谢　冕，张雪梅，郭　波，张　益，喻　田

(1.重庆市中医院麻醉科　400021； 2.重庆市妇幼保健院超声科　400010；3 遵义医学院麻醉学系，贵州遵义 563000)



针刺百会穴对老年大鼠吸入麻醉后认知功能障碍的影响

谢冕1，张雪梅2，郭波1，张益3，喻田3

(1.重庆市中医院麻醉科400021； 2.重庆市妇幼保健院超声科400010；3 遵义医学院麻醉学系，贵州遵义 563000)

目的探讨针刺百会穴对老年大鼠异氟醚吸入麻醉后术后认知功能障碍(POCD)的效果及电生理机制。方法48只老年SD大鼠分为针刺百会穴+异氟醚吸入组(AI组)，单纯异氟醚吸入组(I组)及对照组(C组)，每组16只。AI组与I组接受1.5%异氟醚吸入4 h，C组吸入空气。麻醉7 d后从3组中各抽取8只进行Morris水迷宫实验，包括定位航行实验和空间探索实验，以评估3组大鼠的空间学习记忆能力；其余大鼠进行在体电生理实验，通过比较各组高频刺激(HFS)前后海马CA1区神经元场兴奋性突触后电位(fEPSP)的幅度来评价长时程增强(LTP)的变化。结果AI组与C组每日定位航行实验的逃避潜伏期均明显短于I组(P<0.05)；I组跨台次数(5.9±2.1)较AI组(15.4±1.6)与C组(16.4±1.1)明显减少(P<0.01)；电生理实验：C组在HFS后1、30 min和60 min的fEPSP幅度为248.2%±16.3%，217.5%±17.6%与195.8%±11.9%；I组分别为201.3%±19.7%，153.2%±13.9%，146.7%±22.8%，与C组相比显著降低(P<0.01)；AI组相应时间点的fEPSP幅度为240.5%±13.8%，199.6%±11.1%与194.2%±20.2%，与I组相比有明显的升高(P<0.05)。I组HFS后fEPSP幅度明显低于AI组与C组(P<0.05)；AI组与C组间两种行为学实验以及LTP实验比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。结论异氟醚吸入麻醉可导致老年大鼠发生明显的POCD，而针刺百会穴可明显缓解异氟醚所导致的学习记忆功能障碍。

认知障碍；海马；针灸疗法；老年大鼠；长时程增强

异氟醚是临床上常用的吸入麻醉药，但老年患者在异氟醚麻醉后却时有精神错乱、焦虑、人格改变以及学习记忆功能受损等中枢神经功能障碍的发生，统称为术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction,POCD)[1]。如何预防这一并发症成为了麻醉师目前所面临的重大难题。针灸作为我国传统医学的瑰宝，已被证明有明显的脑保护作用[2-3]。但其是否可以预防异氟醚麻醉所导致的POCD目前仍不明确。海马神经元长时程增强(long-term potentiation,LTP)是学习记忆的基础，同时也是全身麻醉影响学习记忆的重要途径[4]。因此本研究旨在通过行为学和电生理的方法，探讨针刺百会穴预防老年大鼠POCD的效果及具体机制。

1　材料与方法

1.1材料健康成年SPF级SD大鼠48只，20月龄，雌雄不拘，体质量510～650 g，购自第三军医大学实验动物中心，动物许可证号：SCXK(渝)2007-0005。大鼠分为针刺百会+异氟醚吸入组(AI组)，单纯异氟醚吸入组(I组)以及对照组(C组)，每组16只。

1.2方法

1.2.1麻醉方法AI组与I组大鼠放入麻醉箱中，吸入含1.5%异氟醚的运载气体(每分钟O21 L+ air 1 L)(批号：N0088008，Baxter公司，美国)4 h，C组则放入麻醉箱中吸入含30%氧气的空氧混合气4 h。AI组大鼠于异氟醚麻醉后取百会穴行针灸刺激，采用15 mm×0.26 mm毫针，接G6805-2型电针仪(上海华谊医用仪器有限公司生产)通电刺激至术毕。刺激波形疏密波，频率2/15 Hz，电针强度为引起局部肌肉轻微颤动，大鼠穴位根据中国针灸学会实验针灸研究会制订的《动物针灸穴位图谱》进行选择。

1.2.2行为学实验异氟醚麻醉后7 d各组均取8只大鼠行Morris水迷宫(成都泰盟科技有限公司)实验。Morris水迷宫实验在正式实验开始前1 d，所有参与行为学实验的动物适应环境；由定位航行实验和空间探索实验组成的正式实验。方法同王东等[5]报道。

1.2.3电生理记录麻醉后7 d时3组各取8只大鼠行在体电生理记录：大鼠头部固定于脑立体定位仪上(深圳瑞沃德科技有限公司)，局部麻醉后切开头皮，根据大鼠脑立体定位图谱确定大鼠海马CA1区(前囟后3.6 mm，中线旁3.0 mm，深度1.8～2.2 mm)及Schaffer侧枝(前囟后4.1 mm，中线旁3.7 mm，深度2.6～3.0 mm)的坐标。记录电极(阻抗：2MΩ，A-M System公司，美国)尖端置于CA1区，刺激电极(WPI公司，美国)置于Schaffer侧枝。电生理数据采集通过Model 3000微电极放大器(A-M System公司，美国)完成，刺激的给予运用Master8刺激仪(AMPI公司，以色列)完成。首先给予波宽为0.1 ms的方波对Schaffer侧枝进行刺激，调整刺激强度直至在CA1区所诱发的场兴奋性突触后电位(field excitatory postsynaptic potential，fEPSP)幅值约为最大值的50%，以此强度为基础刺激强度，记录此刺激强度下fEPSP 30 min，以确保突触传递的稳定。此后以3串200 Hz的高频刺激(high frequency stimulation,HFS)诱发LTP，每串包含20个脉冲，每串间隔30 s，HFS后给予基础刺激强度并记录6 min。fEPSP幅值的计算方法为fEPSP起点到终点的连线与fEPSP最低值交汇处的垂直距离；以基础刺激诱发fEPSP的幅度为100%，其他时点的数据均以此作归一化；以HFS前后fEPSP的幅值的增幅代表LTP的程度，并观察比较3组大鼠HFS前后LTP的情况。

2　结　果

各组大鼠在吸入异氟醚期间状态良好，SpO2均在90%以上，且麻醉苏醒良好。

2.1定位航行逃避潜伏期各组大鼠与第1天相比，后4 d的逃避潜伏期有不同程度的缩短(P<0.05),说明各组大鼠均对之前训练产生了记忆。各组相比，AI组与C组每天的逃避潜伏期均明显短于I组(P<0.05)，AI组与C组间比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

2.2空间探索实验I组跨台次数(5.9±2.1)较AI组(15.4±1.6)与C组(16.4±1.1)明显减少(P<0.01)，AI组跨台次数与C组相比差异无统计学意义(P>0.05)。

2.33组HFS前后fEPSP幅度(LTP)的比较各组在HFS后fEPSP幅度均升高30%以上，维持超过30 min，说明LTP诱发成功。C组在HFS后1、30、60 min的fEPSP幅度为248.2%±16.3%，217.45%±17.6%与195.8%±11.9%；I组分别为201.3%±19.7%，153.2%±13.9%，146.7%±22.8%，与C组相比显著降低(P<0.01)；AI组相应时间点的fEPSP幅度为240.5%±13.8%，199.6%±11.1%与194.2%±20.2%，与I组相比有明显的升高(P<0.05)。AI组与C组间比较，差异无统计学意义(P>0.05)。

表1　3组大鼠5 d逃避潜伏期的比较

a：P<0.05，与C组相比；b：P<0.05，I组相比。

A：3组大鼠fEPSP幅度HFS前后变化示意图，B：3组间比较的统计图。a：P<0.05，b：P<0.01，与C组相比。c：P<0.05，与Ⅰ组相比。

图13组大鼠fEPSP幅度(LTP)的比较。

3　讨　论

随着我国人口的逐渐老龄化，接受手术与麻醉的老年人势必越来越多，而老年人术后易发生POCD，可导致患者生活质量严重下降、住院时间延长、住院费用增加[6-7]。吸入麻醉药是POCD的诱发因素之一。研究显示，异氟醚麻醉后POCD的发生率可高达27%[8-9]。目前临床上尚无特别有效的方法可预防异氟醚麻醉导致的POCD。有研究发现，术前针刺百会穴可减少高龄患者术后认知功能障碍的程度，但该方法是否也可以减轻异氟醚所致的POCD，以及其具体的机制却仍然不明[10-11]。

海马神经元的LTP在学习记忆的过程中扮演者非常重要的角色。研究发现，异氟醚对学习记忆影响的功能机制可能正是与其抑制了海马神经元的LTP有关[12-13]。在本研究中，老年大鼠吸入异氟醚7 d后在行为学上发生了明显的学习记忆功能障碍，同时海马CA1区神经元的LTP也明显受到抑制。给予针刺百会穴干预后，老年大鼠的空间学习记忆能力与海马神经元LTP均恢复到了基本正常的水平。这说明了针刺百会穴对异氟醚所致的POCD有明显的缓解效果，且其可能的作用机制是通过改善了异氟醚对海马神经元LTP的抑制作用。

针刺百会穴可提升阳气，开窍启闭，有醒神安神功效，同时还可以调节督脉。有研究报道，电针刺激督脉可增加脑部血流，改善脑部缺血症状，从而产生脑保护作用[14-15]。因此，本研究中，针刺百会穴可能正是通过这一途径，改善了海马神经元的氧供，从而缓解了异氟醚所致的LTP抑制，最终达到了预防麻醉后POCD发生的效果。

综上所述，异氟醚麻醉可导致老年大鼠发生明显的POCD，而针刺百会穴可明显缓解异氟醚所导致的学习记忆功能障碍，其机制可能与减轻异氟醚对海马神经元LTP的损伤有关。

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The impact of acupuncturing BaiHui on preventing cognitive dysfunction after isoflurane anesthesia in aged rats

Xie Mian1,Zhang Xuemei2,Guo Bo1,Zhang Yi3,Yu Tian3

(1.DepartmentofAnesthesiology,ChongqingHospitalofTCM,Chongqing400021,China;2.DepartmentofUltrasound,ChongqingHealthCenterofWomenandChildren,Chongqing400010,China;3.DepartmentofAnesthesiology,ZunyiMedicalCollege,Zunyi,Guizhou563000,China)

ObjectiveTo investigate the impact and electrophysiological mechanism of acupuncturing BaiHui in prevention of postoperative cognitive dysfunction (POCD) after isoflurane anesthesia.Methods48 aged rats were randomly assigned into 3 groups:acupuncturing BaiHui plus isoflurane anesthesia (group AI),group isoflurane anesthesia (group I) and control group (group C),with 16 rats in each groups respectively.Group AI and I inhaled 1.5% isoflurane for 4h and group C inhaled air.7 days after anesthesia,8 rats were extracted from each group for Morris water maze,including place navigation test and spatial probe test,for estimating the spatial learning-memory ability.Other rats were used for in vivo electrophysiological experiment.The variation of LTP was assessed via comparing the amplitude of field excitatory postsynaptic potential (fEPSP) before and after high frequency stimulation (HFS) in hippocampal CA1 regions.ResultsThe escape latency of place navigation test of group I was remarkably shorter than group AI and group C(P<0.05).In the spatial probe test,the frequency to cross the platform of group I was notably less than group AI and C (P<0.05).Amplitude of fEPSP after HFS in group I was lower than group AI and C as well.(P<0.05).However,there was no significant difference in the behavioral and electrophysiological results between group AI and C(P>0.05).ConclusionIsoflurane anesthesia could induce obvious POCD and learning-memory deficits in aged rat,which can be relieved by acupuncturing BaiHui.The underlying mechanism may be correlated with improvement of hippocampal oxygen supply and reduction of LTP lesions.

cognition disorders;hippocampus;acupuncture-moxibustion;aged rat;long-term potentiation

谢冕(1977-)，主治医师，博士，主要从事中医药在围术期的应用，超声影像学在围术期的应用等研究。

论著·基础研究doi:10.3969/j.issn.1671-8348.2016.26.008

R614.2 R254.3

A

1671-8348(2016)26-3624-03

2016-02-19

2016-04-06)