兔坐骨神经实验性电损伤后的功能评价
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作者：李学拥 陈璧 孙怡
单位：李学拥(第四军医大学西京医院全军整形外 科中心烧伤外科，陕西 西安710033)；陈璧(第四军医大学西京医院全军整形外 科中心烧伤外科，陕西 西安710033)；孙怡(华北油田医疗卫生管理中心采一医院内科,河北 任 丘 062552)
关键词：电损伤；电生理；周围神经
第四军医大学学报000432 摘 要:目的 观察兔坐骨神经实验性电损伤后不同时期神经电特性的改变，并了 解其变化规 律. 方法 以不同的电压损伤神经后按不同时间进行功能指标观察，包括神经 传导速度、潜伏期、动作电位峰值、刺激阈值. 结果 动作电位峰值随着损伤电位的增加而 减少. 随着时间的延长逐渐恢复. 潜伏期随着损伤电压的增大而增大，随着时间的延长逐渐恢复正常. 随着损伤电压的增大传导速度逐渐降低, 随着观察时间的延长传导速度逐渐恢复. 结论 神经损伤的程度与损伤电压直接相关. 神经纤维的粗细影响着神经受损的程度. 动作电位峰值可以反映出神经干的损伤程度和神经纤维的再生情况.
, 百拇医药
中图号：R664 文献标识码：A
文章编号：1000-2790(2000)04-0493-03
Evaluation of sciatic nerve functions following electrical injury in rabbits
LI Xue-Yong CHEN Bi
(Department Burn Surgery, Plastic Surgery Center of Chinese PLA, Xijing Ho spital, Fourth Military Medical University, Xi'an 710033, China)
SUN Yi
, 百拇医药 (First Internal Medicine Department, Medical Administration Center, First Oil Ext raction Hospital, Huabei Oil Field,Renqiu Hebei 062552,China)
Abstract: AIM The sciatic nerve of rabbit was injured by e lectrical current experimentally and the eletrophysiological indexes of the nerv e were measured for the study of the injury mechanism. METHODS The sciatic nerve was injured with different electrical current and in differen t observation period the nerve conduction velocity, action potential peak value,latent period, stimulative thre shold were measured. RESULTS The nerve conduction velocity and action pot ential peak value decreased along with augmentation of the injury current. Never theless, the latent period and stimulative threshold were the opposite. CO NCLUSION The injury degree of the nerve correlates with the magnitude of the injury current. The thickness of the nerve affects the nerve injured ext ent. The action potential peak value can reflect the regeneration of the nerve fibers.
, http://www.100md.com
Keywords:eletrical injury; electrophysiology; peripheral nerve
0 引言
电烧伤后周围神经系统损害包括感觉运动丧失、感觉异常、感觉迟钝、皮肤灼痛、 交感神经反射障碍等[1]. 我们通过对兔坐骨神经实验性电损伤后观察不同时 期的改变，了解其变化规律.
1 材料和方法
1.1 动物实验 中国本兔40只(本校实验动物中心提供)，雌雄不拘，体质 量 2～2.5 kg，随机分组，每组4只，3只进行实验观察，另1只备用. 正常对照组4只，损伤组按 损伤电压大小分为50 V损伤组、75 V损伤组、200 V损伤组3组，每组按观察期限再分为1 w k组、2 wk组、1 mo组、3 mo组,共计13个小组. 由兔耳缘iv 20 g.L-1戊巴比妥钠( 30 m g.kg-1)麻醉动物，俯卧位四肢固定，剪除臀部和下肢的毛发，在下肢后侧正中线由 月 国窝至臀大肌剪开皮肤, 在月 国窝处分离皮下组 织寻找月 国神经, 然后沿神经走行剪开肌肉充分暴露神经, 使其与周围 组织分离, 在月 国窝至骶骨区域内电损伤3 cm神经(用不同电压值),缝合伤口按不 同期限进行观察.
, 百拇医药
1.2 电生理指标 ①展趾功能检查[2]： 将兔提离地面,观察展趾程度. 评定标准：无展趾反射(-)；足趾轻度展开(+)；足趾中度展开()；足趾完全展开(). ②电生理检查:动物 观察到期后，分别在臀部解剖出坐骨神经和踝部解剖出胫神经、腓浅神经. 前者放入记录电 极，后者放入刺激电极，进行电生理测定. 观察指标为：刺激阈值、峰值、潜伏期、传导速 度. 刺激器：频率3 kHz, 波宽0.1 s 波幅,依动物本身条件定. 放大器:增益1000输入选 择,0.1 s或1 s，X轴扫描(0.1～0.5)ms.cm-1 Y轴幅度50 v/c.
2 结果
2.1 大体观察 50 V即时损伤的神经纤维外观无明显变化，各时间点上观察神经 形 态正常，动物下肢功能未见明显受限. 75 V即时损伤的神经纤维发现与电极接触区域颜色发 黄，1 wk后解剖观察神经轻度水肿，颜色发红，2 wk后观察神经水肿减轻，质脆，颜色恢复 正常，下肢功能轻度受限. 200 V即时损伤的神经纤维整个损伤神经段发黑. 1 wk后神经水 肿与周围组织粘连，质脆. 2 wk后观察神经颜色为恢复正常，水肿减轻. 1 mo后神经颜色恢 复正常，质地变硬如索条，不易拉断，未见与周围组织粘连. 动物下肢功能完全受限，后跟 可见大块溃烂.
, 百拇医药
2.2 展趾功能恢复 50 V损伤组在1～2 wk可出现()的展趾反射，在1 mo和3 mo 组 展趾反射达到(
)，功能接近正常. 75 V损伤组1 wk时展趾反射(+)，2 wk及1 mo时展趾反 射()，3 mo时展趾反射(
)恢复 正常. 200 V损伤组在各时间观察点上均没有展趾反射出现.
2.3 电生理检测 动作电位峰值随着损伤电位的增加而减少. 随着时 间的延长逐渐恢复. 腓浅神经的动作电位小于胫神经的动作电位峰值. 这与二者神经纤维构成不同有关，前者主 要由细纤维组成，后者主要由粗纤维构成. 腓浅神经在75 V电压损伤后没有动作电位引出. 以后逐渐恢复并达到正常. 200 V损伤组在两条神经各观察时间点上均没有动作电位引出(Ta b 1，2). 胫神经的潜伏期小于腓浅神经的潜伏期，胫神经的潜伏期随着损伤电压的增大 而增大，随着时间的延长逐渐恢复正常. 腓浅神经的潜伏期在各损伤电压下及各观察时间点 上均大于胫神经；并且75 V损伤组在1 wk时没有动作电位引出亦无法测量潜伏期，2 wk后测 到的潜伏期明显大于正常组，3 mo时亦没有恢复正常. 随着损伤电压的增大传导速度逐渐降低, 随着观察时间的延长传导速度逐渐 恢复. 胫神经50 V损伤组传导速度改变轻微并能恢复正常，75 V损伤组传导速度降低明显， 3 mo时仍未恢复正常. 腓浅神经的降低程度明显大于胫神经. 75 V损伤组3 mo时仍没有恢复 到正常水平. 50 V损伤组刺激阈值没有改变，75 V损伤组刺激阈值增大，随着观察时间的延 长逐渐降低. 200 V损伤组刺激阈值最大时仍没有神经冲动引出. 腓浅神经的刺激阈值大于 胫神经. 而3 mo时胫神经的刺激阈值逐渐恢复正常，腓浅神经尚未达到正常水平.
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表 1 坐骨神经电损伤后胫神经电生理特性的改变
Tab 1 Electrophysiological characteristic changes of tibial nerve after sciatic nerve electrical current injury Time
Group/V
Threshold/mV
Peak/μV
Latent/ms
NCV/ m.s-1
1 wk
50
, 百拇医药
200±35
180±16a
1.900±0.021
78.9±1.1
75
600±57a
140±19
2.200±0.165
68.2±1.9a
200
36 000
, 百拇医药
0
0
0
2 wk
50
200±15
240±14
1.800±0.074
83.3±1.6
75
400±77
210±24
2.100±0.086
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71.4±0.9a
200
36 000
0
0
0
1 mo
50
200±15
600±74
1.700±0.089
88.2±2.7
, 百拇医药 75
400±38
300±26
2.010±0.038
75.0±1.3
200
36 000
0
0
0
3 mo
50
200±13
, http://www.100md.com
600±22
1.600±0,055
93.7±1.3
75
200±16
400±25
1.700±0.087
88.2±1.3
200
36 000
0
0
, 百拇医药 0
Normal
2000
1100±68
1.400±0.084
107.1±1.3
aP<0.05 vs normal group.表 2 坐骨神经电损伤后腓浅神经电生理特性的改变
Tab 2 Electrophysiological characteristic changes of the lateral sural cutaneous nerve after sciatic nerve electrical current injury Time
, 百拇医药
Group/V
Threshold/mV
Peak/μV
Latent/ms
NCV/m.s -1
1 wk
50
200±58
70±4a
2.100±0.059
71.4 ±1.1
, 百拇医药
75
36 000±1028
0
0
0
200
36 000
0
0
0
2 wk
50
200±74
, 百拇医药
180±33
1.900±0.084
79±1.8
75
1200±48
140±29
4.800±0.095a
31.2±2 a
200
36 000
0
0
, 百拇医药
0
1 mo
50
200±25
240±75
1.800±0.038
83.3 ±1.8
75
800±667
160±73
3.700±0.068
44.0± 2.0a
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200
36 000
0
0
0
3 mo
50
200±36
310±35
1.700±0.056
88.2 ±1.6
75
600±57
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200±64
2.700±0.032
55.6± 1.7a
200
36 000
0
0
Normal
0.2
450±86
1.600±0.033
93.7± 1.3
, 百拇医药
aP<0.05 vs normal group.3 讨论
评价实验动物周围神经的损伤再生有各种方法，如组织学、形态学 、肌力、电生理及功能指数等，从不同角度对神经纤维再生的情况、神经纤维通过吻合口的 情况、再生神经纤维的形态、数量及功能恢复的情况做出客观的评价. 早在1944年，Berry 等[3]应用电生理方法研究了周围神经再生，系统地测量了猫坐骨神经再生纤维的 神经传 导速度和组织兴奋性. 由于电生理方法灵敏、准确、已成为评价周围神经再生的基本方法之 一.
3.1 神经损伤的程度与损伤电压直接相关 从实验结果看出，随着损伤电压的增 大 ，神经受损伤的程度也逐渐增加. 如50 V的神经损伤是为可逆性的神经损伤，对于神经纤维 的电特性影响较小，且功能能够完全恢复. 75 V损伤后神经的传导功能明显受到限制. 这 从传导速度、峰值、刺激阈值的改变可以看出. 200 V的神经损伤为不可逆的损伤，观察3 m o仍不能恢复动作电位. 电烧伤后的神经损伤主要由于电流通过后的热损伤及电流对神经轴 膜的损害. 有实验表明机体内长形细胞容易受到电流损害，是由于电流破坏了细胞膜上的脂 质双分子层，使细胞膜形成小孔而后融合终致细胞破溃功能丧失[4].
, 百拇医药
3.2 神经纤维的粗细影响着神经受损程度 由腓浅神经和胫神经的电 生理特性变化来看，在相 同的电压下腓浅神经较胫神经容易受到电流的损害. 腓浅神经主要司感觉，神经纤维为较细 的Aδ和C类纤维. 而胫神经包含有大量的运动神经纤维,神经纤维主要为较粗的Aβ类纤 维. 说明电损伤时较细的感觉神经纤维容易受到损伤. 这可能与细纤维无髓鞘或髓鞘较薄电 阻较 小，电流较大，使神经容易受到损伤. 说明电流强度与神经损伤成正比关系.
3.3 动作电位峰值的价值 随电压的增加动作电位峰值逐渐缩小，说 明神经纤维的损害逐渐加重，随着观察时间的延长动作 电位逐渐恢复正常，说明神经纤维逐渐再生. 通过观察兔坐骨神经电损伤后电生理指标变化,结论如下：①神经电生理测定可客观反 映周围神经溃变与再生情况. ②神经损伤程度与损伤电压呈正相关. 200 V已是不可逆性损 伤. ③神经纤维的粗细与其受损程度呈负相关. ④动作电位峰值可以反映出神经干损伤程度 和神经纤维的再生情况.
, 百拇医药
作者简介:李学拥(1965-),男(汉族),北京市人. 博士生(导师陈 壁), 主治医生,讲师. Tel.(029)3375277
参考文献:
[1] Grube BJ, Heimbach DM, Loren H. Neurologic consequences of e lectrical burns[J]. J Trauma, 1990; 30(3): 254-258.
[2] Ishii DN, Lupien SB. Insulin-like growth factor portect against d iabetic neuropathy effects on sensory nerve regeneration in rats[J]. J Neuro sci Res, 1995; 40(1): 138-144.
[3] Berry CM. The electrical activity of regenerating nerves in cat[J ]. J Neurophysysiol, 1944; 7(1): 103-112.
[4] Weaver JC, Mintzer RA. Decreased bilayer stability due to transmem brane potentials[J]. Phys Lett, 1981; 86(1): 57-65.
收稿日期:1999-02-04; 修回日期:1999-03-18, http://www.100md.com
单位：李学拥(第四军医大学西京医院全军整形外 科中心烧伤外科，陕西 西安710033)；陈璧(第四军医大学西京医院全军整形外 科中心烧伤外科，陕西 西安710033)；孙怡(华北油田医疗卫生管理中心采一医院内科,河北 任 丘 062552)
关键词：电损伤；电生理；周围神经
第四军医大学学报000432 摘 要:目的 观察兔坐骨神经实验性电损伤后不同时期神经电特性的改变，并了 解其变化规 律. 方法 以不同的电压损伤神经后按不同时间进行功能指标观察，包括神经 传导速度、潜伏期、动作电位峰值、刺激阈值. 结果 动作电位峰值随着损伤电位的增加而 减少. 随着时间的延长逐渐恢复. 潜伏期随着损伤电压的增大而增大，随着时间的延长逐渐恢复正常. 随着损伤电压的增大传导速度逐渐降低, 随着观察时间的延长传导速度逐渐恢复. 结论 神经损伤的程度与损伤电压直接相关. 神经纤维的粗细影响着神经受损的程度. 动作电位峰值可以反映出神经干的损伤程度和神经纤维的再生情况.
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中图号：R664 文献标识码：A
文章编号：1000-2790(2000)04-0493-03
Evaluation of sciatic nerve functions following electrical injury in rabbits
LI Xue-Yong CHEN Bi
(Department Burn Surgery, Plastic Surgery Center of Chinese PLA, Xijing Ho spital, Fourth Military Medical University, Xi'an 710033, China)
SUN Yi
, 百拇医药 (First Internal Medicine Department, Medical Administration Center, First Oil Ext raction Hospital, Huabei Oil Field,Renqiu Hebei 062552,China)
Abstract: AIM The sciatic nerve of rabbit was injured by e lectrical current experimentally and the eletrophysiological indexes of the nerv e were measured for the study of the injury mechanism. METHODS The sciatic nerve was injured with different electrical current and in differen t observation period the nerve conduction velocity, action potential peak value,latent period, stimulative thre shold were measured. RESULTS The nerve conduction velocity and action pot ential peak value decreased along with augmentation of the injury current. Never theless, the latent period and stimulative threshold were the opposite. CO NCLUSION The injury degree of the nerve correlates with the magnitude of the injury current. The thickness of the nerve affects the nerve injured ext ent. The action potential peak value can reflect the regeneration of the nerve fibers.
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Keywords:eletrical injury; electrophysiology; peripheral nerve
0 引言
电烧伤后周围神经系统损害包括感觉运动丧失、感觉异常、感觉迟钝、皮肤灼痛、 交感神经反射障碍等[1]. 我们通过对兔坐骨神经实验性电损伤后观察不同时 期的改变，了解其变化规律.
1 材料和方法
1.1 动物实验 中国本兔40只(本校实验动物中心提供)，雌雄不拘，体质 量 2～2.5 kg，随机分组，每组4只，3只进行实验观察，另1只备用. 正常对照组4只，损伤组按 损伤电压大小分为50 V损伤组、75 V损伤组、200 V损伤组3组，每组按观察期限再分为1 w k组、2 wk组、1 mo组、3 mo组,共计13个小组. 由兔耳缘iv 20 g.L-1戊巴比妥钠( 30 m g.kg-1)麻醉动物，俯卧位四肢固定，剪除臀部和下肢的毛发，在下肢后侧正中线由 月 国窝至臀大肌剪开皮肤, 在月 国窝处分离皮下组 织寻找月 国神经, 然后沿神经走行剪开肌肉充分暴露神经, 使其与周围 组织分离, 在月 国窝至骶骨区域内电损伤3 cm神经(用不同电压值),缝合伤口按不 同期限进行观察.
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1.2 电生理指标 ①展趾功能检查[2]： 将兔提离地面,观察展趾程度. 评定标准：无展趾反射(-)；足趾轻度展开(+)；足趾中度展开()；足趾完全展开(). ②电生理检查:动物 观察到期后，分别在臀部解剖出坐骨神经和踝部解剖出胫神经、腓浅神经. 前者放入记录电 极，后者放入刺激电极，进行电生理测定. 观察指标为：刺激阈值、峰值、潜伏期、传导速 度. 刺激器：频率3 kHz, 波宽0.1 s 波幅,依动物本身条件定. 放大器:增益1000输入选 择,0.1 s或1 s，X轴扫描(0.1～0.5)ms.cm-1 Y轴幅度50 v/c.
2 结果
2.1 大体观察 50 V即时损伤的神经纤维外观无明显变化，各时间点上观察神经 形 态正常，动物下肢功能未见明显受限. 75 V即时损伤的神经纤维发现与电极接触区域颜色发 黄，1 wk后解剖观察神经轻度水肿，颜色发红，2 wk后观察神经水肿减轻，质脆，颜色恢复 正常，下肢功能轻度受限. 200 V即时损伤的神经纤维整个损伤神经段发黑. 1 wk后神经水 肿与周围组织粘连，质脆. 2 wk后观察神经颜色为恢复正常，水肿减轻. 1 mo后神经颜色恢 复正常，质地变硬如索条，不易拉断，未见与周围组织粘连. 动物下肢功能完全受限，后跟 可见大块溃烂.
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2.2 展趾功能恢复 50 V损伤组在1～2 wk可出现()的展趾反射，在1 mo和3 mo 组 展趾反射达到(
)，功能接近正常. 75 V损伤组1 wk时展趾反射(+)，2 wk及1 mo时展趾反 射()，3 mo时展趾反射()恢复 正常. 200 V损伤组在各时间观察点上均没有展趾反射出现.2.3 电生理检测 动作电位峰值随着损伤电位的增加而减少. 随着时 间的延长逐渐恢复. 腓浅神经的动作电位小于胫神经的动作电位峰值. 这与二者神经纤维构成不同有关，前者主 要由细纤维组成，后者主要由粗纤维构成. 腓浅神经在75 V电压损伤后没有动作电位引出. 以后逐渐恢复并达到正常. 200 V损伤组在两条神经各观察时间点上均没有动作电位引出(Ta b 1，2). 胫神经的潜伏期小于腓浅神经的潜伏期，胫神经的潜伏期随着损伤电压的增大 而增大，随着时间的延长逐渐恢复正常. 腓浅神经的潜伏期在各损伤电压下及各观察时间点 上均大于胫神经；并且75 V损伤组在1 wk时没有动作电位引出亦无法测量潜伏期，2 wk后测 到的潜伏期明显大于正常组，3 mo时亦没有恢复正常. 随着损伤电压的增大传导速度逐渐降低, 随着观察时间的延长传导速度逐渐 恢复. 胫神经50 V损伤组传导速度改变轻微并能恢复正常，75 V损伤组传导速度降低明显， 3 mo时仍未恢复正常. 腓浅神经的降低程度明显大于胫神经. 75 V损伤组3 mo时仍没有恢复 到正常水平. 50 V损伤组刺激阈值没有改变，75 V损伤组刺激阈值增大，随着观察时间的延 长逐渐降低. 200 V损伤组刺激阈值最大时仍没有神经冲动引出. 腓浅神经的刺激阈值大于 胫神经. 而3 mo时胫神经的刺激阈值逐渐恢复正常，腓浅神经尚未达到正常水平.
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表 1 坐骨神经电损伤后胫神经电生理特性的改变
Tab 1 Electrophysiological characteristic changes of tibial nerve after sciatic nerve electrical current injury Time
Group/V
Threshold/mV
Peak/μV
Latent/ms
NCV/ m.s-1
1 wk
50
, 百拇医药
200±35
180±16a
1.900±0.021
78.9±1.1
75
600±57a
140±19
2.200±0.165
68.2±1.9a
200
36 000
, 百拇医药
0
0
0
2 wk
50
200±15
240±14
1.800±0.074
83.3±1.6
75
400±77
210±24
2.100±0.086
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71.4±0.9a
200
36 000
0
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0
1 mo
50
200±15
600±74
1.700±0.089
88.2±2.7
, 百拇医药 75
400±38
300±26
2.010±0.038
75.0±1.3
200
36 000
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3 mo
50
200±13
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600±22
1.600±0,055
93.7±1.3
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400±25
1.700±0.087
88.2±1.3
200
36 000
0
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Normal
2000
1100±68
1.400±0.084
107.1±1.3
aP<0.05 vs normal group.表 2 坐骨神经电损伤后腓浅神经电生理特性的改变
Tab 2 Electrophysiological characteristic changes of the lateral sural cutaneous nerve after sciatic nerve electrical current injury Time
, 百拇医药
Group/V
Threshold/mV
Peak/μV
Latent/ms
NCV/m.s -1
1 wk
50
200±58
70±4a
2.100±0.059
71.4 ±1.1
, 百拇医药
75
36 000±1028
0
0
0
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2 wk
50
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180±33
1.900±0.084
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3.700±0.068
44.0± 2.0a
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1.700±0.056
88.2 ±1.6
75
600±57
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200±64
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55.6± 1.7a
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0.2
450±86
1.600±0.033
93.7± 1.3
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aP<0.05 vs normal group.3 讨论
评价实验动物周围神经的损伤再生有各种方法，如组织学、形态学 、肌力、电生理及功能指数等，从不同角度对神经纤维再生的情况、神经纤维通过吻合口的 情况、再生神经纤维的形态、数量及功能恢复的情况做出客观的评价. 早在1944年，Berry 等[3]应用电生理方法研究了周围神经再生，系统地测量了猫坐骨神经再生纤维的 神经传 导速度和组织兴奋性. 由于电生理方法灵敏、准确、已成为评价周围神经再生的基本方法之 一.
3.1 神经损伤的程度与损伤电压直接相关 从实验结果看出，随着损伤电压的增 大 ，神经受损伤的程度也逐渐增加. 如50 V的神经损伤是为可逆性的神经损伤，对于神经纤维 的电特性影响较小，且功能能够完全恢复. 75 V损伤后神经的传导功能明显受到限制. 这 从传导速度、峰值、刺激阈值的改变可以看出. 200 V的神经损伤为不可逆的损伤，观察3 m o仍不能恢复动作电位. 电烧伤后的神经损伤主要由于电流通过后的热损伤及电流对神经轴 膜的损害. 有实验表明机体内长形细胞容易受到电流损害，是由于电流破坏了细胞膜上的脂 质双分子层，使细胞膜形成小孔而后融合终致细胞破溃功能丧失[4].
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3.2 神经纤维的粗细影响着神经受损程度 由腓浅神经和胫神经的电 生理特性变化来看，在相 同的电压下腓浅神经较胫神经容易受到电流的损害. 腓浅神经主要司感觉，神经纤维为较细 的Aδ和C类纤维. 而胫神经包含有大量的运动神经纤维,神经纤维主要为较粗的Aβ类纤 维. 说明电损伤时较细的感觉神经纤维容易受到损伤. 这可能与细纤维无髓鞘或髓鞘较薄电 阻较 小，电流较大，使神经容易受到损伤. 说明电流强度与神经损伤成正比关系.
3.3 动作电位峰值的价值 随电压的增加动作电位峰值逐渐缩小，说 明神经纤维的损害逐渐加重，随着观察时间的延长动作 电位逐渐恢复正常，说明神经纤维逐渐再生. 通过观察兔坐骨神经电损伤后电生理指标变化,结论如下：①神经电生理测定可客观反 映周围神经溃变与再生情况. ②神经损伤程度与损伤电压呈正相关. 200 V已是不可逆性损 伤. ③神经纤维的粗细与其受损程度呈负相关. ④动作电位峰值可以反映出神经干损伤程度 和神经纤维的再生情况.
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作者简介:李学拥(1965-),男(汉族),北京市人. 博士生(导师陈 壁), 主治医生,讲师. Tel.(029)3375277
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收稿日期:1999-02-04; 修回日期:1999-03-18, http://www.100md.com