电针治疗糖尿病大鼠DCAN的HRV频阈分析

逄紫千 李佰泽 刘子萱 黄彩凤 祝恩智

(长春中医药大学，吉林 长春 130117)

糖尿病(DM)心脏自主神经病变(DCAN)是DM的严重并发症之一，以早期、广泛的交感及副交感神经束的小神经纤维退化为特征。DM患者可于DM症状之前就表现为心率变异性(HRV)异常，但多数患者由于没有临床症状或症状不典型而没有引起足够的重视，当病变严重时则会发生无痛性心肌梗死或猝死。流行病学研究显示DCAN在2型DM(T2DM)患者中发病率为65%～90%〔1〕，伴有DCAN的DM患者比无DCAN的患者死亡率高5倍〔2〕。针灸对DCAN早期治疗有优势。项目组对DM的针灸治疗处方进行优化，并对四肢取穴和躯体取穴二种腧穴配伍方法进行对比观察，采用HRV检测评价自主神经的损伤程度，旨在揭示电针治疗早期DM大鼠出现DCAN的作用机制，并找出最简便的腧穴配伍规律。

1 材料与方法

1.1实验动物 健康SPF级雄性SD大鼠60只，8周龄，体重200～220 g，动物许可证号：SCXK(辽)2015-0001。

1.2实验器材及试剂 澳大利亚AD instruments公司Power Lab 8/35生理记录仪，Lab Chart 8分析软件；HEA-STP30型欧姆龙血糖仪及血糖试纸；华佗牌SDZ-V型电针仪；中研太和牌毫针，规格0.5寸：0.18 mm×13 mm；1寸：0.25 mm×25 mm；链脲佐菌素(STZ)购自美伦生物(Lot:M0222A)。

1.3方法

1.3.1造模与分组 60只雄性SD大鼠，随机分为空白对照组、DM模型组、电针1组、电针2组，每组15只。空白对照组给予纯净水和大鼠维持饲料，其余3组大鼠制成DM模型。

造模方法参照文献〔3〕：给予含10%高脂+0.4%胆酸盐的饲料和10%葡萄糖纯净水喂养。4 w后，STZ用pH值4.2～4.5的0.1 mol/L柠檬酸钠-柠檬酸缓冲液避光条件下配成1%浓度STZ溶液。25 mg/kg连续2 d腹腔注射。空白对照组给予0.1 mol/L柠檬酸钠-柠檬酸缓冲液进行平衡实验。在适应性饲养1 w、造模前1 d、造模后1 w、2 w及电针治疗4 w时分别检测4组体重；在造模前1 d、造模后1 w及电针治疗后1、3、4 w时分别检测4组随机血糖(RBS)和空腹血糖(FPG)，以RBS>11.1 mmol/L作为成模标准。

1.3.2治疗方法 造模2 w后，空白对照组和DM模型组不予治疗；电针1组：选内关、曲池、后三里、三阴交4个肢体腧穴，治疗时取仰卧位；电针2组：选肺俞、心俞、胰俞、脾俞、肾俞5个背俞穴，治疗时取俯卧位。所有穴位均为双侧取穴。直刺进针，平补平泻，加电针，使用疏密波，脉冲强度8 Hz。每日治疗1次，每次20 min，6 d为1个疗程，连续治疗4个疗程，疗程间休息1 d。大鼠腧穴定位参照《实验针灸学》〔4〕。

1.3.3HRV检测方法 控制室温25℃以上，肢体温度保持在32℃以上。4组大鼠采用30 mg/kg戊巴比妥钠麻醉。动物麻醉状态下仰卧位固定，将针头式导联电极，负极固定在右前肢，正极固定在左后肢，参考电极固定右后肢。采用标Ⅱ导联心电图(ECG)信号监测。采集60 min正常ECG信号，经Lab Chart 8的HRV模块识别窦性R波，剔除不符合要求的ECG数据，将记录的ECG数据进行频域分析。HRV频域指标：低频(LF)0.2～0.75 Hz、高频(HF)0.75～2.5 Hz，其相应标化功率：LF标化(LFnorm)=100×LF/(TP-VLF)，其中TP为总功率，VLF为极低频；HF标化(HFnorm)=100×HF/(TP-VLF)及LF/HF。

1.4统计学方法 应用SPSS21.0软件进行t检验及单因素方差分析。

2 结 果

2.1一般情况 造模前4组体重比较差异无统计学意义(P>0.05)；造模7 d后，3组造模大鼠与空白对照组差异有统计学意义(P<0.05)；电针4 w后，2个电针组与DM模型组、空白对照组差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

造模前，4组大鼠FPG水平差异无统计学意义(P>0.05)；造模7 d时，DM模型组、电针1组和电针2组与空白对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)；电针治疗4 w，2个电针组FPG水平均保持持续下降趋势，与DM模型组、空白对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表1 各组大鼠体重变化

与空白对照组比较：1)P<0.05；与DM模型组比较：2)P<0.05，同表2，表3，表5

表2 各组大鼠FPG水平变化

造模前，4组大鼠RBS值基本一致(P>0.05)；造模7 d后，DM模型组及2个电针组RBS值呈明显上升趋势，与空白对照组比较差异有统计学意义(P<0.01)。经过4 w电针治疗后，2个电针治疗组RBS有轻度下降趋势，DM模型组与电针1组比较差异有统计学意义(P<0.05)；与电针2组比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 各组大鼠RBS变化

2.2HRV频阈指标检测结果 治疗前，DM模型组、电针1组、电针2组平均心率上升，显著高于空白对照组(P<0.05)； 3组比较差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后，DM模型组平均心率显著下降，与空白对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)；电针1组与DM模型组比较有明显回升(P<0.01)，接近空白对照组；电针2组与DM模型组、空白对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。治疗前与空白对照组比较，DM模型组、电针1组和电针2组LFnorm、LF/HF呈明显上升趋势，HFnorm呈明显下降趋势(P<0.05)，3组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后DM模型组与空白对照组LFnorm、HFnorm和LF/HF比较明显下降(P<0.05)；电针1组与DM模型组比较有明显回升(P<0.05)；电针2组与DM模型组比较也有改善，但差异无统计学意义(P>0.05)；两电针组显著低于空白对照组(P<0.05)。见表5。

2.32个电针组大鼠治疗后LFnorm、HFnorm、LF/HF的回升率 设空白对照组为A，DM模型组为B，电针1组为C，电针2组为D。电针1组(C-B/A-B)；电针2组(D-B/A-B)；电针1组LFnorm回升率为60.76%，电针2组为24.38%；电针1组HFnorm回升率为91.54%，电针2组为81.65%；电针1组回升率LF/HF为43.10%，电针2组为20.69%。

表4 各组大鼠治疗前后平均心率比较次/min)

与空白对照组比较：1)P<0.05；与DM模型组比较：2)P<0.01，3)P<0.05；与治疗前比较：4)P<0.05

表5 HRV频域指标检测结果

3 讨 论

DCAN最早损害的主要是与自主神经功能有关的小纤维即A-δ有髓纤维和无髓鞘的C纤维〔5〕，包括支配皮肤汗腺活动的交感神经节后纤维及与心率变异有关的心血管自主神经纤维，由于病变早期症状缺乏特异性，且效应器官受躯体内外环境的影响较大，容易导致漏诊和误诊。

HRV是指逐次心动周期间的时间变异数，是反映神经体液因素对窦房结的调节作用及交感神经活性与迷走神经张力及其平衡的重要指标〔6〕，能够早期反映交感及迷走神经的功能状态并发现早于临床症状的病理成份。因此HRV是交感神经张力和迷走神经活性的重要电生理检测手段。有研究〔5〕发现DM患者HRV降低，无症状性心肌缺血常见，且运动实验时缺血时间延长，提示亚临床自主神经病变是DM患者发生无症状性心肌缺血的一个重要原因。当DCAN患者出现症状时，自主神经损害已经较为严重，不利于临床开展有效治疗。因此，HRV对DCAN起到了重要的辅助诊断作用。

窦房结活动受自主神经的控制，所以心率变化可以作为评价自神经功能的指标之一。长期高血糖状态下产生的氧自由基可能会损害迷走神经及其递质受体，使迷走神经功能下降，同时，窦房节受到异常自主神经的调节，又可使血浆和心脏的儿茶酚胺显著升高，交感神经张力亢进，超过窦房结起搏细胞心率调节范围时，心率变化幅度反而会明显减小，HRV下降，并伴有平均心率增快〔7〕。本实验结果提示迷走神经功能下降，交感神经相对亢进；随造模时间延长，交感神经也开始出现受损表现。HRV频域分析法对短时程静息心率成分的分析具有较高的准确性。国外研究证实，DM患者的自主神经病理主要表现为静息心率慢减，心率固定，压力感受反射减弱〔8〕。LF被认为是由交感神经和迷走神经相互作用的心率波动,并与血管的压力感受反射作用相关，多被认为是交感神经活动的标志。HF与迷走神经的传出活动有关，主要受呼吸活动影响，为定量观察迷走神经功能的指标，代表血压的快速度波动，与呼吸运动有关。LF/HF是反映交感-迷走神经平衡的标志，比值增大反映交感神经张力增强，代表交感神经活动占主导地位。LFnorm、HFnorm和LF/HF等频阈指标能够准确客观地解释DM大鼠早、中期麻醉状态下自主神经病变特征，符合HRV频阈分析法的属性。本研究结果提示DM早期自主神经损害表现为迷走神经受损，而交感神经代偿性兴奋性增强。随DM病时程延长，在迷走神经受损之后，交感神经也有损害表现。DCAN过程中，以迷走神经更早出现，随病程发展，交感及迷走均受累，但程度仍不相同。另外本研究结果说明，STZ6 w时LF/HF的降低主要来源于LFnorm，提示迷走神经损伤较早，而之后LF/HF降低主要是交感神经损伤造成的。

针灸疗法在DM的临床治疗中有广泛应用，其选用的腧穴多与症候所在神经节段有明显的相关性〔9〕。研究表明，经穴的主治同神经节段联系密切，即使不同经脉穴位若在相同脊髓节段，可以调节属于同一神经节段范围内的相关脏器的生理或病理变化，四肢远侧的腧穴也基本符合这一规律〔10〕。本组电针处方以滋阴壮元，通调经络为治疗原则。电针1组：针对上、中、下三消的症状，选取肢体腧穴：曲池、内关、足三里、三阴交4个腧穴，神经节段为上肢C5～T1，下肢L2～S2。曲池属手阳明大肠经穴，后三里为足阳阳胃经腧穴，阳明经为多气多血之经，二穴合用取治痿独取阳明之意；内关为手厥阴心包经络穴，三阴交为足三阴经的交汇穴，二穴相配可补益心肾，养血柔筋。4穴远近相配，标本兼治，增强腧穴配伍的协同效应，起到疏通经络，滋阴壮元的作用。电针2组：选取躯体腧穴：肺俞、心俞、胰俞、脾俞、肾俞5个背俞穴，神经节段为T1～L2。肺俞以清热润肺、生津止渴；心俞以补心养血，濡养筋脉；胰俞以养胰健脾，调和肠胃；脾俞以补益气血、养阴生津；肾俞以补肾滋阴；五穴均为背俞穴，是脏腑之气输注背腰部的穴位，取其“从阳引阴，阴病治阳”的腧穴固有生物学特性，起到培本固元，滋阴生津的作用。现代研究表明，背俞穴与脊柱两侧的交感神经节所在位置吻合，因此电针背俞穴可以迅速改善局部组织代谢，直接刺激躯体相应节段的交感神经及神经伴随的血管，通过反射作用于脊髓相应节段的自主神经中枢，通过脊髓中枢平面，双向调整内脏功能〔11〕。本实验说明电针对自主神经系统具有一定的调节作用，能够降低交感神经的活性，提高迷走神经张力，调节自主神经的平衡性，增高HRV。对于DCAN的电针治疗方案优选肢体腧穴组。

4 参考文献

1黄 佳，凌丹芸.糖尿病心脏自主神经病变程度与心肌缺血发生和严重的关系〔J〕.内科理论与实践，2008;3(5)：343-6.

2Qin XP，Zeng SY，Li D，etal.Calcitonin gene-related Peptide-mediated depressor effect and inhibiting vascular hypertrophy of rutaecarpine in renovascular hypertensive rats〔J〕. J Cardiovasc Pharmacol，2007;50(7)：654-9.

3陈 欣，文 武，郁正亚.高糖高脂饲料联合小剂量链脲佐菌素制备SD大鼠2型糖尿病模型〔J〕.中国医药导刊，2015;17(7)：737-40.

4郭 义，方剑乔.实验针灸学实验指导〔M〕.第3版.北京：中国中医药出版社，2012：46-8.

5逄紫千，叶玉琴，李秋明.肌电图在糖尿病周围神经病和酒精中毒性周围神经病诊断及鉴别诊断中的应用价值〔J〕.吉林大学学报医学版，2014;40(6)：1247-51.

6郭继鸿.心电图学〔M〕.北京：人民卫生出版社，2002：66-128.

7Bianchi AM,Mainardi L,Petrucci E,etal.Time-variant power spectrum analysis for the detection of transient episodes in HRV signal.IEEE〔J〕.Trans Biomed Eng,1993;40(2):136-44.

8Bigger JT,Fleiss JL,Steinman RC,etal.Correlation among time and frequency domain measures of heart period variability two weeks after acute myocardial infraction〔J〕.Am J Cardiol,1992;69:891-8.

9王鸿庆，孙继飞，徐云生.糖尿病周围神经病变的中医研究进展〔J〕.江苏中医药，2015;47(1)：83-5.

10郭 义，方剑乔.实验针灸学〔M〕.北京：中国中医药出版社，2012：118-28.

11李 俊，赵吉平.背俞穴浅析〔J〕.中医药临床杂志，2005;17(3)：304-5.