Auswirkungen verschiedener Verbindungsmodi der Elektroakupunktur auf das Elektrokardiogramm und die Nervenentladung bei Ratten

Zusammenfassung

Bisher gibt es in der klinischen und Grundlagenforschung keine einheitliche Methode für den Elektroakupunktur-Zusammenhang. Wir stellen ein Protokoll vor, das versucht, die Auswirkungen verschiedener Verbindungsmethoden auf das Elektrokardiogramm (EKG) und die neuronale Entladung bei Ratten zu vergleichen, um die am besten geeignete Art und Weise zu untersuchen, das Elektroakupunkturinstrument anzuschließen.

Zusammenfassung

Die Elektroakupunktur (EA) ist eine der am häufigsten verwendeten Methoden in der Akupunktur und hat eine gute Wirkung bei Schmerzen, Depressionen, sensorischen Bewegungsstörungen und anderen Krankheiten. Die Wirksamkeit von EA wird von vielen Faktoren beeinflusst, wie z. B. der Genauigkeit der Auswahl des Akupunkturpunkts, der Dauer und dem Verlauf der EA-Behandlung und den EA-Parametern. Selten diskutiert wurde jedoch, ob die positiven und negativen Elektroden des EA-Instruments mit Akupunkturpunkten an unterschiedlichen Orten und Abständen einen Einfluss auf die heilende Wirkung haben. In diesem Experiment beobachteten wir die Auswirkungen des Anschlusses des EA-Instruments an Akupunkturpunkte in verschiedenen Positionen und Entfernungen auf das EKG und die vage Nervenentladung bei Ratten und erklärten vorläufig, ob das elektrische Feld, das durch verschiedene Arten der EA-Verbindung gebildet wird, einen Einfluss auf die Funktion des Körpers hat. Die Verbindungsmodi von EA in diesem Experiment umfassten die gleichen Akupunkturpunkte auf beiden Seiten des Körpers, den gleichen Meridian oder verschiedene Meridianakupunkturpunkte auf derselben Körperseite und zwei Nadeln im selben Akupunkturbereich. Die Ergebnisse zeigten, dass, wenn der positive und der negative Pol mit den Akupunkturpunkten auf beiden Seiten des Körpers verbunden waren, die Aufzeichnung des EKGs und der Vagusnervaktivität gestört war (dieselben Vorder- und Hintergliedmaßen); Wenn die Akupunkturpunkte auf der gleichen Körperseite verbunden waren, war die Wirkung auf die Aufzeichnung der EKG- und Vagusnervenaktivität umso geringer, je kleiner der Abstand zwischen den beiden Nadeln war, und die Wirkung nahm mit zunehmendem Strom zu; wenn sich die Akupunkturpunkte im selben Akupunkturbereich befanden, wurde die Aufzeichnung von EKG- und Vagusnervenaktivität nicht gestört, wenn die beiden Nadeln keinen Kurzschluss bildeten.

Einleitung

Die Elektroakupunktur (EA) ist eine Art der Akupunkturtherapie zur Behandlung von Krankheiten, bei der der Impulsstrom von einem Instrument auf Meridianpunkte des menschlichen Körpers angewendet wird. EA hat die Vorteile stabiler und einstellbarer Stimulationsparameter, die quantifiziert, zeitlich begrenzt und arbeitssparend sein können, und hat besondere Vorteile bei der Behandlung und wissenschaftlichen Erforschung bestimmter Krankheiten, wie z. B. der Untersuchung des Behandlungsmechanismus für verschiedene Neuralgien und Akupunkturanästhesie, Akupunkturanalgesie und so weiter¹.

Einige Faktoren beeinflussen die Wirksamkeit von EA, wie z. B. die Genauigkeit des Akupunkturpunkts, die Behandlungsdauer und EA-Parameter wie Wellenform, Impulsintensität und Frequenz. Der häufig verwendete klinische EA ist ein Zwei-Wege-EA, der weniger Gewebeschäden verursacht und die normalen physiologischen Funktionen des menschlichen Körpers weniger beeinträchtigt. Es kann auch Krankheiten vorbeugen und heilen. Menschliches Gewebe ist Leiter komplexer Elektrolyte, die aus Wasser, anorganischen Salzen und geladenen Kolloiden bestehen². Wenn EA auf den menschlichen Körper angewendet wird, bewegen sich die geladenen Teilchen im elektrischen Feld und verursachen Veränderungen in der Konzentration und Verteilung, die die Funktion des menschlichen Körpers beeinträchtigen. Veränderungen der Bewegung, der Konzentration und der Partikelverteilung sind die Grundlage der EA-Therapie¹.

In den letzten zehn Jahren hat die Zahl der EA-Studien für eine Reihe von Krankheiten zugenommen ^1,2,3. Bezüglich des Zusammenhangs der positiven und negativen Elektroden von EA gibt es nur wenige Studien, die dies im Detail klären. Während der EA sollten die positiven und negativen Elektroden am EA-Instrument mit zwei Akupunkturnadeln verbunden werden, um als elektrische Stimulation zu wirken. Gegenwärtig sind die üblichen Modi wie folgt: Zwei Nadeln auf jeder Körperseite sind mit denselben Akupunkturpunkten verbunden, und verschiedene Akupunkturpunkte auf derselben Körperseite sind verbunden¹. Die Wirksamkeit dieser Verbindungsmethoden muss jedoch noch nachgewiesen werden. Einige Wissenschaftler haben geschätzt, dass die beiden Nadeln auf jeder Körperseite nicht mit dem Plus- und Minuspol verbunden werden können. Andernfalls würde der Strom die Herzfunktion beeinträchtigen, aber die beiden verschiedenen Punkte auf der gleichen Körperseite können mit dem Plus- und Minuspol³ verbunden werden. Einige Forscher sind der Meinung, dass Akupunkturnadeln, die die positiven und negativen Elektroden verbinden, im einzelnen Akupunkturbereich verwendet werden sollten, um eine elektrische Stimulation im Akupunkturpunkt zu erzeugen und die Meridianwahrnehmung^{zu fördern 2}.

Die Elektroakupunktur an verschiedenen Akupunkturpunkten kann die Nervenentladung aktivieren oder hemmen ^4,5. Viele Studien erklären die stimulierende Wirkung von EA in Tsusanli (ST36) auf den Vagusnerv ^6,7,8. Diese Studien haben jedoch den Zusammenhang von EA nicht näher erläutert und die Unterschiede in den Auswirkungen der verschiedenen Arten der EA-Verbindung nicht erklärt. Angesichts der Lücke in dieser Forschung wurden in dieser Studie elektrophysiologische Techniken verwendet, um die Auswirkungen verschiedener EA-Verbindungen auf EKG und Nervenaktivität zu erklären. Die Ergebnisse liefern einen weiteren Beleg für die korrekte Verbindung des EA.

Protokoll

Dieses Versuchsprotokoll wurde von der Standardized Laboratory Animal Ethics Review der Beijing University of Traditional Chinese Medicine genehmigt und in voller Übereinstimmung mit dem Versuchsprotokoll durchgeführt (Ethical Review Code: BUCM-2023110901-4046).

1. Tiere und Gruppierungen

1. Tiere
   1. Es werden 48 gesunde männliche Ratten mit Lichtschutzfaktor (8 Wochen alt) mit einem Gewicht von ca. 200-240 g erhalten.
      HINWEIS: Für diese Studie wurden die Tiere von der Vital River Company zur Verfügung gestellt [Lizenznummer: SYXK (Beijing) 2020-0033].
   2. Beherbergen Sie alle Ratten im Tierversuchszentrum der Universität für Traditionelle Chinesische Medizin in Peking. Stellen Sie während des Versuchs sicher, dass die Ratten freien Zugang zu Futter und Wasser haben.
   3. Halten Sie die Fütterungsumgebung auf der Grundlage einer zirkadianen Rhythmusverschiebung von 12 h aufrecht und kontrollieren Sie die Umgebungstemperatur auf 23 ± 2 °C.
   4. Alle chirurgischen Instrumente in 75% Alkohol einweichen und autoklavieren. Sterilisieren Sie die Räume für den Umgang mit Tieren mit UV-Lampen.
   5. Führen Sie alle Tieroperationen unter Narkose durch. Betäuben Sie die Ratte mit einer intraperitonealen Urethaninjektion von 20 % (1 g/kg) und stellen Sie sicher, dass die Ratte spontan weiter atmet.
   6. Halten Sie die Körpertemperatur der Ratte während der Operation mit Thermostatplatten auf 37 °C.
   7. Halten Sie die Augen der Ratte während des Experiments mit Erythromycin-Salbe feucht.
   8. Enthaupten und töten Sie die Ratten am Ende des Experiments unter Narkose und lagern Sie die Proben/Proben nach Bedarf.
2. Gruppen
   1. Gruppieren Sie die Ratten nach dem Zufallsprinzip nach den Verbindungsmodi. Weisen Sie jeder Gruppe 8 Ratten nach dem Zufallsprinzip zu.
   2. Kontrollgruppe (keine Akupunktur): Füttern Sie die Ratte normal ohne Behandlung.
   3. Gruppe A, einfacher Akupunkturpunkt in der linken Gruppe der Vordergliedmaßen: Verbinden Sie die positive und die negative EA-Elektrode mit dem Quchi-Punkt bzw. 3 mm vom Quchi-Punkt entfernt (siehe Abbildung 1A). Platzieren Sie den Quchi-Punkt (LI11) in der lateralen anterioren Vertiefung des Ellenbogengelenks und führen Sie die Nadel nach der Positionierung senkrecht bis zu einer Tiefe von ~5 mm ein.
   4. Gruppe B, zwei Akupunkturpunkte in der linken Gruppe der Vordergliedmaßen: Verbinden Sie die positiven und negativen EA-Elektroden mit den Quchi- (LI11) bzw. Waiguan-Punkten (TE5) (siehe Abbildung 1B). Lokalisieren Sie den Waiguan (TE5)-Punkt außerhalb des unteren 1/6-fachen Punktes des Unterarms in der radialen und ulnaren Naht. Führen Sie die Nadel bis zu einer Tiefe von 2 mm ein.
   5. Gruppe C, die beiden Akupunkturpunkte in der linken Gruppe der vorderen und hinteren Gliedmaßen: Verbinden Sie die positiven und negativen EA-Elektroden mit Quchi (LI11) und Tsusanli (ST36) (siehe Abbildung 1C). Platzieren Sie den Tsusanli (ST36) Punkt 5 mm unterhalb des Fibulakopfes und posterolateral zum Knie und führen Sie die Nadel senkrecht bis zu einer Tiefe von ~1 cm ein.
   6. Gruppe D, gleiche Akupunkturpunkte in beiden Hintergliedmaßen: Verbinden Sie die positiven und negativen EA-Elektroden mit bilateralen Tsusanli (ST36) (siehe Abbildung 1D).
   7. Gruppe E, gleiche Akupunkturpunkte an beiden Vordergliedmaßen: Verbinden Sie die positiven und negativen EA-Elektroden mit bilateralen Quchi (siehe Abbildung 1E).

2. EKG-Anschluss

1. Halten Sie die Ratten in Rückenlage fest, nachdem sie gründlich betäubt wurden.
2. Führen Sie 1/2 Zoll Akupunkturnadeln parallel zur Haut des rechten Handgelenks der Vordergliedmaßen, der rechten Hintergliedmaße und der linken Hintergliedmaße der Ratten ein und vermeiden Sie dabei den Muskel.
3. Verbinden Sie die Nadelgriffe mit den Aufzeichnungselektroden: der positiven (weißen) Elektrode an der rechten Vordergliedmaße, der negativen (roten) Elektrode an der linken Hintergliedmaße und der Referenzelektrode (schwarz) an der rechten Hintergliedmaße der Ratte (siehe Abbildung 2).
4. Verwenden Sie einen physiologischen Signalrekorder, um das Standard-Oberflächen-EKG von Ratten mit Gliedmaßenblei II in Echtzeit aufzuzeichnen (Abtastrate: 1 KHz, Filterbereich: Low-Cut-Filter, 200 Hz; High-Cut-Filter, 0,8 Hz).

3. Abtrennung des Vagusnervs und Aufzeichnung der vagalen Entladungssignale

1. Machen Sie einen 2-4 cm langen Schnitt entlang der Mittellinie des Halses zwischen dem Kehlkopf und dem Brustbein nach der Fixation in Rückenlage der anästhesierten Ratten.
2. Durchtrennen Sie den Stamm des rechten Vagusnervs um ca. 1-2 cm, nachdem Sie die rechte Halsschlagaderscheide (bestehend aus der Halsschlagader, dem Vagusnerv und der sympathischen Kette) lokalisiert haben (siehe Abbildung 3A).
   HINWEIS: Der Sympathikus befindet sich lateral der Halsschlagader und begleitet den Vagusnerv. Der zervikale Sympathikus ist im Vergleich zum Vagusnerv dünn.
3. Verbinden Sie den Nervenstamm mit einem Paar Kupferhakenelektroden und klemmen Sie die Referenzelektrode an den Schnitt, um Störungen zu vermeiden. Verwenden Sie Kochsalzlösung, um die Aktivität des Vagusnervs während des gesamten Experiments aufrechtzuerhalten (siehe Abbildung 3B).
4. Decken Sie die oberflächliche Wunde mit Mineralöl ab, um die Isolierung zwischen Elektrode und Muskel aufrechtzuerhalten.
5. Verwenden Sie einen physiologischen Signalrekorder, um die Nervenentladung der Ratten in Echtzeit aufzuzeichnen (Abtastrate: 5 KHz, Filterbereich: Low-Cut-Filter, 100 Hz; High-Cut-Filter, 1000 Hz).

4. Intervention der EA

HINWEIS: Die Akupunktur der Ratten nach dem EKG und der Vagusnervenausfluss waren stabil.

1. Verbinden Sie die beiden Nadelgriffe separat mit den Nadelclips des EA-Instruments.
2. Stellen Sie die EA-Stimulation auf eine bidirektionale Rechteckwelle mit einer Wellenbreite von 0,3 ms ein. Stellen Sie die Stimulationsintensität auf 0,2 mA, die Frequenz auf 10 Hz und die Stimulationszeit auf 20 min ein.
3. Beobachten Sie die Veränderungen des EKGs und der Nervenentladung von Ratten unter verschiedenen Verbindungsmodi von EA in Echtzeit. Sammeln Sie die Daten 30 s lang ohne Stimulation, 30 s vor EA und 30 s nach EA mit dem physiologischen Signalrekorder.
4. Zeichnen Sie die Veränderungen der Herzfrequenz, der EKG-Wellenformen und der vagalen Entladungen der Ratten mit Hilfe der Aufzeichnungssoftware auf.

5. Statistische Analyse der Daten

1. Vergleichen Sie die Veränderungen des EKGs und der Nervenentladung bei Ratten in verschiedenen Modi der EA-Verbindung (vor und nach EA).
2. Geben Sie alle experimentellen Daten als Mittelwert ± Standardfehler an.
3. Führen Sie den t-Test des Teilnehmers durch, wenn die Daten den Normalverteilungstest bestehen. Führen Sie einen t-Test für gepaarte Stichproben durch, um die Änderungen vor und nach dem EA zu vergleichen, und betrachten Sie p < 0,05 als statistisch signifikant.

Ergebnisse

Auswirkungen verschiedener EA-Verbindungsmodi auf das EKG bei Ratten
In der Kontrollgruppe wurde das EKG normaler Ratten aufgezeichnet (siehe Abbildung 4A). Es zeigte sich, dass sich die Ausgangsbedingungen der Ratten signifikant unterschieden. Die Herzfrequenz der Ratten lag zwischen 258 und 473 Schlägen pro Minute (siehe Ergänzende Tabelle 1).

Diskussion

In diesem Experiment beobachteten wir die Auswirkungen der verschiedenen Arten der Verbindung der positiven und negativen Elektroden, einschließlich der Herzfrequenz, der Häufigkeit der vagalen Nervenaktivität und der Entladungsamplitude. Die Ergebnisse zeigten, dass, wenn der Plus- und der Minuspol mit beiden Vordergliedmaßen des Körpers verbunden waren, dies die Emission von Bioelektrizität beeinflusste. Wenn der Plus- und der Minuspol mit der gleichen Körperseite verbunden sind...

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Accupuncture Needle	Hwato	N/A
BL-420N physiological signal recorder	Techman	LAB-0017-0002-CDTM
Electroacupucture instrument	HANS	200A
Erythromycin ointment	Shuangji	N/A
Mineral oil	Solarbio	8012-95-1
Thermostatic rat plate	Techman	JR-30