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沿骨骼肌出现的继发性兴奋反应与“循经感传”

2022-07-29
来源:求医网
摘要目的探讨沿骨骼肌出现的继发性兴奋反应与“循经感传”机制的关系。方法实验用离体的坐骨神经—腓肠肌组织和后肢的坐骨神经及其分支、腓肠肌、趾长伸肌—胫前肌。结果刺激坐骨神经引起的腓肠肌纤维兴奋过程中的去极化电位形成的综合电流能刺激穿越该肌的神经,引起该神经支配的肌肉继发性兴奋反应。结论由于外周神经干中包含有传入的感觉神经和传出的运动神经,即可能引起继发性的感觉迁移和步进性运动反应,这种反应可能涉及到中医经络研究中观察到的循环感传现象的机制。

经络学说是中医学的核心理论之一。近年来人们把研究沿经脉出现的感觉迁移现象作为探讨经络本质的突破口。一些研究者已经注意到循经感传与循经肌肉活动有关[1,2]。经脉循行路线的位置与骨骼肌的纵行分布有明显的一致,循经分布的骨骼肌可以链状串联起来。而骨骼肌是人体最大的器官,人们已经注意到骨骼肌兴奋过程中对与之有解剖学联系的其它兴奋组织也会发生假突触联系的相互作用,从而引起另一组织的继发性兴奋反应[3]。在这篇论文里,我们着重研究循经脉出现的神经——肌肉继发性兴奋反应与联系方式之间的关系。

材料和方法

实验用重量在250g~350g之间的Sprague-Dawley大鼠26只,10%的乌拉坦(1g/kg,ip)麻醉。为了减少动物呼吸道的分泌,每只动物预先注射0.1mg阿托品(ip)。整个实验过程中,动物体温维持在36℃~38℃,部分动物行气管插管术,以备人工呼吸。

1离体实验的坐骨神经—腓肠肌的制备

大鼠在麻醉下切开股和小腿后部皮肤,将坐骨神经干高位结扎剪断,并将腓肠肌分离取出,制备成坐骨神经—腓肠肌组织。神经—肌肉组织分离后立即浸泡在38℃的任氏液中,整个手术过程在尽量短的时间内完成,以保持其活性不受明显影响。实验将一块离体的神经—肌肉的神经置于另一块离体神经—肌肉上,形成神经—肌肉的链状排列,并分别在腓肠肌上安置记录电极(实验安排参见图1),选用不同形式的连接方法,观察刺激坐骨神经对另外神经—骨骼肌的继发性兴奋效应。

2连体神经—骨骼肌的分离

在麻醉情况下暴露一侧大鼠的股和小腿后部皮肤,分离出膀胱经下肢段的坐骨神经、股二头肌、腓肠肌、趾浅屈肌,并分离出支配上述肌肉的神经分支。将皮瓣缝合在支架上,构成一个油槽;在坐骨神经上安置一对刺激电极,然后用38℃的石蜡油注入皮瓣油槽,以保持神经—肌肉的温度和湿度。刺激电极置于坐骨神经,记录电极分别安置于上述肌的肌腹(实验安排参见图2)。

结果

1骨骼肌兴奋时形成的电流对另一神经—肌肉的继发性兴奋效应及位置连接关系

1.1全接触连接

将坐骨神经—肌肉组织的神经全长平行放置于另一坐骨神经—腓肠肌上,给予坐骨神经单脉冲刺激时,在其刺激的腓肠肌兴奋后经过约3~4msec的潜伏期,可在离体的腓肠肌上记录到一个假突触联系的继发的兴奋收缩反应,其反应的出现率为100%(见图1-a)。

图1左侧为实验设计图,将神经安置于另一神经—肌肉制备的肌肉上,刺激神经,在引起其支配的肌肉发生兴奋反应的同时,另一神经—肌肉也发生兴奋(a),将离体坐骨神经放置于前一块腓肠肌长轴的1/2处(b),1/4处(c),这种继发性反应仍存在,但反应的强度逐渐衰减,其反应的时间也逐渐延长。

1.2部分接触连接

将离体的坐骨神经分别放置于前一块腓肠肌长轴的1/2、1/4、1/8(接近腓肠肌的末端肌腱处)处。给予坐骨神经单脉冲刺激时,仍可继发性引起另一块腓肠肌兴奋收缩反应,但诱发的反应和收缩的强度随着连接位置的缩短而缩小,反应的潜伏期也随之延长(图1-b、c);有时神经放置在肌腱部时这种继发性的反应不再出现(n=9)。

1.3横位接触连接

将离体神经—肌肉组织的神经横置于前一块腓肠肌的肌腹上,给予坐骨神经单脉冲刺激时,仍可引起横置的神经—肌肉的收缩反应,出现率为100%(n=8),将这种连接坐骨神经缩短到肌腹直径的一半时,这种继发性的诱发反应仍可出现,缩短至1/4时,这种继发性反应仍可记录到,但反应的强度有所减弱。

1.4点置接触连接

将离体神经—肌肉组织的神经断端预先结扎,并点置于前一块腓肠肌的肌腹中央,给予坐骨神经单脉冲刺激时仍可记录到另一块腓肠肌的继发性兴奋收缩(n=6),出现率仍然是100%。

以上结果表明,不管离体神经—肌肉标本的神经如何放置,只要靠近兴奋的肌肉,这种继发性的兴奋收缩效应均可出现。推论在机体内一块肌肉的兴奋收缩对与此相关的神经或肌肉都可能引起继发性的兴奋效应。但这种兴奋效应可随着位置关系的亲疏而呈递减性。

2骨骼肌兴奋对体内沿经脉的神经—肌肉的继发性刺激效应

记录电极分别安置在坐骨神经支配的股二头肌和由胫神经支配的腓肠肌上,以及由胫神经分支支配的趾浅屈肌上,需要指出的是支配上述肌肉的神经有足够的长度穿过腓肠肌,与其有紧密接触。当用0.1msec波宽的单脉方波冲刺激坐骨神经干时,均可在沿脾经的股二头肌“殷门”穴、腓肠肌的“承筋”穴和趾浅屈肌的“仆参”穴记录到一个双相动作电位,如果此时在进入股二头肌前的位置第一次结扎支配腓肠肌的胫神经干时,刺激坐骨神经引起股二头肌收缩的同时仍可在腓肠肌和趾浅屈肌上记录到一个动作电位,所不同的是两肌反应的潜伏期延长(P<0.01)。说明刺激坐骨神经引起股二头肌兴奋后,股二头肌动作电位产生的总和电流对穿越在该肌的胫神经有继发性的刺激效应。如果在腓肠肌下段第二次结扎胫神经支后并隔离趾浅屈肌与腓肠肌的直接接触,则刺激坐骨神经引起股二头肌和腓肠肌兴奋的同时不再引起趾浅屈肌的反应(图2);如果在膝后部第三次结扎胫神经,腓肠肌的反应消失,表明股二头肌动作电位不能对支配腓肠肌的胫神经干施加继发性刺激,这些结果说明上述肌肉的断发性兴奋是由于骨骼肌的去极化电流刺激神经的结果。

图2沿膀胱经下肢段跨神经节段传递的继发性兴奋效应

A.结扎坐骨神经前的对照,三个穴位都可记录到肌动作电位。

B.股二头肌神经分枝下段第一次结扎坐骨神经,刺激坐骨神经仍可记录到肌动作电位,但腓肠肌和趾浅屈肌动作电位潜伏期延长,表明股二头肌动作电位可对行走在该肌深层的坐骨神经施加继发性刺激。

C.在腓肠肌下段第二次结扎胫神经后刺激坐骨神经并游离开腓肠肌后,腓肠肌动作电位无明显影响,但趾浅屈肌电位消失,表明腓肠肌的动作电位不能对支配趾浅屈肌的胫神经枝施加继发性刺激。

D.在膝后部处第三次结扎胫神经,腓肠肌动作电位消失,表明股二头肌动作电位不能对支配腓肠肌的胫神经干施加继发性刺激。

讨论

我们的结果表明,无论是在离体的神经—肌肉组织中,还是在体内循膀胱经下肢段的穴位上都观察到骨骼肌的电活动可以对靠近它的神经组织施加引起激活的刺激效应,这种继发性的神经—肌肉的兴奋有较长时间的潜伏期,表明它不是直接来自神经的传出冲动引起,而是在骨骼肌兴奋之后,运动单位的肌动作电位形成的电流的间接刺激。这种反应也不是电流通过生物组织的容积导体形成的电场的刺激,因为在用肌松剂三碘季胺酚阻断神经—肌肉的继发性反应也不能出现。

骨骼肌是人体最大的器官,兴奋和收缩是骨骼肌的最基本机能,在神经系统的随意管理下,是一个具有执行一定运动机能的机械效应系统。然而人们也注意到骨骼肌兴奋过程对与之有解剖学联系的其它兴奋组织也会发生假突触联系的电的相互作用,从而产生继发性的兴奋效应。1842年,Matteucci[4]曾观察到骨骼肌动作电位形成的电流能刺激卧行于该肌之间的神经。Eccles等在1942年发现有从肌肉到神经的逆行冲动传导,他把这种效应称之为“继发性向心性发放(secondary centripetal discharge)”。Leksell[5]则把这种腹根反应称之为“回反应(back response)”。感觉神经也能被肌肉的电活动所兴奋,这种效应被Granit等[6]称之为肌梭的“早反应(early response)”。Epstein和Jackson[7]等在人体实验中观察到肌肉的反复发放能反复兴奋肌肉中的神经。肌肉的这种效应通常被认为在维持人体姿势、保持身体的肌紧张方面起重要作用。

然而,这种以骨骼肌为载体的从肌肉逆向到神经的继发性兴奋反应,有可能使人体出现沿骨骼肌排列的感觉和运动功能,从而一点刺激引起沿骨骼肌排列方向、与肢体和躯干长轴相平行的神经—肌肉兴奋反应。这种现象可能与中国古代医学家的一些临床观察和经验总结所创立的经络系统有一定内在联系。成书于2000多年前的“黄帝内经”就有“针游走于巷”的描述,说明针刺产生的感觉在一条道路上迁移。元代杜思敬(1315)更在其著作《针经摘英集》中曾清楚记载了针