新皮质及边缘叶对消化活动影响的实验研究

【中图分类号】R749.16 【文献标识码】A 【文章编号】1672－3783(2011)12－0021－01

【摘要】目的：明确大脑皮层新皮质、边缘叶是否影响消化活动。方法：采用电刺激逐点刺激大脑皮层新皮质、边缘叶区域，观察家兔胃电图（EGG）的改变，对于ECG变化较大的区域进行胃泌素（G17）的测定；刺激迷走神经，观察家兔EGG和G17水平的变化；分别破坏大脑皮层新皮质、边缘叶功能区后再刺激迷走神经，观察家兔EGG和G17水平的变化；剪断家兔迷走神经后再分别刺激大脑皮层新皮质、边缘叶功能区，观察EGG和G17水平的变化。结果：电刺激新皮质4区底部和边缘叶后，家兔的EGG和G17水平与对照组相比，差异有统计学意义（P＜0.05）,说明大脑新皮质和边缘叶能够影响消化活动；刺激迷走神经后，家兔的EGG和G17水平与对照组相比，差异有统计学意义（P＜0.05）；分别破坏大脑皮层新皮质和边缘叶后再刺激迷走神经后家兔的ECG和G17水平波动范围很大，说明大脑皮层破坏后会出现消化功能紊乱；剪断家兔迷走神经后分别再刺激大脑皮层新皮质和边缘叶测定的EGG和G17水平，与对照组相比差异无统计学意义。结论：中央前回外侧面底部的新皮质4区底部和边缘叶，对消化活动的影响较大；大脑皮层损伤后，会出现消化活动紊乱，而迷走神经损伤后，大脑皮层功能区对消化活动的调节会减弱。

【关键词】电刺激；新皮质；边缘叶；家兔

胃液的分泌一般分为两个阶段:第一个阶段为神经反射分泌期,也就是当食物未入口和仍在口腔咀嚼时即可引起胃液的分泌,巴甫洛夫做的条件反射实验也已证实大脑皮层的反射活动可以引起消化器官的活动;第二个阶段是神经-体液分泌期，也就是食物进进入胃后，与胃壁接触后刺激幽门部粘膜分泌G17，而G17通过神经的作用促进胃腺的分泌。第一阶段神经反射所引起的分泌量比第二阶段多，而胃液分泌量直接决定着人体内的消化活动，可见，神经反射性分泌在人体的消化活动中发挥着重要作用。临床上有许多例子证实大脑皮层活动对人体消化器官的活动具有重要的影响，比如在带有胰瘘管、胃瘘管以及胆囊瘘管的病人当谈到美味的食物时，就能够影响消化液分泌量以及胆囊的收缩,然而大脑皮层哪些功能区对消化功能有影响仍未可知。本研究通过动物实验，分别在破坏前和破坏后逐点电刺激大脑皮层新皮质、边缘叶和迷走神经，明确大脑皮层新皮质、边缘叶对消化功能是否有影响以及迷走神经对消化功能的影响，为临床上进行大脑皮层损伤和迷走神经损伤患者的消化功能研究提供一定的实验依据。

1 材料与对象

1.1 实验动物及其分组: 本研究选用64只家兔，体重在2-2.5kg，随机分为8组，每组8只大白兔。①对照组；②新皮质刺激组；③边缘叶刺激组；④迷走神经刺激组；⑤新皮质破坏者；⑥边缘叶破坏组；⑦迷走神经破坏刺激新皮质组⑧迷走神经破坏刺激边缘叶组。

1.2 实验仪器及试剂:本实验所用的PC polygraf HR 高分辨多道胃肠功能检测仪是美国Medtronic Synectics 公司生产，测定血清G17的含量采用北京原子能研究所提供的试剂盒。江湾I型C立体定位仪。

1.3 实验方法: 每组动物在实验前均空腹8h以上，用脱毛剂脱去胃窦与胃体体表投影处部位的毛，然后把两个直径为0.5cm的Ag-AgCl电极介导电膏分别固定在脱毛处，最后把动物俯卧位固定，PC polygraf HR 高分辨多道胃肠功能检测仪在施加因素前后分别记录EGG 25min，并且每组实验动物分别在施加因素前后各15min取耳缘静脉血1ml，在4000r/min的转速下离心10min,取其上清液采用放射免疫方法测定各组血清中G17的含量。

电极的装置：把兔头固定于江湾I型C立体定位仪上，将同心圆电极插入家兔的新皮质、边缘叶部位，同心圆电极的介导线与日本光电公司生产的MSE-400型电子刺激器相连接。相关刺激参数为：频率59Hz, 波宽 0.2ms,强度 200μA，刺激持续时间为10s.损坏新皮质、边缘叶的直流电相关参数为2mA,30s。

迷走神经破坏：将实验动物用氯醛糖（50mg/kg）和乌拉坦（5mg/kg）混合，耳缘静脉麻醉后进行气管切开，分离出两侧颈部迷走神经并切断。对于EGG的观察和血标本的采集，操作步骤同上。

1.4 观测指标: 分析EGG参数采用仪器配套的软件，计算机对采集的EGG进行数据处理，相关分析参数有：振幅；主频率；G17.

1.5 统计学方法:所有统计学分析在SPSS17.0软件包上进行分析，结果以平均数±标准差表示，两组间比较采用t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 刺激新皮质、边缘叶前后家兔EGG和血清G17水平测定结果。由表1可见，刺激新皮质4区底部，振幅、频率、G17水平明显升高，说明新皮质能够促进消化；而刺激边缘叶后，振幅、频率、G17水平明显降低，说明边缘叶能抑制消化。

表1 刺激新皮质、边缘叶前后家兔EGG和血清G17水平测定结果比较（X±s）

注：*P＜0.05；**P＜0.01；***P＜0.001.

2.2 分别破坏新皮质、边缘叶后再刺激迷走神经后家兔EGG和血清G17的水平: 由表2可见，当分别破坏新皮质、边缘叶后再刺激迷走神经后，家兔EGG和血清G17的变动范围较大，说明破坏新皮质和边缘叶后会导致消化功能紊乱。

表2 破坏新皮质、边缘叶后再刺激迷走神经后家兔EGG和血清G17的水平

2.3 刺激迷走神经前后，家兔EGG和血清G17水平: 由表3可见，迷走神经刺激后家兔EGG和血清G17水平与刺激前相比，明显改变，说明迷走神经对消化功能有一定的促进作用。

表3 刺激迷走神经前后家兔EGG和血清G17水平测定结果比较（X±s）

注：*P＜0.05；**P＜0.01；***P＜0.001.

2.4 迷走神经破坏后刺激大脑新皮质和边缘叶，家兔EGG和血清G17水平测定结果:由表4可见，破坏迷走神经后，再刺激大脑皮质和边缘叶，家兔EGG和血清G17水平无明显改变，说明新皮质和边缘叶受迷走神经支配。

表4 迷走神经破坏后刺激大脑新皮质及边缘叶对家兔EGG和血清G17的影响（X±s）

3 讨论

胃电图（EGG）是将电极紧贴在胃对应位置的腹壁表面而记录的胃电活动，其数据反映的是所有胃平滑肌细胞肌电活动的整体变化，因而更具有临床意义。有学者研究证明，EGG的频率和振幅随胃肌电图的变化而变化，两者之间具有高度的相关性，也有研究表明，体表电极记录的EGG与粘膜电极记录的胃肌电图同步，而且波形和频率相似，从而证实体表胃电能反映体内的胃电变化［1-3］。胃电分慢波和快波，慢波是胃肠道电活动的基本类型，也叫主波，是一种自发节律性电位变化，无论有无肌肉收缩都会持续发生。慢波起源于胃大弯侧上部，其大约在贲门与胃底部中央位置的纵行肌肉区，正常人体的慢波频率为3cpm。快波，在生理学中又称峰电位，负载于慢波之上并伴随着胃的位相性收缩而出现。EGG常用到的参数有主频、功率和胃电振幅，可以作为评价胃动力的重要和有用的工具［3］。主频是记录期间EGG的慢波频率，而主频功率则是代表EGG在这个频率下的强度，与EGG的规律性和振幅有关，而相对功率的变化与胃的收缩性能有关。

EGG的增加常伴随胃收缩强度的增加。餐后EGG节律紊乱并伴有振幅降低的患者可出现胃排空延缓［4］。胃泌素又称促胃液素，可促进胃肠道的分泌功能，从而能促进消化，因此通过EGG的振幅、频率、以及G17可以反映体内的消化活动。

植物性神经包括交感神经和副交感神经，胃肠蠕动受植物性神经支配，交感神经兴奋时末梢释放去甲肾上腺素，与效应器细胞膜上相应受体结合后，能抑制胃肠蠕动，而副交感神经兴奋时，通过释放乙酰胆碱促进胃肠蠕动。大脑皮层功能区域包括大脑皮层运动区、锥体系、椎体外系、新皮质和边缘叶，其中新皮质和边缘叶是重要的两个功能区域。新皮质位于大脑半球顶层，大约2-4毫米厚，分为六层。试验结果显示，新皮质除能引起躯体运动外，也可影响内脏活动，其中刺激新皮质4区底部时，会促进消化活动，具体原因尚需进一步探讨。大脑边缘叶，又称旧皮质，位于大脑半球内侧面与脑干连接部和胼胝体旁的环周结构，由扣带回、海马回、海马和齿状回组成。这部分结构曾被认为只与嗅觉联系，而称为嗅脑，然而本实验结果显示，当边缘叶受到刺激后对消化功能有抑制作用，原因可能是由于边缘叶在结构和功能上和皮层下的杏仁核是密切相关的，并且有关的实验已经证明刺激杏仁核的基底外侧核群，可抑制摄食活动，而破坏杏仁核后会导致摄食过多，说明杏仁核的基底外侧核群能易化饱中枢并抑制摄食中枢的活动，也许正是这个原因导致当边缘叶受到刺激后对消化活动有一定程度的抑制作用。本研究结果也证实了迷走神经对消化功能有一定的调节作用，当迷走神经损伤后，大脑皮层功能区对消化活动的调节就会减弱。

总之，本研究明确了大脑新皮质4区底部、边缘叶对机体的消化功能有影响，并且当这些结构和迷走神经损害后都会造成调节消化活动的能力下降，这些实验结果能为临床上进行大脑皮层损伤和迷走神经损伤患者的消化功能研究提供一定的实验依据。

参考文献

［1］ 毛高平，杨春敏，张秀荣，等. 体表胃电活动能反映胃的收缩吗［J］.基础医学与临床，2001,z1（增刊）：52-53.

［2］ 曹沛宏，齐清会. 胃电图及胃肠运动研究现状［J］.医学综述，1996,2（10）：520-522.

［3］ 杨春敏，毛高平，曹传平，等. 体表胃电活动与消化间期和餐后胃运动的关系研究［J］.基础医学与临床，2003,23（增刊）：62-63.

［4］ 赵文堂，黄熙，任平. 胃电图临床应用：进展，启示和策略［J］.华西医学，2007,22（2）：438-440.

作者单位：418000 怀化医学高等专科学校