川芎嗪对蟾蜍离体坐骨神经干电生理特性的影响王东吉精.docx
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川芎嗪对蟾蜍离体坐骨神经干电生理特性的影响王东吉精.docx
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川芎嗪对蟾蜍离体坐骨神经干电生理特性的影响王东吉精
第32卷第1期2014年1月
中华中医药学刊
CHINESEARCHIVESOFTRADITIONALCHINESEMEDICINE
Vol.32No.1Jan.2014
中华中医药学刊
DOI:
10.13193/j.issn.1673-7717.2014.01.058川芎嗪对蟾蜍离体坐骨神经干电生理特性的影响
王东吉1,尚改萍1,曹文君2,王黎敏3,李淑芬1,冯改壮3
(1.长治医学院生理教研室,山西长治046000;2.长治医学院心血管病研究所,山西长治046000;
3.长治医学院机能实验室,山西长治046000
摘要:
目的:
应用电生理方法观察盐酸川芎嗪注射液对蟾蜍离体坐骨神经干电生理特性的影响。
方法:
将制备好的神经干置于标准任氏液中浸泡20min(作为对照组后;随机再分3个实验组,即川芎嗪5mg、10mg和15mg浸泡组,各组又分别浸泡5、10、15、20、25、30min6个时间点。
用BL-420E+生物机能实验系统测定各组各浸泡时间点神经干动作电位的阈强度、最适强度和不应期等电生理指标。
结果:
经不同浓度盐酸川芎嗪液处理后,引起神经干动作电位的阈强度和最适强度增大,不应期延长,与浸泡前(对照组相比,差异极其显著(P<0.01。
3组浓度间比较:
随川芎嗪液浓度增高对神经干电生理指标影响越明显(P<0.05,P<0.01。
经任氏液重新浸泡,消失的动作电位仍可恢复。
结论:
盐酸川芎嗪注射液能降低蟾蜍坐骨神经干的兴奋性,可逆性阻滞动作电位的产生。
关键词:
盐酸川芎嗪;蟾蜍坐骨神经干;动作电位;阈强度;最适强度;不应期
中图分类号:
R285.5文献标志码:
A文章编号:
1673-7717(201401-0170-03
EffectsofLigustrazineonElectrophysiologicalPropertiesofSciaticNerveStemofToad
WANGDongji1,SHANGGaiping1,CAOWenjun2,WANGLimin3,LIShufen1,FENGGaizhuang3
(1.DepartmentofPhysiology,ChangzhiMedicalCollege,Changzhi046000,Shanxi,China;
2.InstituteofCardiovascularDisease,ChangzhiMedicalCollege,Changzhi046000,Shanxi,China;
3.LaboratoryofFunction,ChangzhiMedicalCollege,Changzhi046000,Shanxi,China
Abstract:
Objective:
Theelectrophysiologicaltechniqueswereusedtodetecttheeffectofvenomonelectrophysiologi-calpropertiesofsciaticnervestemoftoad.Methods:
Afterthepreparedtoad'ssciaticnervewassoakedinstandardRinger'ssolutionfor20min(asacontrolgroup,wedivideditintothreeexperimentalgroups,namelyligustrazine5mg,10mgand15mggroup,andeachgroupwassoakedfor5,10,15,20,25,30minrespectively.Thedeterminationofelectrophysi-ologyindicesofthedifferenttimepointswiththresholdintensity,thebiggeststimulusintensityandrefractoryperiodofac-tionpotentialofthesciaticnervesfromeachgroupweremeasuredrespectivelybyBL-420E+organismfunctionexperi-mentsystem.Results:
Aftertreatmentwithdifferentconcentrationsofligustrazinehydrochloridesolution,thethresholdin-tensityofthenervetrunkactionpotentialpositivewavewidth,theoptimumstrengthandrefractoryateachsoaktimepointswereincreasing,andcomparedwithunsoakedcontrolgroup,thedifferencewasextremelysignificant(P<0.01.Thecomparisonamongthreedifferentconcentrationsgroups:
thehighervoncentrationofligustrazineliquid,thegreaterimpactonneuralstemelectrophysiologicalindicators(P<0.05,P<0.01.AftersoakedinRinger’ssolution,theactionpoten-tialwhichwasdisappearedcanstillberestored.Conclusions:
Ligustrazinehydrochlorideinjectioncanreducetheexcita-bilityoftoad’ssciaticnervestemandreversiblyblockthegenerationoftheactionpotential.
Keywords:
ligustrazinehydrochloride;toad’ssciaticnervestem;actionpotential;thresholdintensity;optimalstrength;refractoryperiod
收稿日期:
2013-08-01
作者简介:
王东吉(1953-,女,山西高平人,教授,研究方向:
神经
生理学。
川芎嗪(Ligastrasine是从伞形科植物川芎中提取的一
种生物碱单体4-甲基吡嗪(tetramethylpyrazineTMP,为
一种新型钙离子拮抗药[1]。
具有活血行气祛风止痛之功
效,临床上常用于血瘀气滞所致的月经不调、经闭痛经、胸肋疼痛、跌仆肿痛、头痛、风湿痹痛等疾病[2],疗效确切。
药理学研究进一步证实,川芎嗪还具有镇静、镇痛等药理作用[3]。
但川芎嗪对外周神经系统的功能及其机制则鲜见报道,本实验以刺激引起动作电位的阈强度、最适强度和不应期为电生理指标,观察不同浓度盐酸川芎嗪液对蟾蜍离体坐骨神经干电生理特性的影响,为进一步探讨盐酸川芎
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第32卷第1期2014年1月
中华中医药学刊
CHINESEARCHIVESOFTRADITIONALCHINESEMEDICINE
Vol.32No.1
Jan.2014
中华中医药
学刊
嗪对外周神经系统的作用机理提供一定的电生理实验依据。
1材料和方法
1.1材料
1.1.1实验动物选取健康蟾蜍(长治医学院动物实验中心提供30只,体重(60ʃ5g,雌雄不限。
1.1.2药品和试剂盐酸川芎嗪注射液(北京市燕京药业有限公司生产,批号:
120101;标准任氏液由机能实验室配制。
1.1.3实验仪器BL-420E+生物机能实验系统,由成都泰盟科技有限公司研制;神经屏蔽盒,由成都泰盟科技有限公司生产;记录显示设备,由联想公司出品;常用蛙类手术器械;刺激电极;引导电极。
实验参数设置:
单刺激,延时5ms,波宽0.05ms,时间常数:
0.01s,高频滤波:
10kHz,增益:
100。
1.2试验方法
1.2.1蟾蜍离体坐骨神经干标本的制备与分组按常规方法制备离体坐骨神经干标本,置于标准任氏液中浸泡20min(作为对照组。
待其兴奋性稳定后随机再分3组进行实验,即川芎嗪5mg、10mg和15mg组(分别用盐酸川芎嗪注射液5、10和15mg/mL浸泡。
各组分别浸泡5、10、15、20、25、30min6个时间点,每间隔5min取出分别在不同浓度的川芎嗪液中浸泡的神经干测定其动作电位。
1.2.2神经干动作电位的引导在室温1820ħ条件下,分别将浸泡好的神经干置于神经屏蔽盒中,中枢端接刺激电极,外周端接引导电极。
启动BL-420E+生物机能实验系统,刺激并记录各组各浸泡时间点神经干动作电位的各项指标。
1.2.3神经干电生理特性各项指标的测定①阈强度:
电压由小渐大,刚能记录到动作电位波形时的最小刺激强度即为阈强度。
②最适强度:
随着刺激强度增加,动作电位幅度不变时的最小刺激强度。
③不应期:
选择BL-420E+生物机能实验系统实验项目菜单下神经肌肉栏中“神经干不应期的测定”。
设置程控,双刺激,起始波间隔为10ms,刺激逐渐减量,记录每两个连续刺激中第2个动作电位正相波消失时的波间隔时间为绝对不应期。
待各组神经干动作电位全部消失,重新置标本于新鲜任氏液中浸泡1020min后,观察记录神经干动作电位的恢复情况。
1.3统计学处理
采用SPSS18.0进行数据录入及管理分析,实验数据均用平均值ʃ标准差(珋xʃs表示,不同浓度、浸泡时间点间比较采用重复测量方差分析。
不同浓度间多重比较采用LSD-t检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1不同浓度川芎嗪液及不同作用时间对引起神经干动作电位阈强度的影响
由表1可知,经不同浓度的盐酸川芎嗪液浸泡的神经干,随浸泡时间的延长,引起神经干动作电位产生所需阈强度逐渐增大,重复测量方差分析结果显示:
各组各浸泡时间点与浸泡前(对照组相比,差异极显著(P<0.01,表明不同浓度的盐酸川芎嗪液均能使蟾蜍坐骨神经干动作电位阈值升高,兴奋性降低。
不同浓度间各时间点比较:
川芎嗪10mg组与15mg组比差异较小(P>0.05,无统计学意义。
川芎嗪10mg组与5mg组比差异显著(P<0.05;川芎嗪15mg组与5mg组比差异极显著(P<0.01。
提示随着川芎嗪液浓度增加对神经干兴奋性的抑制作用更明显。
表1引起蟾蜍坐骨神经干动作电位阈强度(mV的变化(n=10,珋xʃs
组别浸泡前
浸泡时间(min
51015202530
川芎嗪5mg组0.36ʃ0.030.53ʃ0.02**0.60ʃ0.03**0.62ʃ0.02**0.66ʃ0.02**0.69ʃ0.02**0.73ʃ0.02**川芎嗪10mg组0.37ʃ0.020.56ʃ0.02**▲0.63ʃ0.02**▲0.69ʃ0.02**▲0.74ʃ0.02**▲0.77ʃ0.02**▲0.81ʃ0.02**▲川芎嗪15mg组0.36ʃ0.020.54ʃ0.02**##0.66ʃ0.02**##0.73ʃ0.01**##0.80ʃ0.02**##0.84ʃ0.01**##0.88ʃ0.01**##注:
与浸泡前(对照组比,差异极显著,**P<0.01;10mg组与5mg组比,差异显著,▲P<0.05;15mg组与5mg组比,差异极显著,##P<0.01。
2.2不同浓度川芎嗪液及不同作用时间对引起神经干动作电位最适强度的影响
由表2可知,经不同浓度的盐酸川芎嗪液浸泡的神经干,随浸泡时间的延长,引起神经干动作电位产生所需最适强度逐渐增大,经重复测量方差分析结果显示:
各组各浸泡时间点与浸泡前相比(P<0.01,表明不同浓度川芎嗪组对引起蟾蜍坐骨神经干动作电位最适强度的影响有极显著性意义。
不同浓度间各时间点比较:
川芎嗪5mg组与10mg组比差异较小(P>0.05,无统计学意义。
川芎嗪15mg组(除30min时间点,动作电位已全部消失外分别与5mg
表2引起蟾蜍坐骨神经干动作电位最适强度(mV的变化(n=10,珋xʃs
组别浸泡前
浸泡时间(min
51015202530
川芎嗪5mg组0.61ʃ0.020.72ʃ0.02**0.76ʃ0.02**0.78ʃ0.02**0.81ʃ0.01**0.83ʃ0.01**0.86ʃ0.01**
川芎嗪10mg组0.61ʃ0.020.73ʃ0.02**▲▲0.78ʃ0.02**▲▲0.81ʃ0.02**▲▲0.84ʃ0.01**▲▲0.86ʃ0.01**▲▲0.91ʃ0.01**
川芎嗪15mg组0.64ʃ0.020.76ʃ0.02**##0.84ʃ0.02**##0.89ʃ0.02**##0.97ʃ0.01**##1.05ʃ0.01**##--
注:
与浸泡前(对照组比,差异极显著,**P<0.01;15mg组与5mg组比,差异极显著,##P<0.01;15mg组与10mg组比,差异极显著,▲▲P<0.01。
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第32卷第1期2014年1月
中华中医药学刊
CHINESEARCHIVESOFTRADITIONALCHINESEMEDICINE
Vol.32No.1Jan.2014
中华中医药学刊组、10mg组比差异极显著(P<0.01。
提示随着川芎嗪液
浓度的增加,对神经干抑制作用不断增强,兴奋性逐渐降
低,引起动作电位所需最大刺激强度会明显增高。
2.3不同浓度川芎嗪液及不同作用时间对神经干动作电
位不应期的影响
由表4可知,引起神经干动作电位不应期的时间随不
同浓度川芎嗪液各浸泡时间的延长而逐渐延长,经重复测
量方差分析结果显示:
各组各浸泡时间点与浸泡前相比,差异极显著(P<0.01。
不同浓度间各时间点比较:
川芎嗪10mg组与15mg组比差异极小(P>0.05,无统计学意义。
川芎嗪10mg组、15mg组分别与5mg组比差异极显著(P<0.01,表明随川芎嗪液浓度的升高可明显延长神经干动作电位的不应期。
表4蟾蜍坐骨神经干动作电位不应期(ms的变化(n=10,珋xʃs
组别浸泡前
浸泡时间(min
51015202530
川芎嗪5mg组2.23ʃ0.102.84ʃ0.07**2.95ʃ0.06**3.00ʃ0.04**3.10ʃ0.02**3.14ʃ0.02**3.35ʃ0.05**川芎嗪10mg组2.47ʃ0.123.73ʃ0.20**▲▲4.39ʃ0.22**▲▲4.65ʃ0.23**▲▲4.83ʃ0.21**▲▲5.00ʃ0.22**▲▲5.22ʃ0.21**▲▲川芎嗪15mg组2.51ʃ0.063.61ʃ0.09**##4.15ʃ0.08**##4.80ʃ0.12**##5.10ʃ0.12**##5.43ʃ0.15**##5.82ʃ0.15**##注:
与浸泡前(对照组比,差异极显著,**P<0.01;10mg组与5mg组比,差异极显著,▲▲P<0.01;15mg组与5mg组比,差异极显著,##P<0.01。
3讨论
有研究报道川芎嗪可显著抑制小鼠活动的兴奋性,一
定剂量的川芎嗪与小剂量戊巴比妥钠或咪达唑仑合用对小
鼠中枢神经具有镇静催眠的功能[4-5]。
痛觉主要是通过背
根节神经元传递的,Liang等[6]通过研究发现,川芎嗪对鼠
背根节神经元ATP激活电流具有非竞争性抑制作用,具有
一定的镇痛作用。
推测其机理可能与川芎嗪对腺嘌呤核苷
酸门控性离子通道受体进行作用,并促进该受体N端磷酸
激酶C部位的磷酸化所产生的变构调节有关。
高向梅
等[7]研究报道,川芎嗪作为钙离子阻滞剂,能阻断由细胞
内钙超载所致的细胞凋亡,达到减轻大鼠神经病理性痛之
效果。
本实验从电生理学角度研究了川芎嗪对蟾蜍离体坐
骨神经干电生理特性的影响,旨在进一步探讨川芎嗪对外
周神经的作用及机制。
本实验结果表明不同浓度盐酸川芎
嗪液能引起神经干动作电位的阈强度和最适强度明显增
大,不应期明显延长。
经重复测量方差分析结果显示:
各组
各浸泡时间点与浸泡前相比,差异均极显著(P<0.01,且
有时间依从性。
不同浓度间比较:
随川芎嗪液浓度增高对
神经干动作电位电生理特性的影响越明显(P<0.05,P<
0.01。
且动作电位在药物消除后能够恢复,提示盐酸川芎
嗪液能可逆性地阻滞神经干动作电位的产生。
生理学理论认为神经纤维动作电位的产生是由于细胞
膜上Na+通道大量开放,Na+内流形成的。
因此细胞产生
动作电位的能力必然与Na+通道的性状有关。
而阈电位水
平高低、静息电位大小又是影响细胞兴奋性的重要因
素[8]。
据实验结果推测,川芎嗪可能对神经纤维细胞膜上
Na+通道的性状产生影响,随着川芎嗪浓度的增高,对细胞
膜上Na+通道抑制作用逐渐加深,使部分Na+通道失活或
处于低敏感状态,使得Na+通道开放的数量减少,Na+内流
量减少,从而导致动作电位的幅度减小、时程延长、传导速
度减慢(另文报道,引起动作电位的阈强度和最适强度增
大;而部分低敏感性Na+通道的存在,由于神经纤维的兴奋
性降低。
则需要更大的阈强度才能达到产生动作电位的阈
水平。
川芎嗪对神经干动作电位不应期的影响机制尚无参考资料。
但已知神经纤维一次兴奋后要经过一定时间(绝对不应期恢复,才能爆发新的兴奋。
此恢复时间的长短不仅取决于Na+-K+泵的转运时间,而且与电压门控Na+、K+通道的开放速度和开放时的电导率有关[9]。
不同浓度的川芎嗪液随作用时间延长均可使神经干动作电位不应期延长,推测其机理可能与Na+-K+泵的活性受抑制和Na+、K+通道性状改变有关。
川芎嗪可能使Na+-K+泵的转运率降低,使Na+、K+通道长时间失活,神经纤维的复极化过程延长,导致神经干动作电位不应期延长。
综上所述,盐酸川芎嗪对离体坐骨神经干的兴奋性具有抑制作用,通过对神经传导速度减慢、幅度降低、不应期延长等达到镇痛作用,但其具体机制还有待进一步研究。
参考文献
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