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编号:10268741
对速尿引起总和电位与蜗内电位不同变化的认识
http://www.100md.com 《中华耳鼻咽喉头颈外科杂志》 1999年第5期
     作者:胡宁 姜伟 汪磊

    单位:100037 北京 海军总医院耳鼻咽喉科

    关键词:诱发电位;听觉;耳蜗微音电位;呋塞米

    中华耳鼻烟喉科杂志990512 摘要 目的 研究SP的生理特性,探讨总和电位(summating potential,SP)与蜗内电位(endocochlear potential,EP)变化的关系。方法 实验使用8只健康杂色豚鼠,经颈静脉注入速尿或速尿-小牛血清白蛋白混合液,同步观察SP与EP的改变。SP由105 dB peSPL的交替极性短声诱发,面神经管电极记录;EP从耳蜗基底回记录。结果 用药前SP以-SP为主,无+SP或很小,用药后随着EP的快速下降,-SP振幅迅速变小、消失,+SP出现或振幅增大;随着EP恢复到一定值,+SP消失或变的很小,-SP重新出现、振幅逐渐增大,60 min时EP与-SP均恢复至用药前水平。结论 速尿引起SP两种成分-SP与+SP产生分离性改变,-SP振幅与EP幅值变化一致,而+SP振幅与EP幅值变化相反。
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    Differences in furosemide-induced changes of summating potential and endocochlear potential in guinea pigs

    HU Ning,JIANG Wei,WANG Lei.

    Department of Otorhinolaryngology, Navy General Hospital, Beijing 100037

     Abstract Objective To investigate the physiological properties of summating potential (SP) and to compare the different changes between SP and endocochlear potential (EP) induced by Furosemide in guinea pigs. Methods SP in response to clicks with alternative polarities at 105dB peSPL was recorded from a electrode in the facial nerve canal. EP was measured with a glass microelectrode in the basal turn of the cochlea. SP and EP were observed simultaneously and continuously after injection of Furosemide or the solution of Furosemide-bovine serum albumin injected into the jugular vein of the animal. Results Before furosemide application, only -SP could be recorded with small or without +SP. After furosemide injection, EP declined dramatically followed by reduction of the -SP which quickly vanished, while +SP appeared or the amplitude increased. When EP recovered to a certain level, +SP disappeared or dramatically decreased and then -SP reappeared. The amplitude of -SP increased progressively with EP recovery. Both -SP and EP recovered to the pre-injected level in 60 min after the furosemide application. Conclusion The results suggest that Furosemide induced distinct changes of -SP and +SP, the two components of SP. The changes of -SP amplitude was consistent with that of the EP value, while the changes of +SP amplitude were contrary to that of the EP value.
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    Key words Evoked potentials, anditory Cochlear microphonic potentials Furosemide

    总和电位(summating potential,SP)是耳蜗的固有电位之一,由于对SP的确切的生理起源和生理意义不十分清楚,一直限制其在临床上的应用[1]。近年来随着在梅尼埃病患者耳蜗电图检测中发现SP振幅异常增大,尤其与听神经动作电位(action potential, AP)比较,SP/AP振幅比值异常增大[1-4],以及在模拟膜迷路积水[2],外淋巴漏[3],基底膜移位[4]等动物实验中亦证实内淋巴腔容积增加及基底膜向鼓阶移位时SP及SP/AP振幅比值异常增大,因此将这种改变作为梅尼埃病与外淋巴漏临床听力学诊断指标日益受到人们的重视[1],从而有必要对SP进行进一步研究[5]。速尿是一种袢利尿剂,全身应用可以引起耳蜗电位和蜗内电位(endocochlear potential, EP)的可逆性改变,但对毛细胞无明显损害[6,7]。我们以速尿作为造模手段,通过对速尿引起的SP与EP的不同改变探讨,期望从另一个角度认识SP的生理特性。
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    材料与方法

    健康杂色豚鼠8只,耳廓反射正常,体重250~350 g,随机分为2组,每组4只。速尿组:经颈外静脉50 mg/kg剂量注射速尿;混合液组:注射速尿(50 mg/ml)与小牛血清白蛋白(250 mg/ml)的混合液按50 mg/kg的速尿剂量给药。腹腔注射戊巴比妥钠(30 mg/kg)麻醉动物,气管切开插管,接呼吸机,注射氯化琥珀酰胆碱松弛肌肉,以热水袋保持体温。

    SP及AP记录:7S11-A信息处理机(三荣公司,日本)记录。将针电极插入右侧面神经管为记录电极,参考电极插入同侧颊肌,鼻尖接地。刺激声为短声,交替极性,间隔75 ms,经DR531耳机加铜网屏蔽、接直径5 mm、长10 mm声管距右外耳道口1 cm给声,刺激声压级105 dB peSPL。扫描20 ms,滤波80~1 500 Hz,平均叠加128次,屏幕显示及XY绘图仪打印。所有动物均从右耳记录,每组4耳。

, 百拇医药     EP记录:左腹侧下颌下径路暴露左侧耳蜗,在手术显微镜下于耳蜗基底回中阶对应骨壁开窗。玻璃微电极内充150 mmol/L KCl溶液、内置Ag-AgCl电极为记录电极,参考电极经KCl琼脂盐桥置于颈部肌肉上,接微电极放大器数字显示EP幅值。以微电极操纵器夹持玻璃微电极,在血管纹表面调零后,垂直于血管纹表面进入中阶。所有动物均从左耳记录,每组4耳。

    SP、AP及EP记录稳定15 min后,经右侧颈外静脉注射药物,1 min内匀速推完。每隔1 min同步记录1次SP、AP和EP,20 min后每隔5 min记录1次,持续观测60 min。

    结果

    AP由N1与N2两个负波组成,振幅以N1波峰至基线的距离表示;SP为叠加于N1波前的基线偏移,振幅以偏移最高点距基线的距离表示。给药前SP以-SP为主,无+SP或+SP位于-SP前,振幅远小于-SP。速尿组的-SP振幅为(-8.38±3.38)μV(±s,以下同),混合液组为(-7.38±1.19)μV;EP幅值速尿组为(82.25±2.13) mV,混合液组为(85.25±2.33)mV;SP/AP振幅比值速尿组为0.059±0.025,混合液组为0.051±0.015。给药前两组间的各值差异无显著性(t检验,P>0.05)。
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    用药后EP与AP表现为相同的变化趋势。速尿组的EP值在2~3 min降至最低点(-9.30±4.25)mV;混合液组的EP在4~5 min间降至最低点(33.80±10.20) mV,未出现-EP。 60 min时速尿组和混合液组的EP值分别恢复为(80.23±3.28)mV及(83.83±2.71)mV。速尿组豚鼠AP均消失,混合液组2只豚鼠出现短时AP消失,2组的AP均在60 min内逐步恢复至给药前水平。

    速尿组-SP于用药后1 min时消失,+SP出现或振幅显著增大,维持至8~10 min后消失或恢复为用药前水平,-SP亦重新出现,振幅逐渐增大,20~40 min间振幅最大,平均峰值达(-12.75±3.38)μV,用药后60 min恢复为(-8.75±3.75)μV。

    由于给药初期AP和-SP消失,因此组内平均SP/AP振幅比值为AP和-SP均存在时的-SP/AP振幅比值(图1)。速尿组在AP重新出现后-SP/AP振幅比值增大迅速,在12~35 min间维持较高水平,平均峰值为0.245±0.211,60 min时为0.059±0.026;混合液组的-SP/AP振幅比值上升较慢,在14~50 min间维持较高水平,平均峰值为0.089±0.015,60 min时为0.059±0.016。
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    图1 速尿组与混合液组SP、EP及SP/AP平均值的变化过程

    2组动物以时间为函数的-SP和+SP振幅、EP值以及SP/AP振幅比值的同步观察的平均变化结果显示-SP随EP快速下降并消失,+SP出现或快速增大,即使EP转为负值,+SP仍存在;随着EP逐渐恢复,+SP变小,-SP重新出现,振幅逐渐变大,达到峰值后振幅再逐渐变小,恢复至给药前水平。由于-SP重新出现后+SP已经很小或消失,为便于显示SP的变化,此时忽略+SP,只计算-SP振幅,因此图1中以SP振幅表示,绘制为连续变化曲线,零点位置表示-SP和+SP振幅均为零或接近于零。速尿组的SP/AP比值在-SP重新出现初期较大,然后逐渐减小,最后恢复至给药前水平;混合液组则由于-SP重新出现的时间差别较大,SP/AP平均比值变化不大(图1)。

    速尿组的SP幅值与EP变化关系显示EP低于20~40 mV及-EP时,多出现+SP;EP大约在50~60 mV之间时,-SP的振幅较大(图2)。混合液组的SP幅值与EP变化关系显示EP低于40 mV时为+SP,而EP在40~65 mV时有的动物为+SP,有的为-SP,反映了动物对速尿-小牛血清白蛋白混合液作用的个体差异(图3)。
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    图2 速尿组4只豚鼠SP幅值与EP变化的关系

    图3 混合液组4只豚鼠SP幅值与EP变化的关系

    讨论

    SP是声刺激诱发的产生于耳蜗内的直流电位,包括+SP与-SP两种成分,其波形和持续时间由刺激声包络所决定[1]。刺激声的种类、频率、强度以及记录电极的位置均可影响所记录SP的极性、振幅及波形。本文给药前记录的SP与Klis等[4]以4kHz短纯音刺激、蜗尖记录以及Uchida等[2]以短声刺激、底回前庭阶骨壁记录的结果相似,均以-SP为主,只是振幅较小。实验显示速尿作用后-SP随着EP的下降而振幅变小,在EP下降到一定值时-SP消失,待EP恢复到一定值时-SP重新出现,并随EP的增加逐渐增大,甚至超过用药前水平。与-SP不同,+SP在EP值下降到一定程度才出现或增大,在EP为负值及AP、-SP均消失时,+SP仍然存在并维持较高水平,当EP恢复到一定程度时+SP消失或变的很小。这一结果与Prazma等[7]以利尿酸进行的实验结果相似,利尿酸使-SP振幅减小、+SP振幅增大,认为-SP与+SP的起源不同,-SP依赖于离子的主动转运,但未对+SP进行解释。我们认为速尿引起的SP与EP的不同改变提示了一种值得注意的电生理现象,即速尿引起SP的-SP和+SP2种成分的分离性改变,-SP振幅减小直至消失时,+SP反而出现和振幅变大,而当-SP重新出现及恢复正常时,+SP振幅又变的很小或消失,说明2种成分生理意义不同;+SP与AP的变化相似,与EP的变化一致,而+SP的变化与EP的变化不一致,可能提示+SP振幅与EP值正相关,而+SP振幅与EP值负相关。要证实这种推测还需要了解速尿引起的SP的改变是否是继发于EP的改变的结果。
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    由于SP的确切生理起源尚不清楚,除了毛细胞电活动及基底膜的不对称运动的参与SP的形成外,可能还有其它机制过程的参与。最新的研究认为袢利尿剂通过抑制血管纹边缘细胞基底侧膜上的Na-K-2Cl顺向转运体,阻碍K+进入边缘细胞及流入内淋巴,从而引起血管纹细胞皱缩、内淋巴K+浓度下降及EP降低[6]。此过程有可能引起暂时性的内淋巴容积改变,引起基底膜移位,造成SP的改变。由于本实验没有观察速尿作用后的内淋巴容积、内淋巴离子成分以及基底膜位移的改变,因此不能完全排除速尿通过引起上述条件的改变而影响SP。通过严格控制的实验,研究SP与EP是否存在某种内在联系,进而对SP进一步认识将是一个值得研究的课题。

    速尿是以游离形式作用于血管纹,与白蛋白结合后则使耳毒性降低[5]。从混合液组的EP下降幅值明显低于速尿组的结果,本实验支持该结论。但是两组SP的改变相似,说明SP对速尿的作用敏感,只要血液中有小剂量游离状态的速尿即可引起明显的SP振幅和极性的改变。
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    参考文献

    1 Ferrar JA,Ruth RA. Electrocochleography. In: Jacobson JT, ed. Principles and applications in auditory evoked potentials. Needham Heights: Allyn and Bacon,1994. 101-121.

    2 Uchida K, Kitahara M, Yazawa Y. Electrocochleography in experimental endolymphatic hydrops. Acta Otolaryngol Suppl,1994,510:24-28.

    3 Badr-el-Dine M, Gerken GM, Meyerhoff WL. Loss of perilymph effects electrocochleographic potentials in the guinea pig. Am J Otol,1994,15:717-722.
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    4 Klis SF, Smoorenburg GF. Osmotically induced pressure difference in the cochlea and its effect on cochlear potentials. Hear Res,1994,75:114-120.

    5 Rybak LP. Ototoxicity of loop diuretics. Otolaryngol Clin North Am,1993,26: 829-844.

    6 Ikeda K, Oshima T, Hidaka H, et al. Molecular and clinical implications of loop diuretic ototoxicity. Hear Res,1997,107:1-8.

    7 Prazma J, Thomas WG, Fischer ND, et al. Ototoxicity of the ethacrynic acid. Arch Otolaryngol,1972,95:448-456.

    (收稿:1998-11-15 修回:1999-03-16), 百拇医药