《腰椎管狭窄症所致神经源性间歇跛行机理的实验研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《腰椎管狭窄症所致神经源性间歇跛行机理的实验研究（90页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中国医科大学博士学位论文腰椎管狭窄症所致神经源性间歇跛行机理的实验研究姓名：刘学勇申请学位级别：博士专业：儿科学指导教师：吉士俊2002.4.1腰椎管狭窄症所致神经源性间歇跛行机理的实验研究中文摘要目的随着世界人口的老龄化，罹患腰椎管狭窄症的患者显著增加。神经源性间歇跛行通常由腰椎管狭窄症引起，并被认为是腰椎管狭窄症的核心症状。如果阐明神经源性间歇跛行的病理生理，对进一步了解腰椎管狭窄症的发病机制及治疗都会有相当大的推进作用。因此近年对神经源性间歇跛行的研究也就开始受到关注。造成神经源性间歇跛行的原因主要有两方面因素，即静态因素一神经及血管组织直接受压造成的神经电生理、血供及组织学的改变；动态
2、因素一在马尾神经受压的基础上，由于步行及姿势的改变而对马尾神经组织及周围血管造成进一步的压迫和肌肉收缩、运动单位神经电活动增加而对马尾神经造成的负荷增加而引起的神经电生理及血液供应的改变。以往的实验研究主要是关于马尾神经单纯受压状态，即静态状态下神经电生理及组织学的变化，很少有关于动态因素下的神经源性间歇跛行的研究。高频率刺激曾被作为动态因素应用于腰椎管狭窄症的研究中，但由于在行走过程中，腰椎管狭窄症患者的硬膜外腔压力在行走开始之后马上显著增加，这样就使不考虑压迫因素的动态增加而单纯应用高频率刺激的实验不能很好地反应临床实际情况。因此一个合理的研究神经源性间歇跛行的动物模型应该同时考虑神经电活
3、动增加及压力增加两个动态因素。大鼠是最常用的实验动物之一，它提供了最具功能特征的哺乳动物模型系统，在制作人类疾病模型方面具有很多独特的优势。另外，其纯和的遗传性状、良好的重复性、经济性及易于处理操作性也是它的优势。虽然气球及尼龙带已被应用于狗及猪等大动物上以造成一定压力或比例的压迫，但1 由于大鼠的椎管横截面积小及动脉栓子导管气球会很快漏气，使得它们应用于大鼠显得不实际。应用硅胶片以造成一定比例的椎管狭窄是合理可行的，但由于以往大鼠的椎管横截面积未知，过去的实验也因而显得不够精确。目前为止，尚无一个理想的大鼠模型来研究神经源性间歇跛行的发病机制。前列腺素E l 具有很强的周围血管扩张活性及抗血
4、小板凝聚作用。在治疗动脉阻塞性疾病及其他缺血性疾病中，它的作用已被证实。虽然一些临床使用经验证明其在治疗腰椎管狭窄症时有效，但其在神经源性间歇跛行中的具体作用机制尚不明了。本实验的目的就是首先确定大鼠椎管横截面积，造成精确的双节段大鼠马尾神经一定比例压迫( 静态因素) ，并明确马尾神经受压程度的临界值。在此基础上，首次通过高频率刺激及压迫追加来施加动态因素，以建立一个能够反应临床实际情况的大鼠腰椎管狭窄动物模型，并通过此模型研 究在静及动态因素协同作用下马尾神经电生理及血流的变化，以此模拟腰 椎管狭窄症患者的行走过程来研究神经源性间歇踱行的病理生理。同时应用前列腺素E 1 ，验证其在该状态下对
5、马尾神经电生理及血流的作用。上述研究将有可能为人类腰椎管狭窄症的研究提供一个有用的大鼠模型，对腰椎管狭窄症的发病机理及治疗的研究具有现实的意义。方法确定椎管横截面积：先取9 1 0 周龄，体重3 0 0 3 5 0 克的雄性S D 大鼠 2 7 只，测量L 4 及I J 6 椎管横截面积，据此制作可造成椎管横截面积减小3 0 一4 0 的硅胶片。硅胶片为前小后大形，即将其前半部分插入椎管可造成椎管横截面积减小3 0 ，继续将其后半部分插入则可造成椎管横截面积减小4 0 。+压迫模型：取同样s D 大鼠，按实验要求分成若干组( 各实验具体分组情况详见各分部实验) ，每组6 只。正常对照组只行I
6、J 5 椎板切除。其他实验组先行L 5 椎板切除，然后将硅胶片插入L 4 及L 6 椎管以造成椎管横截面积减小3 0 的双节段腰椎管狭窄。压迫施加2 小时后，一个实验组保持压力不变，不给予高频率刺激作为单纯压迫恒定组。在研究神经电生理及血。2 流量变化的实验中，有两个实验组在压迫2 小时后，施加高频率刺激6 分钟。这两个实验组之一在高频率刺激时保持压迫程度不变( H F S 压迫恒定 组) ，另一组则在高频率刺激同时将压迫程度由3 0 增加至4 0 ( H F S 压 迫增加组) 。高频率刺激及压迫追加6 分钟后，再将H F S 压迫增加组的压迫程度由4 0 减至3 0 。一个实验组只在压迫2
7、 小时后单纯增加压迫6 分钟( 单纯压迫增加组) ，不给予高频率刺激。在研究前列腺素E 1 作用的实验中，将前列腺素E l 应用于处理因素与H F S 压迫增加组相同的实验对象( P G E l 压迫增加组) 。神经电生理检测：将针形电极制成钩状，在压迫头侧置于也及L 3 硬膜外，分别将其固定于L 2 及L 3 椎板下缘。在压迫尾侧，将电极置于s l 及S 2 硬膜外并将其固定于s l 及S 2 椎板上缘。这两对电极均是阴极置于尾侧。它们作为复合肌肉动作电位的刺激电极和复合感觉神经动作电位的记录电 极。另将两根针形电极分别置于距尾根6 8 厘米的尾部肌肉中用以记录复合肌肉动作电位。另两个环行电
8、极置于两针形电极的稍远处尾部皮肤用作复合感觉神经动作电位的刺激电极。这两对置于尾部的电极均是阴极置于头侧。接地电极置于S 2 的电极及置于尾部的电极之间。检测复合肌肉动作电位时使用单次、0 5 毫秒、最大强度的方波电刺激。检测复合感觉神经动作电位时使用2 H z 、0 2 毫秒、最大强度的方波，进行5 次平均。各组的检测方式如下：压迫前记录复合肌肉动作电位及复合感觉神经动作电位的正常值作为初始值，施加各种处理因素后的检测值表示为初始值的百分比。压迫施加后，每5 分钟检测一次至压迫后1 5 分钟，然后每1 5 分钟检测一次直至压迫2 小时。高频率刺激和或压迫追加后l 一1 0 分钟，复合肌肉动作
9、电位每1 分钟检测一次，复合感觉神经动作电位每2 分钟检测一次。之后两者均每5 分钟检测一次直至高频率刺激后3 0 分钟。高频率刺激的电极为置于L 2 1 3 硬膜外的电极，刺激频率为3 0 H z ，O 5 毫秒，4 0 最大强度。马尾神经血流量的测量：将激光多谱乐血流仪的针形探头置于”节段硬膜外中线位置用以测量各种状态下马尾神经的血流量。计算时，用高频率刺激和或压迫追加期间最后2 分钟的平均血流量进行组间及组内比较。前列腺素E 1 的注射：行股静脉穿刺并留置套管针，于高频率刺激和压迫追加之前将前列腺素E l 按0 0 1 5I L 昏1 0 0 9 体重行弹丸注射。3 结果神经传导速度：经
10、过2 个小时的压迫，单纯压迫恒定组、H F S 压迫恒定组、单纯压迫增加组及H F S 压迫增加组的运动神经传导速度分别降至压迫前初始值的6 9 8 8 I ( P = 0 0 0 6 9 ) 、6 8 5 1 0 8 ( P = 0 0 1 6 ) 、6 9 5 4 9 ( P = 0 0 0 0 8 3 ) 及7 3 5 8 8 ( P = 0 0 2 1 ) ，与施加压迫前相比有显著差异，而各组间变化无显著差异( P 0 0 5 ) ；感觉神经传导速度分别降至施加压迫前的8 2 4 - - + 6 6 ( P = 0 0 2 2 ) 、8 3 2 5 5 ( P= 0 0 0 7 1 )
11、 、8 4 7 3 7 ( P = 0 0 0 4 3 ) 及8 3 7 3 7 ( P = 0 0 0 2 1 ) ，与施加压迫前相比有显著差异。各组间变化无显著差异( P 0 0 5 ) 。正常对照组则无显著变化。高频率刺激和或压迫追加后，H F S 压迫恒定组高频率刺激后1 分钟的运动神经传导速度较高频率刺激前下降( P = 0 0 5 ) ，而感觉神经传导速度无显著变化。在H F S 压迫增加组，高频率刺激和压迫追加后，有两个实验对象的复合肌肉动作电位消失，其中之一在第2 分钟、另一个在第3 分钟时恢复出现，3 0 分钟后运动神经传导速度逐渐恢复至接近刺激施加前水平，但仍有显著差异(
12、P = 0 0 4 0 ) ；两个实验对象的复合感觉神经动作电位在高频率刺激和压迫追加后消失，一个在第3 分钟、另一个在 第5 分钟时恢复出现，3 0 分钟后感觉神经传导速度未能恢复至刺激施加前 水平( P = 0 0 1 9 ) 。单纯压迫增加组的实验对象在压迫追加6 分钟后无复合肌肉动作电位及复合感觉神经动作电位的消失。在压迫追加6 分钟后第1 分钟虽有运动及感觉神经传导速度的显著下降( P = 0 0 0 8 2 ；P = 0 0 1 2 ) ，但于第3 0 分钟后均恢复至压迫追加前水平( P = 0 1 1 ，P = 0 2 6 ) ；未施加高 频率刺激的单纯压迫恒定组的神经传导速度在
13、此3 0 分钟内无显著变化。血流：正常对照组的马尾神经血流量在最初2 小时内一直无显著变化。高频率刺激最后2 分钟的平均血流量为初始值的1 8 6 4 3 1 ：5 ，较高频率刺激前显著升高( P = 0 0 1 3 ) 。所有实验组的血流量在施加压迫后均有一过性下降，在压迫后2 小时均恢复到压迫前水平。H F S 压迫恒定组的 血流在高频率刺激最后2 分钟的血流量为1 1 1 6 1 7 6 ，与刺激前相比无显著变化( P = 0 3 0 ) ；单纯压迫增加组的血流量在压迫增加后显著下降至初始值的6 0 1 9 2 ( P = 0 0 0 1 8 ) ；虽然在压迫追加的同时施加高d 频率刺激
14、，H F S 压迫增加组的血流量依然降为刺激前初始值的6 5 3 1 0 7 ( P = 0 0 2 4 ) ，与单纯压迫增加组无显著差异( P = 0 3 6 ) 。前列腺素E 1 的作用：P G E l 压迫增加组的感觉神经传导速度在高频率刺激及压迫增加后较刺激前有显著降低( P 0 0 5 ) ；而正常对照组的传导速度则保持在初始值的9 7 6 6 O C P = 0 3 5 ) 。高频率刺激后，H F S 压迫恒定组高频率刺激后1 分钟的运动神经传导速度较高频率刺激前下降( 下降至初始值的5 7 3 8 8 ，P = 0 0 5 ) 。在H F S 压迫增加组，高频率刺激和压迫追加后，
15、有两个实验对象的复合肌肉动 作电位消失，2 分钟时其中之一恢复出现，而另一个在3 分钟时恢复。单纯压迫增加组的实验对象在压迫追加6 分钟后无复合肌肉动作电位及复合感觉神经动作电位的消失，但在压迫追加后1 分钟，运动神经传导速度显著下降至初始值的4 2 0 8 8 ( P = 0 0 0 8 2 ) 。在高频率刺激和或压迫追加后3 分钟，所有实验对象的复合肌肉动作电位均可检测出。H F S 压迫恒定组的运动神经传导速度为初始值的5 9 9 4 9 ，与高频率刺激之前相比无显著性差异( P = 0 0 6 5 ) ；而H F S 压迫增 加组及单纯压迫增加组的运动神经传导速度分别为初始值的3 9
16、4 7 7 ( P = 0 0 1 6 ) 和4 4 。6 8 6 ( P = 0 0 0 9 7 ) ，与高频率刺激和或压迫追加之前相比差别有显著性。此时，H F S 压迫恒定组与H F S 压迫增加组的运动神经传导速度相比有显著差异( P = 0 0 0 1 5 ) ；H F S 压迫增加组与单 纯压迫增加组之间的差别无显著性( P = 0 3 5 ) 。3 0 分钟后，H F S 压迫恒定组及单纯压迫增加组的运动神经传导速度逐渐恢复至高频率刺激前水平 ( P = 0 0 8 8 ，P = 0 1 1 ) ，而H F S 压迫增加组却未恢复到刺激前水平( P =0 0 4 0 ) 。未施加高频率刺激的单纯压迫恒定组的神经传导速度在此3 0 分钟内无显著变化。正常对照组的
