低频电刺激面肌预防面神经损伤致肌萎缩的实验研究
低频电刺激面肌预防面神经损伤致肌萎缩的实验研究
任重 任登霄 石阳
摘 要 目的 探讨电刺激面肌有无预防废用性肌萎缩的作用。方法 制作实验性面神经麻痹模型，电刺激眼轮匝肌(简称眼肌)3周后，测试眼肌肌纤维径、神经纤维径、再生神经纤维数，扫描电镜观察眼肌次级突触间隙面积。结果 电剌激和非电刺激侧眼肌细胞横断面积分别为(466.7±28.2)μm2和(478.2±13.6)μm2，差异无显著性。眼肌支配神经纤维数，电刺激侧平均(106.2±8.1)根，非剌激侧平均(187.6±1.2)根，显著小于非刺激侧(t=2.236，P<0.05)。电刺激侧神经纤维横断面积平均(5.32±0.30)μm2，非刺激侧平均(9.66±0.90)μm2，非常显著小于非刺激侧(t＝2.969，P<0.01)。电刺激侧眼肌次级突触间隙面积比非刺激侧明显减小。结论 电刺激面肌无预防肌萎缩作用，反而抑制了面神经纤维再生。
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关键词：低频电流；面神经麻痹；肌萎缩
电刺激疗法治疗面神经麻痹的目的是预防和改善肌萎缩，增强肌力。然而，能否预防肌萎缩，促进神经纤维的再生，尚不清楚。我们制作面瘫实验动物模型，电刺激眼轮匝肌(简称眼肌)，观察对神经纤维、肌纤维、运动终板等的作用，探讨电刺激疗法对面神经纤维、面肌肌纤维的作用。
材料和方法
豚鼠36只，体重700～900 g，实验组31只，正常对照组5只。实验组经戊巴比妥30 mg/kg腹腔内注射麻醉后，双侧腮腺部0.5%利多卡因局部追加麻醉。在腮腺部位切开皮肤，分离腮腺，在茎乳孔处找到面神经干，沿神经干找到支配眼肌和口轮匝肌的分叉处，用压强7.84×106 Pa，压榨宽度0.5 mm微型持针器压迫眼肌支配支10 min，应用神经电图测试，振幅消失，瞬目反射消失。
, 百拇医药
压榨31只豚鼠面神经后第2 d开始，戊巴比妥少量给药麻醉到豚鼠不能动之后，将直径200 μm 27 G 的注射针头每侧各两根分别剌入双侧眼轮匝肌部皮下，右侧连接日本产SEM-4201型神经电兴奋测试仪。以0.1 ms脉冲宽度的矩形波频率20 Hz，电流强度3 mA(预备实验能引起眼肌收缩的电流强度3 mA左右，故选用3 mA为刺激电流)。持续刺激5 s，间隔5 s，每日反复剌激20 min，共刺激21 d。左侧为非刺激侧，为对照组。实验结束时，实验组死亡3只。
每次电刺激前，用日本SEM-4201型神经电兴奋性测试仪0.2 mA刺激角膜，检查双侧瞬目反射恢复情况(预备实验引起上下眼睑完全闭合平均电流值为0.2 mA)。
电刺激3周后，分别摘除28只中的23只双侧眼肌和其支配神经。眼肌制成10 μm的冰冻切片，HE染色。手术显微镜下，在眼肌近旁摘除面神经，用2%锇酸固定、经过脱水、浸透、包埋后，切成0.5 μm的切片，甲苯胺蓝染色。应用LUZEX-F计算机图像分析系统测试肌纤维横断面积、有髓神经纤维横断面积及有髓神经纤维数。
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取实验组5只豚鼠双侧眼轮匝肌和正常组5只双侧眼肌应用盐酸消化法[1]去掉眼肌结缔组织，经脱水浸透干燥白金蒸喷后，供扫描电镜观察。
各实验组统计学处理采用t’检验。
结 果
瞬目反射双眼完全闭合天数，电刺激侧平均(21±6)d，非刺激侧(21±4)d，双侧差异无显著性(P>0.05)。
电刺激侧眼肌肌纤维横断面积平均(466.7±28.2)μm2，非刺激侧平均(478.2±13.6)μm2，双侧差异无显著性(P>0.05)。
有髓神经纤维数：电刺激侧平均(106.2±8.1)根，非刺激侧平均(187.6±1.2)根，双侧间神经纤维数差异有显著性(t＝2.236，P<0.05)。
, 百拇医药
电刺激侧有髓神经纤维横断面积平均(5.32±0.30)μm2，非刺激侧平均(9.66±0.90)μm2，双侧间差异有非常显著性(t＝2.969，P<0.01)。
正常组眼肌次级突触间隙沟多，深而大(图1)。电刺激侧次级突触间隙面积比正常组明显减少(图2)。非刺激侧次级突触间隙面积比正常组轻度减少(图3)。
图1 正常组眼肌次级突触间隙 ×2 000
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图2 电刺激侧眼肌次级突触间隙 ×2 000
图3 非电刺激侧眼肌次级突触间隙 ×2 000
讨 论
患侧面神经由于长时间重度失神经支配，面肌会出现废用性萎缩，肌收缩力下降，残留严重的面肌后遗麻痹，一些同道应用电刺激失神经支配的面肌，引起肌收缩，企图预防废用性面肌萎缩。可是本组结果在0.1 ms脉冲宽度的矩形波频率20 Hz，电 流强度3 mA，持续刺激5 s，间隔5 s，每日反复刺激20 min，共刺激21 d的条件下，显示电刺激侧和非刺激侧肌纤维横断面积差异无显著性，不支持电刺激面肌有预防肌萎缩的作用。Brown[2]报道，刺激肌肉有抑制肌肉支配神经再生的作用。青野[3]报道，面瘫初期和后期，刺激面肌都起到抑制面神经再生作用。本实验结果表明，电刺激侧支配眼肌的神经纤维数少于非刺激侧神经纤维数，横断面积也显著少于非刺激侧，支持Brown和青野的观点，电刺激面肌有抑制支配神经纤维再生作用。Salerno[4]制作切断狗面神经的面神经麻痹模型，利用注射器向眼角吹空气来检查瞬目反射恢复状况。报道电刺激侧瞬目反射比非刺激侧瞬目反射恢复快。本实验研究由于采用直接电刺激角膜，引起的瞬目反射比较客观。刺激侧瞬目反射恢复时间与非刺激侧瞬目反射恢复时间基本相同，说明电刺激面肌无促进肌肉功能恢复的作用。Salerno的实验结果可能主观因素较大，与我们的结果相反。以上足以说明电刺激面肌不仅无预防肌萎缩的作用，反而有抑制支配神经纤维再生的作用。
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扫描电镜还观察到，电刺激眼肌有抑制运动终板次级突触间隙面积恢复的作用。电刺激侧次级突触间隙面积比非刺激侧减少，即电刺激侧次级突触间隙的胆碱能受体比非刺激侧胆碱能受体少，不能大量接受乙酰胆碱，引起肌膜上大电位发生，即兴奋性下降，显示刺激侧肌麻痹程度比非刺激侧麻痹程度重。神经损伤后，远端轴突发生Waller变性，轴突流受阻，神经营养物质逐渐消耗，不仅导致运动终板变性，而且也使肌纤维蛋白合成减少，供能水平下降，导致肌纤维变性以及功能障碍。由于电刺激侧神经纤维再生受抑制，也必然导致肌纤维变性。虽然刺激侧肌细胞面肌与非刺激侧肌细胞面肌差异不明显，这可能因为只进行了3周电剌激。如果再延长刺激期限，神经纤维再生受抑制的程度可能会更加重，势必导致刺激侧肌细胞萎缩程度比非刺激侧肌细胞萎缩程度重。但是本实验采用的是小动物，有较大局限性。如能采用狗或其他大动物，其实验结果将更有说服力。
在临床上经常能见到重度面瘫患者，由于长期接受电刺激、超短波、按摩等疗法。虽然面肌功能评价已达到临床治愈，但是并未起到预防肌萎缩作用，反而出现患侧面肌痉挛、挛缩、患侧面肌比健侧面肌过度收缩、口角反而向患侧偏、睑裂也比健侧睑裂小等后遗症。虽然这些体征产生的机制尚不清楚。但是，这可能是由于长期接受过度刺激面肌所造成的。我们治疗各种面瘫2 000多例，发现面瘫发病3周内的急性期，尤其Bell瘫、Hunt综合征、耳源性面瘫，理疗5～10 d，有利于面肌功能恢复。这期间能解除病变面神经肿胀，减少面神经骨管对肿胀面神经的反作用力压迫损伤。主要还是应采取药物面神经减压疗法。3周～2个月期间为亚急性期，2个月以上为慢性期。在亚急性期和慢性期面神经已消肿不受骨管反作用力压迫损伤。因此，不需要理疗减轻面神经肿胀。这些刺激反而会损伤面神经纤维和肌纤维，出现一些不可治愈的后遗症。综上所述，电剌激疗法无预防废用性肌萎缩的作用，还有可能引起其他一些副损伤，甚至延缓面肌功能恢复，残留严重的后遗麻痹。
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作者单位：任重(110001 沈阳，中国医科大学附属第一临床学院耳鼻喉科)
石阳(110001 沈阳，中国医科大学附属第一临床学院耳鼻喉科)
任登霄(鞍山市第三医院耳鼻喉科)
参考文献
1，任重，王琰.不同程度失神经支配面瘫预后的实验探讨.中华物理医学杂志，1998，20：65-67.
2，Brown MC.A central role for denervated tissues in causing nerve sprouting.Nature,1979,282:724-726.
3，青野 央，村上信五，本多申光，他.モルモツト眼轮筋の神经再生に对する电气剌激の效果(第一报).Facial Nerve Research,1997,17:37-39.
4，Salerno GM.Blink reflex recovery after electrical stimulation of the reinnervated orbicularis oculi muscle in dogs.Ann Plast Surg,1990,25:360-371., http://www.100md.com
任重 任登霄 石阳
摘 要 目的 探讨电刺激面肌有无预防废用性肌萎缩的作用。方法 制作实验性面神经麻痹模型，电刺激眼轮匝肌(简称眼肌)3周后，测试眼肌肌纤维径、神经纤维径、再生神经纤维数，扫描电镜观察眼肌次级突触间隙面积。结果 电剌激和非电刺激侧眼肌细胞横断面积分别为(466.7±28.2)μm2和(478.2±13.6)μm2，差异无显著性。眼肌支配神经纤维数，电刺激侧平均(106.2±8.1)根，非剌激侧平均(187.6±1.2)根，显著小于非刺激侧(t=2.236，P<0.05)。电刺激侧神经纤维横断面积平均(5.32±0.30)μm2，非刺激侧平均(9.66±0.90)μm2，非常显著小于非刺激侧(t＝2.969，P<0.01)。电刺激侧眼肌次级突触间隙面积比非刺激侧明显减小。结论 电刺激面肌无预防肌萎缩作用，反而抑制了面神经纤维再生。
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关键词：低频电流；面神经麻痹；肌萎缩
电刺激疗法治疗面神经麻痹的目的是预防和改善肌萎缩，增强肌力。然而，能否预防肌萎缩，促进神经纤维的再生，尚不清楚。我们制作面瘫实验动物模型，电刺激眼轮匝肌(简称眼肌)，观察对神经纤维、肌纤维、运动终板等的作用，探讨电刺激疗法对面神经纤维、面肌肌纤维的作用。
材料和方法
豚鼠36只，体重700～900 g，实验组31只，正常对照组5只。实验组经戊巴比妥30 mg/kg腹腔内注射麻醉后，双侧腮腺部0.5%利多卡因局部追加麻醉。在腮腺部位切开皮肤，分离腮腺，在茎乳孔处找到面神经干，沿神经干找到支配眼肌和口轮匝肌的分叉处，用压强7.84×106 Pa，压榨宽度0.5 mm微型持针器压迫眼肌支配支10 min，应用神经电图测试，振幅消失，瞬目反射消失。
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压榨31只豚鼠面神经后第2 d开始，戊巴比妥少量给药麻醉到豚鼠不能动之后，将直径200 μm 27 G 的注射针头每侧各两根分别剌入双侧眼轮匝肌部皮下，右侧连接日本产SEM-4201型神经电兴奋测试仪。以0.1 ms脉冲宽度的矩形波频率20 Hz，电流强度3 mA(预备实验能引起眼肌收缩的电流强度3 mA左右，故选用3 mA为刺激电流)。持续刺激5 s，间隔5 s，每日反复剌激20 min，共刺激21 d。左侧为非刺激侧，为对照组。实验结束时，实验组死亡3只。
每次电刺激前，用日本SEM-4201型神经电兴奋性测试仪0.2 mA刺激角膜，检查双侧瞬目反射恢复情况(预备实验引起上下眼睑完全闭合平均电流值为0.2 mA)。
电刺激3周后，分别摘除28只中的23只双侧眼肌和其支配神经。眼肌制成10 μm的冰冻切片，HE染色。手术显微镜下，在眼肌近旁摘除面神经，用2%锇酸固定、经过脱水、浸透、包埋后，切成0.5 μm的切片，甲苯胺蓝染色。应用LUZEX-F计算机图像分析系统测试肌纤维横断面积、有髓神经纤维横断面积及有髓神经纤维数。
, http://www.100md.com
取实验组5只豚鼠双侧眼轮匝肌和正常组5只双侧眼肌应用盐酸消化法[1]去掉眼肌结缔组织，经脱水浸透干燥白金蒸喷后，供扫描电镜观察。
各实验组统计学处理采用t’检验。
结 果
瞬目反射双眼完全闭合天数，电刺激侧平均(21±6)d，非刺激侧(21±4)d，双侧差异无显著性(P>0.05)。
电刺激侧眼肌肌纤维横断面积平均(466.7±28.2)μm2，非刺激侧平均(478.2±13.6)μm2，双侧差异无显著性(P>0.05)。
有髓神经纤维数：电刺激侧平均(106.2±8.1)根，非刺激侧平均(187.6±1.2)根，双侧间神经纤维数差异有显著性(t＝2.236，P<0.05)。
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电刺激侧有髓神经纤维横断面积平均(5.32±0.30)μm2，非刺激侧平均(9.66±0.90)μm2，双侧间差异有非常显著性(t＝2.969，P<0.01)。
正常组眼肌次级突触间隙沟多，深而大(图1)。电刺激侧次级突触间隙面积比正常组明显减少(图2)。非刺激侧次级突触间隙面积比正常组轻度减少(图3)。
图1 正常组眼肌次级突触间隙 ×2 000
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图2 电刺激侧眼肌次级突触间隙 ×2 000
图3 非电刺激侧眼肌次级突触间隙 ×2 000
讨 论
患侧面神经由于长时间重度失神经支配，面肌会出现废用性萎缩，肌收缩力下降，残留严重的面肌后遗麻痹，一些同道应用电刺激失神经支配的面肌，引起肌收缩，企图预防废用性面肌萎缩。可是本组结果在0.1 ms脉冲宽度的矩形波频率20 Hz，电 流强度3 mA，持续刺激5 s，间隔5 s，每日反复刺激20 min，共刺激21 d的条件下，显示电刺激侧和非刺激侧肌纤维横断面积差异无显著性，不支持电刺激面肌有预防肌萎缩的作用。Brown[2]报道，刺激肌肉有抑制肌肉支配神经再生的作用。青野[3]报道，面瘫初期和后期，刺激面肌都起到抑制面神经再生作用。本实验结果表明，电刺激侧支配眼肌的神经纤维数少于非刺激侧神经纤维数，横断面积也显著少于非刺激侧，支持Brown和青野的观点，电刺激面肌有抑制支配神经纤维再生作用。Salerno[4]制作切断狗面神经的面神经麻痹模型，利用注射器向眼角吹空气来检查瞬目反射恢复状况。报道电刺激侧瞬目反射比非刺激侧瞬目反射恢复快。本实验研究由于采用直接电刺激角膜，引起的瞬目反射比较客观。刺激侧瞬目反射恢复时间与非刺激侧瞬目反射恢复时间基本相同，说明电刺激面肌无促进肌肉功能恢复的作用。Salerno的实验结果可能主观因素较大，与我们的结果相反。以上足以说明电刺激面肌不仅无预防肌萎缩的作用，反而有抑制支配神经纤维再生的作用。
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扫描电镜还观察到，电刺激眼肌有抑制运动终板次级突触间隙面积恢复的作用。电刺激侧次级突触间隙面积比非刺激侧减少，即电刺激侧次级突触间隙的胆碱能受体比非刺激侧胆碱能受体少，不能大量接受乙酰胆碱，引起肌膜上大电位发生，即兴奋性下降，显示刺激侧肌麻痹程度比非刺激侧麻痹程度重。神经损伤后，远端轴突发生Waller变性，轴突流受阻，神经营养物质逐渐消耗，不仅导致运动终板变性，而且也使肌纤维蛋白合成减少，供能水平下降，导致肌纤维变性以及功能障碍。由于电刺激侧神经纤维再生受抑制，也必然导致肌纤维变性。虽然刺激侧肌细胞面肌与非刺激侧肌细胞面肌差异不明显，这可能因为只进行了3周电剌激。如果再延长刺激期限，神经纤维再生受抑制的程度可能会更加重，势必导致刺激侧肌细胞萎缩程度比非刺激侧肌细胞萎缩程度重。但是本实验采用的是小动物，有较大局限性。如能采用狗或其他大动物，其实验结果将更有说服力。
在临床上经常能见到重度面瘫患者，由于长期接受电刺激、超短波、按摩等疗法。虽然面肌功能评价已达到临床治愈，但是并未起到预防肌萎缩作用，反而出现患侧面肌痉挛、挛缩、患侧面肌比健侧面肌过度收缩、口角反而向患侧偏、睑裂也比健侧睑裂小等后遗症。虽然这些体征产生的机制尚不清楚。但是，这可能是由于长期接受过度刺激面肌所造成的。我们治疗各种面瘫2 000多例，发现面瘫发病3周内的急性期，尤其Bell瘫、Hunt综合征、耳源性面瘫，理疗5～10 d，有利于面肌功能恢复。这期间能解除病变面神经肿胀，减少面神经骨管对肿胀面神经的反作用力压迫损伤。主要还是应采取药物面神经减压疗法。3周～2个月期间为亚急性期，2个月以上为慢性期。在亚急性期和慢性期面神经已消肿不受骨管反作用力压迫损伤。因此，不需要理疗减轻面神经肿胀。这些刺激反而会损伤面神经纤维和肌纤维，出现一些不可治愈的后遗症。综上所述，电剌激疗法无预防废用性肌萎缩的作用，还有可能引起其他一些副损伤，甚至延缓面肌功能恢复，残留严重的后遗麻痹。
, 百拇医药
作者单位：任重(110001 沈阳，中国医科大学附属第一临床学院耳鼻喉科)
石阳(110001 沈阳，中国医科大学附属第一临床学院耳鼻喉科)
任登霄(鞍山市第三医院耳鼻喉科)
参考文献
1，任重，王琰.不同程度失神经支配面瘫预后的实验探讨.中华物理医学杂志，1998，20：65-67.
2，Brown MC.A central role for denervated tissues in causing nerve sprouting.Nature,1979,282:724-726.
3，青野 央，村上信五，本多申光，他.モルモツト眼轮筋の神经再生に对する电气剌激の效果(第一报).Facial Nerve Research,1997,17:37-39.
4，Salerno GM.Blink reflex recovery after electrical stimulation of the reinnervated orbicularis oculi muscle in dogs.Ann Plast Surg,1990,25:360-371., http://www.100md.com