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夹闭大鼠双侧颈总动脉对胃运动的影响

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维普资讯 http://www.cqvip.com 生物医学工程研究 Journal of Biomedical Engineering Research 夹闭大鼠双侧颈总动脉对胃运动的影响* 王林婕,徐莉,孙一耕,艾洪滨△ (山东师范大学生命科学学院,山东济南250014) 摘要:采用动脉夹夹闭大鼠双侧颈总动脉,胃内放置水囊记录胃运动的方法,观察了脑供血不足对胃运 动的影响。结果表明:(1)夹闭30 min过程中,最初2 min内的胃运动指标(收缩频率、总收缩时程、总收缩幅 度、胃运动指数)较夹闭前2 min内抑制显著;夹闭第28~30 min(即松开动脉夹前2 min内)的胃运动各项指 标较夹闭前2 min均无显著差异。(2)松开动脉夹30 min过程中,松开后最初2 min内与松开前2 min内相 比,胃运动抑制显著;但松开后第28~30 min的胃运动与松开前2 min内的胃运动相比,无显著差异。这些 结果说明:夹闭双侧颈总动脉造成脑局部供血不足初期,对胃运动有抑制作用,但随着结扎时间的延长,这种 抑制作用逐渐消除,可能是椎一基底动脉环起了代偿作用。 关键词:大鼠;颈内动脉;Willis环;脑供血不足;胃运动 中图分类号:R318;Q426 文献标识码:A 文章编号:1672.6278(2007)01.0059.03 Effects of Ligation of Bilateral Common Carotid Arteries on the Gastric Motility in Rats WANG Lin—jie,XU Li,SUN Yi-geng,AI Hong—bin (College ofrife Sciences,Shandong Normal University,Jinan 250014,Ch/na) Abstract:The efects of bilateral carotid ligation on the gastric motility were observed.The results were as follows:(1)during bilateral carotid ligation for 30 min period,the gastric motility within the initila 2 min Was significantly inhibited compawd with that before ligation(P <0.05),but that ofthe 28~30th min returned by and large to the level ebfoer ligation.(2)during withdrawing ligation ofr 30 min eprido, iwthin hte iintila 2 min,the gastirc omtility Was again inhibited com iwth that ofthe 28th~30th min durign ligation(P<0.05).The gsa— tric motiliyt inthe lsat 2min afterwithdrawingligation didn’t show signiifcant changes comparedwiththat of2minbeforewithdrawingligation. hTese results suggest that the gastric motiliyt Can be inhibited in the iintila stage of cerebral ischemia by ligating bilateral carotid in rats,but this inhibitory effect would eb ually eliminated iwth hte prolongign ofligating time,this is maybe hte compensated effect of cerebral arterila circulus OrWilis cierulus. Key words:Rat;lntemal carotid arteries;Wilis circulus;Local brain ischemia;Gastric motiliyt 1 引 言 的血液;颈内动脉则主要供应基底神经节、内囊和大 脑半球前3/5区域的血液 。临床上由于颈椎增生 人和哺乳动物脑的血液供应有2套血管系统, 压迫椎动脉造成脑供血不足,可引发各种胃肠功能 一套是椎动脉,另一套是颈内动脉。人的椎动脉主 紊乱、恶心,严重者往往呕吐(胃的剧烈逆蠕动),叫 要供应脑干、小脑、部分间脑和大脑半球后2/5区域 做脑一胃综合症 。大鼠的脑血液供应和血管类型 基金项目:山东省自然科学基金资助项目(Y2002D18)。 作者简介:王林婕(1983一),女,山东师范大学生命科学学院硕士研究生,研究方向:动物生理学。 △通讯作者:physiology@sdnu.edu.cn。 维普资讯 http://www.cqvip.com 生物医学工程研究 第26卷 接近于人…,但大鼠的胃无呕吐现象,大鼠脑供血不 足时,是否也会影响胃肠功能?对胃运动机能有何 影响?此问题尚未见报道。本研究观察了用动脉夹 2.4结果统计分析 本研究以描记线离开基线上升达峰顶后下降川 到基线,继而向基线下方延伸达谷底后,再 升到 线的过程作为一次收缩。上相的起点和下棚的止点 之间的时程为该收缩波的时程。峰顶和谷底之间的 夹闭大鼠双侧颈总动脉致脑供血不足后,对胃运动 的影响,并讨论其作用机理,为探讨脑供血不足与胃 肠功能紊乱之间的相关关系提供实验依据。 高度即为该收缩波的幅度(见图1)。为排除肌肉颤 抖、呼吸等因素对胃运动的影响,本研究规定幅度大 于2 nllll的波为胃的收缩波。统计夹闭前2 min、火 闭后2min、松开前2min、松开后最初2 min以及最后 2 min(即松开后的第28~30min)内收缩波的频率、 总幅度、平均幅度、收缩波的总时程、平均时程以及 胃运动指数(本文规定胃运动指数=频率X平均幅 2实验材料和方法 2.1实验材料 健康雄性Wislar大鼠8只,体重280~300 g,由山 东大学动物中心提供。实验前禁食24 h,自由饮水。 2.2手术操作 Wistar雄性大鼠,1%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉 (50 mg/kg)。当其全身肌肉松弛,角膜反射迟钝,呼 吸慢而均匀时,即可进行手术。将动物背位固定于 解剖板上,腹面向上,颈部正中皮肤切口约1.5 cm, 分离颈部气管和颈总动脉,双侧颈总动脉分别穿线 度X平均时程)。用抑制率表示夹闭l双侧颈总动脉 后胃运动的抑制程度,即抑制率=(刺激前的平均值 一刺激后的平均值)/ ̄tJ激前的平均值X 100%。 统计分析方法采用自身配对£检验,比较央闭 双侧颈总动脉前后的差异,用SPSS 6.0统计软件处 理数据,所有数据均采用X±SD表示。 备用,气管插管。在胸骨剑突下沿腹中线剪开皮肤 和肌肉,切口约2 cm,在前胃处开一小口,水囊由此 插入腺胃腔内(水囊的制作方法参照文献[3]),将切 口处胃壁结扎在与水囊相连的塑料管上,将胃复位, 分层缝合腹壁开口。手术过程中用灯泡给动物保 温。使用微型动脉夹夹闭双侧颈总动脉。 2.3胃运动记录方法 3结果 8只大鼠在刚夹闭双侧颈总动脉的1~2 min内 胃运动均表现为抑制,其中2只大鼠甚至抑制 达 6 min。统计检验显示,夹闭后2 min和夹闭前2 min 1 相比,大鼠胃运动受到显著抑制。其中,频牢和总时 程这2项指标的抑制率分别为40.82%和40.00% (P<0.05);总幅度、平均幅度以及胃运动指数这3 项指标的抑制率分别为54.37%、54.37%和 59.56%,差异极显著(P<0.01)。同时观察到,刚央 闭双侧颈总动脉1~2 min内,大鼠的呼吸加深加 快,随后呼吸恢复正常。随着夹闭时问的延长,胃运 动抑制现象逐渐消失,胃收缩波的各项指标恢复到 夹闭之前的水平(见图1)。 使用二道生理记录仪(LMS一2B型)记录胃运 动,插鼠胃内的水囊,通过塑料管与压力换能器 相连,压力换能器将水囊内的压力信号转为电信号, 再输入二道记录仪。二道记录仪使用参数:走纸速 度25 mm/min,灵敏度0.5 mv/cm,时间常数2 s,滤波 l0 I{z。实验全程记录共90 min,夹闭前记录30 min 作为对照,动脉夹夹闭双侧颈总动脉后记录30 min, 松开动脉夹后记录30 min。 . .. 一L。————÷ 图1夹闭双侧颈总动脉对胃运动的影响 A.表示一个田收缩波的时程;B.表,J:一个胃收缩波的幅度;C.太,J 乎吸l:扰波 Fig 1 The effect of bilateral carotid arteries ligation on the gastric motility A.duration of a gastric contraction;B.amplitude of a gastric contraction;C.breath interference 维普资讯 http://www.cqvip.com 第1期 王林婕,等.夹闭大鼠双侧颈总动脉对胃运动的影响 61 对夹 前2 min和松开前2 min(即夹闭双侧颈总动 脉第28~30 min的时问段)内的胃运动情况进行比 较,发现各项指标均无显著差异(P>0.05),表明脑 统计检验还显示,松开后2 min和松开前2 min 内相比,胃运动也出现抑制效应。其中总幅度、平均 幅度及运动指数存在显著差异(P<0.05),说明松 开双侧颈总动脉对胃运动同样具有抑制作用。而松 对于由夹闭双侧颈总动脉导致的脑缺血,一定时问 (第28 min)后发生了适应,恢复了正常情况下对胃 运动的作用。 开前2 rain和最后2 rain内胃运动的各项指标无显 著性差异(P>0.05)(见表1)。 表1 夹闭双侧颈总动脉对大鼠胃运动的影响 Table 1 Effects ofbilateral carotid arteriesligation onthe Ist cmotility *P<0.05,**P<0.01;夹闭后2 min VS夹闭前2 rain;松开后2 min VS松开前2 rain;最后2 min vs松开前2 min。 4讨论 大鼠脑的血液供应与人的相似,椎动脉和颈内 动脉是脑供J0【的主要动脉,大脑半球前2/3和部分 间脑由颈内动脉供血,其中包括杏仁核、尾核等[4j。 激性反应。有文献报道脑缺血的极早期,在几分钟 内,可导致神经细胞氧化磷酸化能力减弱,ATP合成 减少,离子泵功能部分失效,特别是Na 一K 依赖式 ATP酶功能减弱,使大量Na 内流,K 外流,细胞膜 电位下降,产生去极化¨ 。因此,很有可能是夹闭 双侧颈总动脉,使尾核和杏仁核等核团受缺血的影 响,使尾核和杏仁核的神经元兴奋,通过神经联系, 进一步影响下丘脑、孤束核的调节功能 ”l,从而表 有研究 示双侧颈总动脉结扎10 min后,大鼠脑各 区血流均迅速下降,其中额叶下降最多,枕叶下降最 少,尾壳核血流量下降41.18%E4.5]。王任直等报 道,大鼠双侧颈总动脉阻塞后,虽然脑动脉血管明显 扩张、血压上升,但仍不足以代偿由于脑局部灌注压 的下降所造成的脑血流量减少_6j。而脑完全依赖血 液供应的氧和葡萄糖作为能源,冈此,脑组织对缺血 特别敏感,短时间缺血即可造成神经组织的损伤。 现出胃运动受抑制。一段时间后,通过Willis环代 偿供血,使颈内动脉供血的脑区也得到了基本充足 的血供,基本恢复了这些脑区对胃运动的正常调节 作用,此时胃运动机能恢复。殷萍等 的实验表 明,结扎双侧颈总动脉2 min时,以下丘核为中心的 脑干组织局部血流量发生明显下降,以及下丘核单 有实验结果显示,夹闭双侧颈总动脉8 min,大鼠海 乌CA1区锥体细胞组织学特征表现出损伤 。尾 核和下丘脑都是调节胃运动的较高级中枢 ,文献 报道电刺激尾核(兔和狗),可使胃舒张 。杏仁核 位神经元自发放电频率也发生明显下降,但此变化 30min后恢复正常,且组织切片无异常,说明结扎双 侧颈总动脉对脑干有一定影响,但影响是暂时的可 逆过程 。本实验结果与殷萍等的实验结果相符。 而松开夹闭双侧颈总动脉的动脉夹后,最初2 min 内胃运动也表现为抑制(胃收缩波的总幅度、每个收 与下丘脑、孤束核、视前区、丘脑和海马等结构有双 向神经联系,这些神经联系使杏仁核涉及摄食行为、 胃肠运动等的调节作用,电刺激杏仁核底核可抑制 胃运动 “j。夹闭双侧颈总动脉,可导致杏仁核和尾 状核的缺血。 缩波的平均幅度以及胃运动指数这3项指标均降 低),适应后胃运动恢复。推测是缺血再灌注导致胃 运动的相关中枢如尾核、杏仁核等核团的兴奋,从而 表现为胃运动抑制,但是该抑制是暂时的、可逆的。 本实验结果表明,夹闭双侧颈总动脉后2 min, 肖运动受到显著抑制,随着夹闭时间的延长,胃运动 可逐渐恢复。初步分析,可能是由于夹闭双侧颈总 综上所述,夹闭双侧颈总动脉导致脑缺血早期, 引起胃运动的抑制效应。随着夹闭时间的延长,胃 动脉瞬间,使颈内动脉供血的各脑区的血压和脑血 流量下降,引起相应脑区神经元对缺血、缺氧作出应 运动机能逐渐恢复。可能是由于夹(下转第70页) 维普资讯 http://www.cqvip.com 70 2001.8l一81. 生物医学工程研究 第26卷 【7 Van Aken BE,Reitsma PH,Rosendaal FR.1nterleukin 8 and ̄enous thromb ̄is:evidence for a role of inflammation in thrombosis L J Haemato1.2002.116:173—177. 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