针刺大鼠肺俞穴对脊神经电幅度和传导时间的影响※

刘玉丽 刘海涛 董宝强 宋思潼 张淑慧 田 辉 马铁明

（1 辽宁中医药大学针灸推拿学院，辽宁 沈阳 110847；2 中国人民武装警察部队总医院康复科，北京 100039；3 黑龙江省中医医院针灸科，黑龙江 哈尔滨 150036）

针刺是中国传统医学的重要组成部分，用于多种疾病治疗。针刺能够治疗免疫炎症性呼吸系统疾病。McDonald等[1]研究显示针刺减轻尘螨所致慢性变应性鼻炎患者的眼痒、鼻痒和喷嚏。肺俞穴位于背部穴位，距第三胸椎的5 cm（第3棘突下缘外侧)[2]。它被用来治疗呼吸系统疾病，它是最常用的穴位之一[3-4]。

针刺作用于机体时，最迅速、直接的反应就是对神经系统的影响，表现为神经电信号的发放。神经生理学和神经化学研究表明许多针刺效应是由体液免疫和神经化学因素[5-8]。电针治疗时，来自外周神经的冲动收敛于脊髓水平，复杂的神经元过程被激活[5，9]。研究针刺电变化有肠电，脑电和肌电比较多，对于神经电活动的研究相对较少，而对针刺肺俞治疗呼吸系统疾病的神经电变化则未见报道。本实验假设针刺肺俞穴通过穴位感受器将信号编码，在脊神经上传导，会引起脊神经电变化后上传高位中枢特异性调节肺脏。因此本实验的目的应用卵蛋白致敏的哮喘大鼠模型探讨手动针刺肺俞穴对相应脊髓节段的脊神经电幅度和速度的影响。

1 材料与方法

1.1 动物及造模 健康雄性Wistar大鼠40只，清洁级，体质量（200±20）g，均由辽宁长生生物技术有限公司提供，许可证编号：SCXK（辽）2010-0001。大鼠自由饮食水，温度18～25℃，相对湿度50%～70%，12 h光照、12 h黑暗条件下饲养，实验程序按照中国动物保护条例，由辽宁中医药大学动物伦理委员会批准。

肺免疫炎症模型建立比较成熟，可见本文作者于2010年在Respirology上的文章[10]。将40只健康雄性wistar大鼠按照随机数字表法随机分为4组，分别为正常对照组、模型组、“肺俞”穴组以及非经非穴组，每组10只。

正常对照组在饲养后的第0、7、14、21天，于腹腔注射PBS溶液1 mL，在第22～43天雾化吸入1%的PBS溶液，隔日1次，每次20 min；模型组、“肺俞”穴组、非经非穴组在饲养后的第0、7、14、21天，于腹腔注射OVA (Sigma， St Louis， MO， 美国)1 mg+AL（OH） 3 200 mg溶于1 mL PBS的混合溶液，在第22～43天雾化，通过医学超声雾化器雾化吸入（402AI；江苏鱼跃医疗设备有限公司，中国），吸入1%OVA PBS混合液，隔日1次，1次20 min[11-12]，激发哮喘。在激发哮喘时可观察到大鼠呼吸频率加快，腹肌明显抽搐。造模结束后，正常组和模型组各取2只大鼠，麻醉后取右肺上叶做组织切片。

在第43天造模结束后，正常组不采取任何干预措施，模型组大鼠固定于兔台上20 min，隔日1次，不予针刺；“肺俞”穴组与非经非穴组给予电针针刺干预，每次20 min，隔日1次，连续干预3周。取材备用。

1.2 针刺方案 参照郭义主编《实验针灸学》实验动物针灸穴位标准定位，并以大鼠第2胸椎棘突为最高点作标志，取大鼠脊柱两侧“肺俞”穴于第3胸椎下旁开1.5寸，实验者均按照穴位标准定位进行取穴针刺（不锈钢毫针，0.20 mm×13 mm；生产许可证2001-0663；华佗，中国），为保证针刺手法相同，避免进针产生实验误差，针刺操作均由一人完成。非经非穴组：“肺俞”穴旁开5 mm肩胛骨外侧处，针刺方法及要点同上。进针以大鼠肢体微颤为度，进针深度为5 mm，刺激时间为20 min，隔日1次，一共治疗3周。

在针刺干预3周后，麻醉取肺组织，取右肺上叶，浸入4%的多聚甲醛中固定，用普通光学显微镜观察肺组织以及支气管的病理特征。其余肺组织-80℃冰箱中保存备用。

1.3 实验方法 PowerLab八通道生理记录仪 (PL3508，澳大利亚AD Instruments公司)，与计算机USB接口相连，打开电源，进入程序，设置参数如下：神经电采样速率2 kHz，采样量程1 mv，缩放比例100∶1。

保证室内安静，室温22℃，信号屏蔽；大鼠备皮75%医用酒精消毒背部T1到T6节段及颈部。尽量减少测试过程中的干扰。暴露大鼠脊髓，以T2最高点为标志，向下寻找T3阶段脊髓。暴露T3脊神经，盐水棉球湿润表面，然后用石蜡油棉球覆盖保护，解剖镜下套入银针连接记录电极。刺激电极置于肺俞的针灸针上，大鼠左腿放置参考电极。分别检测4组在未针刺，针刺，捻转和无捻转时脊神经电变化，记录到的细胞放电信号经微电极放大器放大，输入LabChart 7 Chinese分析系统数据处理软件（埃德仪器国际贸易公司，上海）进行数据处理。

1.4 统计学方法 用SPSS 17.0统计软件。结果用均值±标准差（x±s）表示，采用One-Way ANOVA（One-Way Analysis of variance，单因素方差分析）评价整体性差异，采用LSD分析方法进行组间比较，P＜0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

如图1所示，在PowerLab八通道生理记录仪记录没有针刺肺俞穴情况下的脊神经电时，可以看到采集到的电位有单相电位，双向电位和倒转电位。正常组在无针刺，捻转和停止捻转3种情况下脊神经电幅度没有明显变化（均P＞0.05)，针刺时脊神经电幅度高于无针刺时（P＜0.05)。模型组和非经非穴组在无针刺，针刺，捻转和停止捻转4种情况下脊神经电幅度均没有明显变化（均P＞0.05）。肺俞组虽然在无针刺时与正常组，模型组和非经非穴组脊神经电幅度比较均差异没有统计学意义（均P＞0.05)，但是在针刺，捻转和停止捻转3种情况下均明显高于其他3组（均P＜0.05），在捻转和停止捻转后其脊神经电幅度可以增高1倍。

图1 脊神经在无针刺-针刺-捻转-无捻转“肺俞”穴情况下的电活动幅度比较

在PowerLab八通道生理记录仪记录没有针刺肺俞穴情况下的脊神经电时，正常组、模型组、肺俞组和非经非穴组每组内在无针刺，针刺，捻转和停止捻转4种情况下脊神经电传导时间没有明显变化（均 P＞0.05)，但是模型组的传导时间明显长于正常组（P＜0.05），说明哮喘延长针刺肺俞向脊髓的传导时间，而经过针刺肺俞3周后再次检测的肺俞向脊髓的传导时间则下调（P＜0.05），说明针刺肺俞能够恢复肺俞到脊髓的传导时间，而非经非穴组肺俞到脊髓的传导时间明显长于肺俞组（P＜0.05），也证明了非经非穴在组织结构上与神经较远，见图2。

图2 脊神经在无针刺-针刺-捻转-无捻转“肺俞”穴情况下的电传导时间比较

3 讨论

本研究揭示提插捻转针刺肺俞治疗3周能够提高针刺肺俞时哮喘大鼠脊神经电幅度，并且提高的幅度可以增加1倍，而非经非穴没有这种表现，另外针刺肺俞治疗3周能增速针刺肺俞时哮喘大鼠脊神经电的传导。

脊神经电的电生理特性能够反映出神经传导功能的变化。一根神经纤维在受到阈值以上刺激产生电位不随着刺激强度增大而增大，但是神经干是由许多神经纤维组成的，电活动的幅值在一定的刺激强度下是随着刺激强度的变化而变化的。针刺4组肺俞是同一个人采用相同的提插捻转手法，因此刺激强度是一样的，但是针刺肺俞治疗3周可以更多地募集脊神经中兴奋的神经产生电位，并且在捻转时达到最大值，也就是针刺肺俞3周相当于增加了刺激的强度，因此在采集上述信号表现出脊神经电活动的幅度增加，而非经非穴则没有这个效果。另外针刺肺俞能够降低哮喘中延长了的神经电传导时间，从而使信号更快地传导，良性调节内外环境变化。这可能改变神经传导的电学性质、突触传导等基本功能，是值得进一步研究的。也就是说针刺肺俞治疗3周后提高了相应节段脊神经的兴奋性，加快了信号的传导，也说明中医传统针刺的强度可能正好介于募集更多的神经干的神经纤维数目和最大募集数以及最大幅度之间，这一点也值得进一步研究。

从神经电信号角度研究揭示针刺电信号传导的部分规律以及针刺调节内脏功能的部分机理探讨有关穴位特异性，对于神经电的分析主要是集中在幅值和放电频率上。如针刺足三里能够增加迷走神经放电频率[14]和幅度，后三里改变坐骨神经电位幅度[15]，最近的研究也表示电针能够抑制非疼痛的感觉通路降低其神经电位幅值，通过特异性抑制通路，接收来自其他感官和肌肉的调节作用在大鼠脊髓传入激活[16]，电针中渎、膝阳关、外丘、光明等穴均能增加脊髓背角电位幅度[17]，针刺心经增加心脏神经支的放电频率[18]，火针加快颈椎病腋神经传导速度[19]，电针增加运动神经传导速度[20]，增加颈交感神经放电频率[21]，研究还证明针刺能够增加中枢孤束核的放电频率[22]，而本研究中提插捻转针刺肺俞能够增加哮喘大鼠脊神经电的幅度，缩短哮喘延长的脊神经电的传导时间，从而增加其频率，改变神经信号的编码。穴位体表脏腑相关认为经脉穴位与脏腑之间的一种双向联系，即脏腑病理或生理改变可反映到体表相应的经脉或穴位，表现出特定的症状和体征，刺激体表一定的经脉或穴位可以调节相应脏腑的生理功能和病理改变。本实验给出肺俞与相应脊髓传导的关系，与我们研究结果即肺俞调节哮喘肺脏副交感神经递质乙酰胆碱的水平良性调节肺脏病理变化保持一致[8]，也就是说肺俞通过脊神经-脊髓-大脑中枢-迷走神经特异性调节肺脏的神经通路。研究结果具有重要的基础理论作用，为针刺肺俞防治呼吸系统疾病提供理论依据。

近年来，生物信号的现代分析方法也开始逐步应用到对针刺引起的神经电信号变化的分析中来，将针刺信号在不同环节、水平的电信号做整合研究[23]，将有助于揭示针刺电信号的起承转合过程。再结合针刺神经电活动的改变，能够从线到面地揭示针刺的神经机理，具有最基础的理论意义。对于单个肺俞穴提插捻转研究它的脊神经电的变化是本文的主旨，结合临床对更复杂的穴位配伍与穴位的电生理开展进一步的研究是我们工作的目标之一。