被动运动和电刺激预防废用性骨质疏松的骨代谢指标研究

来源 :北京体育大学学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:annybill1984
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  摘 要: 通过研究,探讨被动运动和电刺激对废用性骨质疏松的预防作用;方 法:切断大鼠坐骨神经和股神经,造成失神经支配大鼠废用性骨质疏松模型,并随机将大鼠 分为假手术组、对照组(NCG)、被动运动组(PMG)、电刺激组(ESG)和被动运动+电刺激组(PME SG)五组,观察各大鼠骨代谢生化指标骨钙素(BGP)和抗酒石酸盐酸性磷酸酶(TRACP)的变 化;结果:与假手术组比较,各干预组BGP值均呈显著性降低(P<0.01)、TRACP值明显 升 高,但差异不具显著性(P>0.05);与对照组比较,各干预组骨钙素值均明显升高,其 中被动运动+电刺激组呈显著性升高(P<0.05)、抗酒石酸盐酸性磷酸酶值(TRACP)值 均呈 非常显著性降低(P<0.01)。结论:大鼠失神经支配可致骨形成减少、骨吸收增加,电 刺 激和被动运动治疗可有效抑制大鼠去神经后的骨形成减少以及骨吸收增加,一定程度上表明 了被动运动和电刺激对去神经所致大鼠废用性骨质疏松的预防作用。
  关键词:失神经;被动运动;电刺激;废用性骨质疏松;骨代谢
  中图分类号:G804.5文献标识码:A文章编号 :1007-3612(2009)08-0054-03
  
  A Research on Preventing Disuse Osteoporosis in the Indicator ofBone Metabolism Biochemistry through Passive Movement and Electricity Stimula tion
  LI Junhan1, HUANG Lei2
  (1. P.E. College, Mianyang Normal University, Mianyang
  621000,Sichuan China;2. Sichuan Orthopaedics Hospital, Chengdu
  610041, SichuanChina)
  Abstract: Objective: Through the experimental research, this paper discusses thepreventive function of passive movement and electricity stimulation on rats wit h disuse osteoporosis. Methods: through cutting the sciatic nerve and femoral ne rve of experimental rats, we make an animal model of disuse osteoporosis, and di vide them into five groups, those are the fake operation group, the nerve cuttin g group (NCG), nerve cutting with passive movement groups (PMG), nerve cutting w ith electricity stimulation group (ESG), and nerve cutting with passive movementand electricity stimulation (PMESG). Then the changes of biochemistry indicator s of bone metabolism in all groups are observed. Results: compared with Sham gro up, the BGP value of the other groups is markedly lower than it(P<0.01), thesT RACP value of the other groups all have a significant rising, but is meaninglessin statistics(P>0.05). Compared with DNG, on one hand, the BGP value of theot her groups is obviously rising, especially the BGP of the PMG+ESG is more higherthan it(P<0.05), on the other hand, the sTRACP value of the other groups al l exhibite a very significant reduction (P<0.01); Conclusion: cutting nerveof ratscan make bone formation decrease and make bone absorption increase, but passivemovement and electricity stimulation can inhibit the decrease of bone formationand the increase of bone absorption. It shows that passive movement and electri city stimulation can prevent the disuse osteoporosis made by cutting nerve on acertain extent.
  Key words: cutting nerve; passive movement; electric stimulation; disuseosteoporosis; bone metabolism
  
  近年来的研究显示,大鼠失神经支配后可造成废用性骨质疏松[1]。废用性骨质疏 松症是指 由于长期卧床、制动或失重而导致骨量减少,骨细微结构退化致骨脆性增加,易于发生骨折 的一种全身性骨骼系统疾病,属继发性骨质疏松症的一种特殊类型。本实验采用大鼠失神经 方法制造废用性骨质疏松的动物模型,通过对失神经大鼠骨代谢生化指标的综合评价及干预 的研究,探讨被动运动和电刺激治疗对大鼠失神经所致废用性骨质疏松的预防作用。
  
  1 研究对象与方法
  
  1.1 研究对象 从四川大学华西医学院实验动物中心购买50只2月龄纯种健康雄性SD大鼠,体重为(208.4±1
  3.44)g。
  1.2 研究方法
  1.2.1 动物分组和饲养驯化喂养7 d后将50只大鼠分别称体重,按随机设计法,将大鼠分成A、B两组,其中A组10只 为假手术组(Sham组),B组40只为造模组,待手术造模。造模后40只大鼠按完全随机法分为 去神经组(NCG);去神经被动运动组(PMG);去神经电刺激组(ESG);去神经被动运动+ 电刺激组(PMESG)四组,每组各10只,各组内依次编号并用不同颜色的记号笔做好标记。 所有大鼠自由进食、饮水。
  1.2.2 动物手术处理[2] B组造模组大鼠在3%的戊巴比 妥钠(25 mg/kg)麻醉下,先将大鼠俯卧位固定于手术台,以碘伏将左后肢股骨近段和尾部 近段消毒铺巾,触摸到股骨大转子 后,在大腿后方靠近尾部行长 约一厘米的切口,逐层分离,在半腱肌、半膜肌和股二头肌之间找到坐骨神经,靠近上段予 以切除5 mm,并将神经断端打结处理以预防断端包块的形成,然后缝合切口;再置大鼠于仰 卧位,正中纵切口,于腹股沟韧带水平切断大鼠左侧股神经,游离远端5 mm,同样将神经断 端进行打结处理,并缝合切口。假手术组只分离显露坐骨神经和股神经后缝合切口,最后肌 注庆大霉素0.1 mL, 以预防感染。每天用酒精棉球和碘酒擦拭伤口,直至伤口愈合。
  1.2.3 被动运动方法[3]去神经支配手术分组后6 h内,对PMG和PMESG组大鼠行去神经肢体的被动牵引。将大鼠置于 自制的网夹内,拉出左后肢,抓住趾部,与脊柱呈45°向后外方牵拉,直至左后肢完全伸直 (膝关节、踝关节均伸直),然后再向与牵拉方向相反的方向,将左后肢推向身体使之完全屈 曲紧贴身体(膝关节完全屈曲,踝关节完全背屈),如此一个往复为一个周期。2次/d,5 min /次,每侧后肢每天共活动600个周期。整个过程中动作轻柔,速度适中,全关节幅度活动 ,以伤口不渗血为度。
  1.2.4 电刺激方法[4]ESG与PMESG组在去神经支配手术分组后6 h开始电刺激治疗,将大鼠置于自制的网夹内,以 拉出左后肢,大鼠左小腿硫化钡脱毛后,以双层生理盐水浸湿纱布包裹,采用JNR22型神经 肌肉康复仪进行电刺激,将电极固定于皮肤表面,正极置于肢体近侧(左股骨大转子部与尾 骨尖之间),负极置于远侧,正负两极距离为8 mm,刺激频率为2 Hz,刺激电压为20~25 V ,强度以见到肌肉明显收缩为标准,每次刺激时间15 min,上下午各1次。
  1.2.5 动物处死与取材实验6周后,各组在安静状态下称重。所有动物股动脉放血处死,处死时由大鼠股动脉取血 ,用离心管接取血液,在室温下静置2 h后,于低速离心机离心,速度3 000 rpm,留取血清 ,置冰箱内-20℃冷冻保存。
  1.2.6 骨代谢生化指标的测定血浆抗酒石酸盐酸性磷酸酶(sTRACP) 运用722型可见光分光光度计(上海精密仪器厂生产)在成都中医药大学附属医院病理中心实验室测出。骨钙素(BGP)采用双位点免疫放射法(IR-M A) 同样在成都中医药大学附属医院病理实验中心完成。
  1.2.7 数据处理与统计学方法所有指标均以平均值+标准差(x±s)表示,数理统计采用统计软件SPSS11.5进行单因素 方差分析(One-way ANOVA),组间相互比较采用LSD法,对F值明显的指标,用T检验对各 组均值进行多重比较。
  
  2 结 果
  
  2.1 大鼠去神经后的一般情况 大鼠手术后30 min左右清醒,左后肢无主动屈伸功能,后爪屈曲,以脚掌支持体质量,躯体 重心减低并前移,前进时以臀部和左肢肌群帮助行走,后退时靠腰腹部肌群收缩代偿,手术 后大鼠活动量明显减少。被动牵引和电刺激3 d后,大鼠足部肿胀减退,活动量逐渐加大。
  2.2 各组大鼠骨代谢生化指标的比较
  2.2.1 各组大鼠骨钙素(BGP)指标比较由表1可以看出,骨钙素值假手术组较其他各组均呈非常显著性升高(P<001);与对照 组比较,各干预组骨钙素值均明显升高,其中被动运动+电刺激组呈显著性升高(P<0.05) ,具有统计学意义;各干预组组间比较,混合干预组较单独干预组骨钙素值明显增加,但不 具显著差异性(P>0.05)。
  


  2.2.2 各组大鼠抗酒石酸盐酸性磷酸酶(sTRACP)指标的比较由表2可以看出,与假手术组比较,抗酒石酸盐酸性磷酸酶值(sTRACP)除对照组显著性升 高外(P<0.01),其余各组也表现为明显升高,但差异不具显著性(P>0.05);与对照 组比较,各组大鼠抗酒石酸盐酸性磷酸酶值(TARP)均呈非常显著性降低(P<0.01);被 动运动、电刺激、被动运动+电刺激组各组间比较未见明显差异(P>0.05)。
  


  
  3 讨论与分析
  
  3.1 骨代谢生化指标的选择血清骨钙索(BGP)由成骨细胞合成,是骨组织内非胶原骨蛋白的主要成分,它是反映成骨细 胞活性、骨转换和骨形成的特异指标[5]。血中BGP与骨内BGP含量呈密切正相关关 系,测定 血中骨钙素浓度可以反映骨组织中骨钙素水平[6]。血浆抗酒石酸盐酸性磷酸酶(sT RACP) 是酸性磷酸酶的第5型同工酶,主要由骨吸收功能细胞——多核破骨细胞(OC)释放, 具有很高活性,是破骨细胞功能的重要标志,因此可以作为鉴定骨吸收的重要指标[7 ]
  本研究结果显示,与对照组比较,各干预组骨钙素值均明显升高,其中被动运动+电刺激组 呈显著性升高(P<0.05),提示各干预组去神经大鼠骨形成作用增加,其中联合组作用 显著;与假手术组比较,各干预组抗酒石酸盐酸性磷酸酶值(sTRACP)表现为明显升高,这 提示各干预组去神经大鼠骨吸收减少。这与张兴毅[8]文献报道结果一致。
  3.2 被动运动和电刺激对废用性骨质疏松的预防作用众多实验表明,运动能够防治废用性骨质疏松。国外文献率先报道了运动与废用性骨质疏松 的关系。1948年Abrams就指出运动能防止截瘫所致骨质疏松。早期运动使肌肉收缩活动产生 对骨的压力,可以刺激骨形成,减少骨矿物质的损失。钟绍芬[9]研究发现:早期 运动治疗 组发生骨质疏松症病人低于非运动对照组,说明早期运动能有效地预防和减轻外伤后长期卧 床引起的骨质疏松症。电刺激对成骨细胞有增殖作用,能影响骨的代谢和重建,达到抑制骨 衰退和逆转骨质疏松症的作用。张远华[10]临床研究报道早期接受功能性电刺激治 疗可缓解截瘫后骨钙的丢失,而对于已经发生的骨质疏松则无法使其完全逆转。
  本实验研究结果显示:与对照组比较,被动运动组、电刺激组骨形成指标骨钙素值显著性升 高(P<0.05),骨吸收指标抗酒石酸盐酸性磷酸酶活性显著性降低(P<0.05),也说明 了被动运动、电刺激能有效促进骨形成,抑制骨吸收。这与最近国外文献报道结果一致[11]
  3.3 被动运动和电刺激疗法在临床上的应用研究目前,被动运动和电刺激在临床上是肢体关节康复的重要方法[12-13]。被动运动 可有效防 止关节粘连,促进关节内软骨的再生与修复,减轻局部疼痛,促进水肿消退,促进骨折端骨 痂形成和钙化,避免发生因固定所致的肌肉萎缩和废用性骨质疏松等。成少安等[14]报道, 采用持续被动运动用于股骨远端术后早期康复治疗,治疗组膝关节功能活动度明显优于非被 动运动治疗组。马诚等[15]报道,持续被动运动治疗脑卒中后肩痛有显著协同作用 ,可提高 疗效。电刺激法对增加肌肉力量,防止肌肉萎缩, 促进静脉淋巴回流, 以及促进周围神经损 伤的恢复等具有较好的治疗效果。程明珍[16]报道,电刺激治疗脑卒中能明显改善 神经传导 功能,促进神经功能恢复。章国伟等[17]报道,电刺激治疗联合常规康复治疗有助 于改善偏 瘫患者上肢的功能,其效果优于单独使用常规运动疗法和作业疗法治疗。雷教育等[18 ]报道,电刺激疗法能够有效地提高肌力,治疗脊髓损伤具有较好的疗效。
   综上所述,被动运动和电刺激是临床康复中预防肌肉萎缩和保持关节活动度的常用方法, 但其能否在临床上有效预防废用性骨质疏松尚未见相关文献报道。本实验选取动物为研究对 象,这为被动运动和电刺激在临床上用于废用性骨质疏松的预防治疗提供有效的理论依据。
  
  4 结 论
  
  1) 大鼠失神经支配后,骨形成减少,骨吸收增加,形成废用性骨质疏松模型,这与以往 文献研究报道一致。
  2) 被动运动和电刺激均能有效抑制大鼠去神经后的骨形成减少以及骨吸收增加,在一定 程度上表明了被动运动和电刺激对去神经所致大鼠废用性骨质疏松的预防作用。
  3) 被动运动和电刺激治疗对废用性骨质疏松非药物防治手段的选择具有一定参考价值。
  4) 虽然过去研究认为,电刺激可对骨产生压电效应,使骨处于一定的应力环境中;被动 运动则可能通过机械牵伸影响骨的微循环。但目前对被动运动和电刺激预防废用性骨质疏松 的作用机制的研究并不全面,还有待进一步研究。
  
  参考文献:
  [1] 高润,张素珍.大鼠失神经支配后股骨密度变化的实验研究[J].河南实用 神经疾病杂志,2003,6(6):40.
  [2] 潘孝贵.去神经大鼠骨小梁结构变化及被动运动的逆转作用[J].中国临床康复,200
  5,9(4):38.
  [3] 李长宏.被动运动和电刺激对尾吊大鼠比目鱼肌肌纤维的影响[J].中华物理医学与 康复杂志,2004,26(3):48.
  [4] 马学军.被动运动和电刺激对失神经大鼠骨IGF-1,BAKP和TRAP含量的影响[J].山东 大学学报(理学版),2005,(4):46.
  [5] 张林,杨锡让.健骨运动对绝经后女性骨代谢生化标志物的影响[J].中国运动医学 杂志,2000,19(2):65.
  [6] 陈佑学,李国平.骨钙素及运动对其水平的影响[J].中国运动医学杂志,2000,19 (2):188.
  [7] 于世凤.破骨细胞及其骨吸收调控研究[J].中国骨质疏松杂志,2000,6(1):78-83.
  [8] 张兴毅.被动运动与电刺激联合作用防治去神经大鼠骨质疏松的研究[J].成都体育 学院学报,2008,34(11):75-3.
  [9] 钟绍芬,张继红.早期运动训练预防外伤后长期卧床引起的骨质疏松症[J].护理研 究,2002,16(1):60-61.
  [10] 张远华.截瘫病人并发症的早期预防及护理[J].湖南中医药导报,2004,10(8) :42.
  [11] ClintonT, Rubin,etal.Inhabitation ofosteopenia by low magnitude high-freq uence mechanical stimuli[J].DDT,2001,6(16):233-235.
  [12] 张培谨,齐艳,金岩.持续被动运动在肢体关节功能恢复中的应用[J].中国临床康 复,2005,30(9):190-193.
  [13] White SB,Bemben DA,Knehans AW,etal. Effect of continuous passive motio n e xercise as an alternative form of training on physiological Profiles of women ag ed40-65 years[J].J Strength Cond Res,2005,19:634-639.
  [14] 成少安,温宏,陈华,等.股骨远端骨折术后早期持续被动运动康复治疗对膝关节功 能的影响[J].临床外科杂志,2003,11(4):254-5.
  [15] 马诚,成鹏,尹佳.持续被动运动治疗脑卒中后肩痛的临床研究[J].中华物理医学 与康复杂志,2006,28(6):384-385.
  [16] 程明珍.电刺激小脑在脑卒中早期康复中的应用研究[J].现代护理,2007,13(1 ):77-79.
  [17] 章国伟,史立新,吴红专,等.肌电触发电刺激对偏瘫上肢功能的影响[J].中国康 复理论与实践,2007,13(6):544-3.
  [18] 雷教育,夏春芳,付懿.经肌电刺激治疗脊髓损伤疗效观察[J].上海针灸杂志,20 08,27(10):28-2.
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