王中鹏,孙佳璐,孙忠人,马力颖
(黑龙江中医药大学,黑龙江哈尔滨150040)
周围神经(Peripheral nerve,PN)参与躯体与内脏的运动、感觉和植物功能调节,人体内外环境的剧烈变化,如外伤、缺血、感染、免疫及代谢障碍等都可使其受到损伤。周围神经的修复过程非常缓慢大约1 mm/天,在此过程中骨骼肌因缺少神经支配而发生骨骼肌失神经改变,造成骨骼肌萎缩[1]。近年来研究表明,针刺尤其是电针对于周围神经不仅能够促进损伤神经修复而且对其失神经肌肉同样具有改善周围组织微循环障碍、保护骨骼肌结构完整性的功能。本研究就近年针刺对于失神经肌萎缩的治疗机制进行简要讨论。
肌肉具有很强的适应性,无论在功能结构、微观结构和代谢水平上都会根据其自身活动的要求来适应微环境的变化。而失神经肌肉的这种适应性表现在组织结构形态学上的退行性改变,包括横纹肌瓦解和肌原纤维破坏和肌浆网形态的变化甚至消失,卫星肌细胞数量减少,运动终板结构消失,在核糖体的数量下降,线粒体的数量和大小的变化;形态学结构上也可以呈现出在失神经肌肉中维持肌肉供养的微循环上的变化。失神经肌肉中微循环组织结构的变化和微循环功能障碍是失神经肌萎缩的原因之一。
骨骼肌的微循环系统包括小动脉、小静脉、毛细血管网;它们参与骨骼肌与大血管之间的物质交换。正常情况下,毛细血管非常丰富,每根肌纤维都直接接受3~5根毛细血管直接供应。毛细血管表面积巨大,毛细血管管壁是骨骼肌纤维供氧的主要位点。骨骼肌失神经支配后,肌肉收缩功能丧失,血液淤积在静脉系统内,组织内动脉血灌流量减少[2]。Borisov研究发现[3],在骨骼肌长期失神经的状态下,相对总体结构较大的毛细血管成为储存废物的主要场所,这使得长期失神经的肌肉中发现毛细血管减少、毛细血管管壁增厚、小动脉管壁直径缩小,并且毛细血管丢失的速度比肌纤维减少的速度要快;长期的失神经在毛细血管周围和肌纤维周围间质胶原增加,这就产生了毛细血管与肌纤维的距离变远,本身数量不多的毛细血管对于骨骼肌的供养就更加减少了;对于毛细血管减少的另外的一个原因是缺氧所造成的骨骼肌纤维萎缩[3]。在骨骼肌废用过程中,间质纤维化也可以造成微循环的损伤和毛细血管丢失,这两种损害也反过来加重了间质纤维化的发展[4]。骨骼肌在长期失神经后,血液供应不充足和大量间质胶原纤维阻止神经再支配是失神经肌萎缩发生的重要原因[3]。
在针刺对机体的影响上有一种理论可以引起学者的兴趣,那就是针刺对于微循环的影响,是由于针刺施术与机体产生了一种即刻的效应即微循环血液动力学发生了变化,而且这种变化是可以确切的观察到的。血液作为机体代谢物质的载体发生物质交换的主要途径就是微循环系统,也有理由相信针刺能够调节机体在微循环这一层面的物质交换。前文提到失神经的肌肉萎缩是一种肌肉为了适应机体失去神经的支配而产生的废用性萎缩,肌肉的物质交换减少(主要表现在围绕在肌丝周围的毛细血管减少),并且在缺少肌肉运动的情况下肌肉血运减少、废物堆积,这是失神经对于肌肉所产生的影响,那么如何改善这一病理状态成为解决失神经肌萎缩的重要任务。多年来的现代研究证明针刺的一个比较公认的机制是对于机体无论是在生理还是病理状态下都有对于微循环的良性调节作用,针刺对于局部血流增加的两种理论机制:一是痛纤维轴索反射机制,而这种由于轴索反射引起的血管扩张、血流增加在肌肉组织中也是存在的;第二种是针刺可调节交感神经兴奋机制,交感神经兴奋从而达到促进血液循环[5]。笔者认为在混合神经损伤时由于感觉神经损伤,针刺的痛纤维轴索反射机制是不能解释其治疗原理的,而针刺对交感神经的调节作用可能起到了作用。
自主神经系统可以分为交感神经系统和副交感神经系统,它们参与机体的对内外环境的应激反应,对维持人体的生命活动有着重要意义。针刺的穴位、方法、刺激量大小都可以影响机体自主神经功能的调节。针刺的这种良性调节自主神经功能,其本质是机体的对于针刺的物理性刺激通过经络来维持身体内的一种稳态表现。针刺对于毛细血管的调节主要是通过交感神经调节来完成的。针刺可能是通过调节交感神经兴奋机制,从而改善失神经肌肉中毛细血管数量减少、微循环血流速度减慢的现象。针刺可以刺激中枢交感神经系统,令其内的神经递质发生改变[6],实验结果表明电针刺激大鼠“人中”、“承浆”可以抑制交感神经中枢,并且与交感神经中枢内的去甲肾上腺素升高有关。最近有研究表明,交感神经释放的神经递质与电针的刺激频率相关,高频电针可以刺激交感神经大量释放神经肽和去甲肾上腺素[7]。人体内的血管受交感神经纤维的支配发生收缩和舒张,交感舒血管纤维就可以在人体紧张和情绪激动时使骨骼肌血管舒张、血流量增加。针刺补法可以使交感神经紧张度降低、血管管径增大、血流量增加、血流加快,从而使人体表的温度升高,这可能与交感舒血管纤维有关[8]。针刺可以提高局部组织能量代谢水平,ATP作为人体内的直接供能物质也是一种强大的舒张血管的物质,它可以提高局部组织代谢水平,提高耗氧量,同样也可以使得局部血流量加快。研究表明针灸还可能引起局部组织的耗氧量增加,代谢增强,代谢产物增加,从而引起局部小血管舒张[9],这可能也与针刺调节交感神经兴奋性改善人体代谢水平有关。
针刺对于血液流变学的影响和对微循环形态学的影响的结果是研究比较广泛而且研究时间较早的一种观察针刺对于机体影响的指标。在很多临床和实验研究中多可以观察到针刺后对于局部和远端的微循环血液流速和形态的改变。这种变化是良性的调节,可以使痉挛状态的血管舒张,同时可以加快血流速度发挥缩血管效应。在实验研究中发现针刺并对损伤局部组织加热(艾灸加热或局部热疗)可明显改善外伤后所导致的微循环障碍,并且可以改善急性期的炎症、细胞变性坏死,有助于后期的毛细血管生长、成肌细胞和肌管的形成[10]。在针刺与热疗并用的情况下虽然可以促进损伤后肌肉的恢复,但并不能具体阐述针刺与热疗的关系,在不同针刺手法治疗损伤肌肉的实验模型中,结果显示针刺与热疗针刺组都对于砸伤后的腓肠肌有促进微循环障碍恢复的作用,而且热疗加针刺组能更明显改善微循环障碍,说明加热在针刺疗法中起到很重要的作用[11]。对于局部组织热敷(热疗)可以缓解局部周围血管的痉挛改善血液淤积状态,是一种常见的治疗慢性损伤的手段,是一种局部的物理性治疗手段。通过多普勒血流观测仪器的实验得出针刺可以发挥全身样的调节机体微循环作用,并且可以偱经调节发挥远治作用[12]。在针刺人体“足三里”穴对经络上的微循环血流量的研究显示,针刺可以提高“足三里”周围及循经线上的皮下微循环血流量而且具有针刺时的即刻效应(针刺时发生短暂的6~10 min的穴位区的血流量增加,在捻动针后拔针后仍可维持20 min的高频快波叠加在慢波的图形),说明针刺效应的发挥不是一种应激反应,可以提示针刺“足三里”可以改善机体微循环[13]。在针刺治疗外伤所致脊髓损伤后微循环障碍模型中[14],电针能够明显改善损伤后血流量,抑制血流量下降,这可能与改善脊髓血管平滑肌痉挛有关,并且在实验中发现加大刺激强度加快了血流量的下降趋势,从而反映了刺激强度的增大可能加重了局部血管平滑肌的痉挛状态,提示针刺强度与损伤后血流量改善存在阈值关系。一些针对于失神经肌萎缩的研究[15],发现低频电针治疗通过电刺激引起诱发肌肉的被动性收缩,同时肌肉收缩的挤压作用也促进血液循环,改善静脉回流,防止肌肉有害代谢产物堆积,延缓肌肉细胞的萎缩过程。
综上,针刺治疗可以调节交感神经活动、改善微循环形态与血流动力学状况,使得针刺局部与远隔部位的血流量与血流速度发生良性变化,使病灶组织的血氧供应量增加。针刺的这种微循环调节作用对于萎缩的失神经肌肉具有改善其代谢状态、增加肌肉组织供氧、改善肌纤维缺氧状态的作用,是对损伤后失去神经支配的肌肉组织的一种良性刺激。现有文献还没有证据说明针刺能够增加失神经肌肉内毛细血管的数量。
周围神经损伤后其发生的失神经肌萎缩的机制尚不完全清楚,微循环障碍、血管壁结构改变是发生失神经肌萎缩的机制之一,但在微循环系统所发生的变化与肌肉萎缩是否是同一机制现在仍在研究中。从现代研究得出,失神经肌萎缩的退行性改变是以代谢减慢为特点,微循环障碍是其表现形式之一。改善骨骼肌供氧状态、适度增加骨骼肌刺激和被动收缩、改善血运是能够延缓肌萎缩的方法。针刺尤其是低频电针能促进周围神经损伤的恢复,改善失神经肌肉微循环障碍,改善静脉回流,防止肌肉内有害物质堆积,可以成为失神经肌萎缩的有效恢复手段。现阶段在针刺对于失神经肌肉的微循环影响包括3个方面:第一,电针所诱发的肌肉被动收缩所产生的挤压作用对微循环血流动力影响,并可以改善微循环障碍;第二,针刺通过神经调节作用改善代谢状态,有助于提高局部萎缩肌肉微循环血流量;第三,针刺直接刺激与热疗结合可以缓解局部微循环淤积情况。
笔者认为,对于针刺的机制探讨研究中,失神经模型可以成为研究针刺作用机制的实验方法,通过对失神经动物模型的研究找到针刺对机体在排除神经干扰情况下的治疗机制。现阶段针刺对失神经肌肉的影响研究处于组织形态学观察阶段并且针对性研究较少。通过针刺对失神经肌肉微循环系统的研究开辟针刺对其他病因引起的肌萎缩新的治疗途径。
[1] 李庆雯.不同频率电针对大鼠坐骨神经损伤后神经组织形态学与骨骼肌肌电图的影响[J]中国针灸,2005,25(3):217-220
[2] 徐建广,顾玉东.缺血对失神经支配骨骼肌萎缩影响的研究[J].中华手外科杂志,1999(3):175-177
[3] Borisov A B,SHuang& B.M.Carlson.Remodeling of the vascular bed and progressive loss of capillaries in denervated skeletal muscle[J].Anat Rec,2000,258(3):292-304
[4] Józsa L,P.Kannus,J.Thöring,et al.The effect of tenotomy and immobilisation on intramuscular connective tissue[J].Bone Joint Surg,1990,72B:293-297
[5] 黄仕荣.针刺促微循环镇痛机制研究与思考[J].中国中医药信息杂志,2006,13(2):97-99
[6] 魏月娥,博冠英,万选才.针刺后交感神经中枢内介质的组织学观察[J].解剖学报,1983,14(2):185-190
[7] 彭聿平,邱一华,王建军,等.交感神经-免疫系统调节网络的研究进展[J].中国神经科学杂志,2003,19(5):321
[8] 季淑梅,阎丽.不同针刺手法调节体温效应机制研究概况[J].中国针灸,2007,27(4):306
[9] Ohkubo M.Local increase in trapezius muscle oxygenation during and after acupuncture[J].Dyn Med,2009,16(8):2
[10] 陈华.热传导银质针对骨骼肌组织作用的实验研究[D].北京:解放军总医院,2003
[11] 王刚,高谦.不同针刺法对大鼠腓肠肌砸伤后微循环血流灌注的影响[J].军医进修学院学报,2011,32(6):651-653
[12] 刘芳,黄光英.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
[13] 赵红,张维波,庄逢源,等.针刺“足三里”对经络线上皮下微循环血流量的影响[J].微循环学杂志,1998,8(1):41-45
[14] 吴永刚,孙忠人.针刺对大鼠脊髓损伤血流量变化影响的研究[J].中国中医药科技,1995,2(3):14-16
[15] 陈家泽,陈传伟,孙锋,等.针刺对大鼠坐骨神经损伤后腓肠肌萎缩的影响[J].实用医学杂志,2008,24(8):1313-1315