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交感神经对肢体肌肉内酶及肌纤维结构的影响

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【摘要】目的 本研究从肌肉内酶及肌肉纤维结构角度探讨交感神经肢体骨骼肌的关系。从而了解交感神经对肢体肌肉、骨骼的影响程度。方法 将20只 wistar大白鼠做成肢体痉挛模型,分成两组,随机选择一组行颈上节交感神经切断术,另一组作为对照,于术后第20天切取两组大鼠部分肱三头肌组织,采用Enman法及 OLYMPUSAU1000 检测仪测定肌组织内乙酰胆碱酯酶活性和肌酸激酶含量,在IBAS图像分析仪上观察两组肌组织内快收缩肌纤维与慢收缩肌纤维的改变情况。结果 交感神经切断后,乙酰胆碱酯酶活性下降,肌酸激酶含量无明显改变,快肌纤维减少,慢肌纤维增加。结论 本实验提示交感神经切断后肌肉兴奋性有下降表现。

【关键词】交感神经 骨骼肌 酶 肌纤维

中图分类号:R651.306;R685文献标识码:B文章编号:1005-0515(2010)12-052-03

【Abstract】Objeceive To investigate the change of enzyme and twitch muscle fiber in spasmodic muscle after sympathectomy.Methods In 20 wistar rats central spastic palsy model was established.The rats were divided into two groups.One group received superior cervical sympathectomy,and the other group served as a control.The AchE an CK in musculsu triceps brachii of rats in the two groups were tested by Enman and OLYMPUS AU 1000, and the fast twitch muscle fibers and slow twich muscle fibers in musclsus triceps brachii were examined with IBAS graph device at 20th day after sympathectomy.Results The AchE and the fast twitch muscle fibers decreased(P

【Key words】Sympathetic nerves;muscle; enzyme; muscle fiber

近年来,有报道采用颈动脉周围交感神经网剥脱切除术治疗肢体肌肉痉挛,其原理认为是交感神经切断后可改善脑血循环,但也有认为是由于脑皮层兴奋性提高所致,机理尚不清楚[1]。为探讨交感神经与肢体肌肉的关系,我们前期对交感神经切断后肢体肌肉神经症状及肌电图改变研究的基础上 [2,3]。进一步探讨交感神经肌肉内酶及肌纤维的关系。

1 材料和方法

1.1 动物模型的建立 选 Wistar大白鼠作为实验对象,将大鼠以戊巴比妥纳(3000mg/kg)腹腔麻醉后,采用改良的deGroot定位系统[4],卧位固定于大鼠脑立体定位器上。在大鼠颅顶矢状缝作纵行切口,暴露前囱后6.6 mm.矢状缝左侧 1.0 mm.用小型电钻在颅板上钻孔,直径约2mm,将阳极针电极(直径0.5mm )垂直插入 9.7 mm,阴极接鼠尾,通直流电刺激以毁损椎体束,刺激后拔出电极,关闭切口。并用10%活力碘消毒,缝合创口。

1.2 模型的检测与筛选 采用以下方法对做完模型的每只大鼠进行检测①观察术后大鼠行为有无偏瘫表现;②采用严氏[4]等拟出的神经症状分级指标检测术后大鼠有无痉挛性偏瘫表现;③肌电图检测大鼠右上肢肱三头肌 F波。通过检测,从中筛选出成功模型大鼠20只,雌雄各半,随机分成两组,每组雌雄各5只。

1.3 颈上节交感神经切断 模型建立后第5d,在两组大鼠中随机选择一组,在手术显微镜下行患侧颈上节交感神经切断,另一组作为对照组。

1.4 切取肌肉组织于神经切断后第20d(未手术组于模型建立后第25天)切取大鼠患肢肱三头肌组织约3g,冷冻处理。

1.5 酶学检查 在冷冻环境下取肌组织0.2g,匀浆,采用Enman法进行乙酰胆碱酯酶测定及在OLYMPUSAU1000(日本)检测仪上进行肌酸激酶测定。

1.6 肌纤维结构检查 在冷冻环境将肌组织2.5g,分别做冰冻切片,采用琥珀酰胆碱法(SDH)染色,将所染切片置于IBMS图像分析仪上进行快、慢肌收缩纤维计数(以横截面积表示 ),色呈深蓝的为慢肌纤维(红纤维),淡蓝的为快肌纤维(白纤维),每张切片数4个枧野,取平均值。

1.7 统计学处理 所有参数用均数±标准差表达,差异的显著性用t检验进行分析,P

2 结果

2.1 肌肉内酶与肌纤维结构的改变

检查结果(表1、2)显示,颈上节交感神经切断后,乙酰胆碱酯酶(AchE)活性下降(P0.05), 快肌纤维减少(P

2.2 手术组与对照组每只大鼠检测结果

胆碱酯酶与肌酸激酶、快肌纤维与慢肌纤维以及酶与肌纤维之间的改变并不是成比例地增减。

3 讨论

课题作者以往曾有报道本研究单项指标的结果及分析[5]。本文在此基础上,侧重对肌肉内酶及肌纤维结构两项指标综合进行分析,以期进一步了解交感神经与肢体肌肉、骨骼的关系。

骨骼肌收缩活动主要由快收缩肌纤维和慢收缩肌纤维完成[6]。肌肉收缩的兴奋性受乙酰胆碱的调节,而乙酰胆碱主要由乙酰胆碱酯酶水解。肌肉收缩时需ATP提供能量,局部ATP水平受磷酸肌酸的调节,而磷酸肌酸是在肌酸激酶催化下合成的,为此,乙酰胆碱酯酶、肌酸激酶与快、慢肌纤维之间的关系在神经、肌肉研究中具有一定的意义[6,7 ,8]。

乙酰胆碱酯酶主要分布于红细胞、交感神经节、骨骼肌运动终板、肺、脾和脑灰质中[9]。本实验行颈上节交感神经切断术后痉挛肌肉内乙酰胆碱酯酶活性下降,此结果是由于局部乙酰胆碱的减少反射性引起酶活性下降或由于手术后导致酶本身活性下降,后者将会导致局部乙酰胆碱的贮积,从快、慢肌纤维结构分析,以往有报道,快肌纤维活动延长而慢肌纤维活动缩短,将会增加肌肉的张力[10],本实验结果显示快肌纤维活动减少而慢肌纤维活动增加,说明痉挛肌肉的兴奋性有下降表现,由此分析,乙酰胆碱酯酶活性的下降应是局部乙酰胆碱减少的相应反应。

肌酸激酶主要分布于心肌、骨骼肌组织,在细胞活动中作为 ATP酶参与能量供给。在肌肉收缩活动中,快、慢肌纤维能量消耗近似,慢肌纤维能较为经济地维持强直收缩[11,12,13] 。

本实验对痉挛肌肉内肌酸激酶进行检测,结果手术组与对照组改变无统计学意义,说明交感神经切断后,虽然快、慢肌纤维有所改变,但其能量消耗近似,此结果与上述结论是一致的。

本实验中每只大鼠痉挛肌肉内酶与肌纤维结构的改变并不成比例增减,在骨骼肌内,快、慢肌纤维的收缩活动受酶、肌肉疲劳性、神经兴奋性等因素的影响。肌肉的收缩除受乙酰胆碱的调节,尚受到诸多因素的影响,对痉挛肌肉内这些因素的改变规律,尚有待做更进一步的研究。

参考文献

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基金项目:中国博士后基金(NO.20080430443);福建省自然科学基金(NO.2007J0299);福建省医学创新课题(NO.2007-CX-20);泉州市科技项目基金(NO.2007223);泉州市优秀人才培养专项经费(2008);泉州市卫生局科研经费(2009)。