刺，針刺，捻轉和無捻轉時脊神經電變化，記錄到的細胞放電信號經微電極放大器放大，輸入LabChart 7 Chinese分析系統數據處理軟件（埃德儀器國際貿易公司，上海）進行數據處理。

1.4 統計學方法 用SPSS 17.0統計軟件。結果用均值±標準差（x±s）表示，采用One-Way ANOVA（One-Way Analysis of variance，單因素方差分析）評價整體性差異，采用LSD分析方法進行組間比較，P＜0.05認為差異有統計學意義。

2 結果

如圖1所示，在PowerLab八通道生理記錄儀記錄沒有針刺肺俞穴情況下的脊神經電時，可以看到采集到的電位有單相電位，雙向電位和倒轉電位。正常組在無針刺，捻轉和停止捻轉3種情況下脊神經電幅度沒有明顯變化（均P＞0.05)，針刺時脊神經電幅度高于無針刺時（P＜0.05)。模型組和非經非穴組在無針刺，針刺，捻轉和停止捻轉4種情況下脊神經電幅度均沒有明顯變化（均P＞0.05）。肺俞組雖然在無針刺時與正常組，模型組和非經非穴組脊神經電幅度比較均差異沒有統計學意義（均P＞0.05)，但是在針刺，捻轉和停止捻轉3種情況下均明顯高于其他3組（均P＜0.05），在捻轉和停止捻轉后其脊神經電幅度可以增高1倍。

圖1 脊神經在無針刺-針刺-捻轉-無捻轉“肺俞”穴情況下的電活動幅度比較

在PowerLab八通道生理記錄儀記錄沒有針刺肺俞穴情況下的脊神經電時，正常組、模型組、肺俞組和非經非穴組每組內在無針刺，針刺，捻轉和停止捻轉4種情況下脊神經電傳導時間沒有明顯變化（均 P＞0.05)，但是模型組的傳導時間明顯長于正常組（P＜0.05），說明哮喘延長針刺肺俞向脊髓的傳導時間，而經過針刺肺俞3周后再次檢測的肺俞向脊髓的傳導時間則下調（P＜0.05），說明針刺肺俞能夠恢復肺俞到脊髓的傳導時間，而非經非穴組肺俞到脊髓的傳導時間明顯長于肺俞組（P＜0.05），也證明了非經非穴在組織結構上與神經較遠，見圖2。

圖2 脊神經在無針刺-針刺-捻轉-無捻轉“肺俞”穴情況下的電傳導時間比較

3 討論

本研究揭示提插捻轉針刺肺俞治療3周能夠提高針刺肺俞時哮喘大鼠脊神經電幅度，并且提高的幅度可以增加1倍，而非經非穴沒有這種表現，另外針刺肺俞治療3周能增速針刺肺俞時哮喘大鼠脊神經電的傳導。

脊神經電的電生理特性能夠反映出神經傳導功能的變化。一根神經纖維在受到閾值以上刺激產生電位不隨著刺激強度增大而增大，但是神經干是由許多神經纖維組成的，電活動的幅值在一定的刺激強度下是隨著刺激強度的變化而變化的。針刺4組肺俞是同一個人采用相同的提插捻轉手法，因此刺激強度是一樣的，但是針刺肺俞治療3周可以更多地募集脊神經中興奮的神經產生電位，并且在捻轉時達到最大值，也就是針刺肺俞3周相當于增加了刺激的強度，因此在采集上述信號表現出脊神經電活動的幅度增加，而非經非穴則沒有這個效果。另外針刺肺俞能夠降低哮喘中延長了的神經電傳導時間，從而使信號更快地傳導，良性調節內外環境變化。這可能改變神經傳導的電學性質、突觸傳導等基本功能，是值得進一步研究的。也就是說針刺肺俞治療3周后提高了相應節段脊神經的興奮性，加快了信號的傳導，也說明中醫傳統針刺的強度可能正好介于募集更多的神經干的神經纖維數目和最大募集數以及最大幅度之間，這一點也值得進一步研究。

從神經電信號角度研究揭示針刺電信號傳導的部分規律以及針刺調節內臟功能的部分機理探討有關穴位特異性，對于神經電的分析主要是集中在幅值和放電頻率上。如針刺足三里能夠增加迷走神經放電頻率[14]和幅度，后三里改變坐骨神經電位幅度[15]，最近的研究也表示電針能夠抑制非疼痛的感覺通路降低其神經電位幅值，通過特異性抑制通路，接收來自其他感官和肌肉的調節作用在大鼠脊髓傳入激活[16]，電針中瀆、膝陽關、外丘、光明等穴均能增加脊髓背角電位幅度[17]，針刺心經增加心臟神經支的放電頻率[18]，火針加快頸椎病腋神經傳導速度[19]，電針增加運動神經傳導速度[20]，增加頸交感神經放電頻率[21]，研究還證明針刺能夠增加中樞孤束核的放電頻率[22]，而本研究中提插捻轉針刺肺俞能夠增加哮喘大鼠脊神經電的幅度，縮短哮喘延長的脊神經電的傳導時間，從而增加其頻率，改變神經信號的編碼。穴位體表臟腑相關認為經脈穴位與臟腑之間的一種雙向聯系，即臟腑病理或生理改變可反映到體表相應的經脈或穴位，表現出特定的癥狀和體征，刺激體表一定的經脈或穴位可以調節相應臟腑的生理功能和病理改變。本實驗給出肺俞與相應脊髓傳導的關系，與我們研究結果即肺俞調節哮喘肺臟副交感神經遞質乙酰膽堿的水平良性調節肺臟病理變化保持一致[8]，也就是說肺俞通過脊神經-脊髓-大腦中樞-迷走神經特異性調節肺臟的神經通路。研究結果具有重要的基礎理論作用，為針刺肺俞防治呼吸系統疾病提供理論依據。

近年來，生物信號的現代分析方法也開始逐步應用到對針刺引起的神經電信號變化的分析中來，將針刺信號在不同環節、水平的電信號做整合研究[23]，將有助于揭示針刺電信號的起承轉合過程。再結合針刺神經電活動的改變，能夠從線到面地揭示針刺的神經機理，具有最基礎的理論意義。對于單個肺俞穴提插捻轉研究它的脊神經電的變化是本文的主旨，結合臨床對更復雜的穴位配伍與穴位的電生理開展進一步的研究是我們工作的目標之一。