Method Article

Effecten van verschillende verbindingsmodi van elektro-acupunctuur op elektrocardiogram en zenuwafscheiding bij ratten

DOI:

10.3791/65945

⸱

January 3rd, 2025

 ,  ,  ,  , 
1School of Acupuncture-Moxibustion and Tuina, Beijing University of Chinese Medicine, 2School of Traditional Chinese Medicine, Beijing University of Chinese Medicine

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tot nu toe is er geen uniforme methode voor elektro-acupunctuurverbinding in klinisch en fundamenteel onderzoek. We presenteren een protocol dat probeerde de effecten van verschillende verbindingsmethoden op elektrocardiogram (ECG) en neurale afscheiding bij ratten te vergelijken om de meest geschikte manier te onderzoeken om het elektroacupunctuurinstrument aan te sluiten.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Elektro-acupunctuur (EA) is een van de meest gebruikte methoden in de acupunctuur en heeft een goed effect op pijn, depressie, sensorische bewegingsstoornissen en andere ziekten. De effectiviteit van EA wordt beïnvloed door vele factoren, zoals de nauwkeurigheid van de acupuntselectie, de duur en het verloop van de EA-behandeling en EA-parameters. Er is echter zelden gesproken over de vraag of de positieve en negatieve elektroden van het EA-instrument met acupunten op verschillende locaties en afstanden een effect hebben op de curatieve werking. In dit experiment observeerden we de effecten van het verbinden van het EA-instrument met acupunten op verschillende posities en afstanden op ECG en vage zenuwafscheiding bij ratten en legden we voorlopig uit of het elektrische veld gevormd door verschillende manieren van EA-verbinding een effect heeft op de functie van het lichaam. De verbindingsmodi van EA in dit experiment omvatten dezelfde acupunten aan beide zijden van het lichaam, dezelfde meridiaan of verschillende meridiaanacupunten aan dezelfde kant van het lichaam en twee naalden in hetzelfde acupuntgebied. De resultaten toonden aan dat wanneer de positieve en negatieve polen verbonden waren met de acupunten aan beide zijden van het lichaam, de registratie van ECG en nervus vagus activiteit werd verstoord (dezelfde voor- en achterpoten); wanneer de acupunten aan dezelfde kant van het lichaam waren verbonden, hoe kleiner de afstand tussen de twee naalden, hoe kleiner het effect op de registratie van ECG en vagale zenuwactiviteit, en het effect nam toe met toenemende stroom; wanneer de acupunten zich in hetzelfde acupuntgebied bevonden, werd de registratie van het ECG en de activiteit van de nervus vagus niet verstoord als de twee naalden geen kortsluiting vormden.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Elektro-acupunctuur (EA) is een vorm van acupunctuurtherapie voor de behandeling van ziekten door gepulseerde stroomoutput van een instrument toe te passen op meridiaanpunten van het menselijk lichaam. EA heeft de voordelen van stabiele en instelbare stimulatieparameters, die kunnen worden gekwantificeerd, getimed en arbeidsbesparend, en heeft speciale voordelen bij de behandeling en wetenschappelijk onderzoek van bepaalde ziekten, zoals de studie van het behandelingsmechanisme voor verschillende neuralgie en acupunctuur, anesthesie, acupunctuur, analgesie enzovoort1.

Sommige factoren zijn van invloed op de effectiviteit van EA, zoals acupuntnauwkeurigheid, behandelingsduur en EA-parameters, zoals golfvorm, pulsintensiteit en frequentie. De veelgebruikte klinische EA is een tweerichtings-EA, die minder weefselschade veroorzaakt en minder de normale fysiologische functies van het menselijk lichaam verstoort. Het kan ook ziekten voorkomen en genezen. Menselijke weefsels zijn geleiders van complexe elektrolyten die zijn samengesteld uit water, anorganische zouten en geladen colloïden2. Wanneer EA op het menselijk lichaam wordt toegepast, zullen de geladen deeltjes in het elektrische veld bewegen en veranderingen in concentratie en distributie veroorzaken die de functie van het menselijk lichaam beïnvloeden. Veranderingen in beweging, concentratie en deeltjesverdeling vormen de basis van EA-therapie1.

In het afgelopen decennium is het aantal EA-onderzoeken voor een aantal ziekten toegenomen 1,2,3. Wat betreft de verbinding van de positieve en negatieve elektroden van EA zijn er weinig studies uitgevoerd om dit in detail te verduidelijken. Tijdens EA moeten de positieve en negatieve elektroden op het EA-instrument worden aangesloten op twee acupunctuurnaalden om als elektrische stimulatie te fungeren. Op dit moment zijn de gebruikelijke modi als volgt: twee naalden aan elke kant van het lichaam zijn verbonden met dezelfde acupunten en verschillende acupunten aan dezelfde kant van het lichaam zijn verbonden1. De effectiviteit van deze verbindingsmethoden moet echter nog worden bewezen. Sommige wetenschappers hebben geschat dat de twee naalden aan elke kant van het lichaam niet kunnen worden verbonden met de positieve en negatieve polen; Anders zou de stroom de hartfunctie beïnvloeden, maar de twee verschillende punten aan dezelfde kant van het lichaam kunnen worden verbonden met de positieve en negatieve polen3. Sommige onderzoekers zijn van mening dat acupunctuurnaalden die de positieve en negatieve elektroden verbinden, in het enkele acupuntgebied moeten worden gebruikt om elektrische stimulatie in het acupunt te vormen om meridiaandetectie2 te bevorderen.

Elektro-acupunctuur op verschillende acupunten kan zenuwafscheiding activeren of remmen 4,5. Veel studies verklaren het stimulerende effect van EA in Tsusanli (ST36) op de nervus vagus 6,7,8. Deze studies zijn echter niet uitgebreid ingegaan op de verbinding van EA en hebben de verschillen in de effecten van verschillende manieren van EA-verbinding niet verklaard. Gezien de lacune in dit onderzoek, gebruikte deze studie elektrofysiologische technieken om de effecten van verschillende EA-verbindingen op ECG en zenuwactiviteit te verklaren. De resultaten leveren verder bewijs voor de juiste aansluiting van de EA.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit experimentele protocol is goedgekeurd door de Standardized Laboratory Animal Ethics Review van de Beijing University of Traditional Chinese Medicine en werd uitgevoerd in volledige overeenstemming met het experimentele protocol (ethische beoordelingscode: BUCM-2023110901-4046).

1. Dieren en groepering

  1. Dieren
    1. Zorg voor 48 gezonde mannelijke SPF-ratten (8 weken oud) met een gewicht van ongeveer 200-240 g.
      OPMERKING: Voor dit onderzoek werden de dieren ter beschikking gesteld door de Vital River Company [Licentienummer: SYXK (Beijing) 2020-0033].
    2. Huisvest alle ratten in het Animal Experimental Center van de Beijing University of Traditional Chinese Medicine. Zorg er tijdens het experiment voor dat de ratten vrije toegang hebben tot voedsel en water.
    3. Onderhoud de voeromgeving op basis van een circadiane ritmeverschuiving van 12 uur en controleer de omgevingstemperatuur op 23 ± 2 °C.
    4. Week alle chirurgische instrumenten in 75% alcohol en autoclaaf. Steriliseer de dierenbehandelingskamers met UV-lampen.
    5. Voer alle dieroperaties uit onder narcose. Verdoof de rat met 20% intraperitoneale urethaaninjectie (1 g/kg) en zorg ervoor dat de rat spontaan blijft ademen.
    6. Houd de lichaamstemperatuur van de rat tijdens de operatie op 37 °C met thermostatische platen.
    7. Houd de ogen van de rat tijdens het experiment vochtig met erytromycinezalf.
    8. Onthoofd en dood de ratten onder narcose aan het einde van het experiment en bewaar de monsters/monsters indien nodig.
  2. Groepen
    1. Groepeer de ratten willekeurig op basis van de verbindingsmodi. Wijs willekeurig 8 ratten toe aan elke groep.
    2. Controlegroep (geen acupunctuur): Voer de rat normaal zonder enige behandeling.
    3. Groep A, enkel acupunt in de groep van de linker voorpoot: Sluit de positieve en negatieve EA-elektroden aan op respectievelijk het Quchi-punt en 3 mm van het Quchi-punt (zie figuur 1A). Zoek het Quchi-punt (LI11) in de laterale anterieure depressie van het ellebooggewricht en steek de naald loodrecht in tot een diepte van ~5 mm na positionering.
    4. Groep B, twee acupunten in de groep van de linker voorpoot: Sluit de positieve en negatieve EA-elektroden aan op respectievelijk de Quchi (LI11) en Waiguan (TE5) punten (zie figuur 1B). Zoek het Waiguan (TE5) punt buiten het onderste 1/6-voudige punt van de onderarm in de radiale en ulnaire hechtingen. Steek de naald in tot een diepte van 2 mm.
    5. Groep C, de twee acupunten in de linker voor- en achterpootgroep: Sluit de positieve en negatieve EA-elektroden aan op Quchi (LI11) en Tsusanli (ST36) (zie figuur 1C). Zoek het Tsusanli (ST36) punt 5 mm onder de fibulaire kop en posterolateraal van de knie en steek de naald loodrecht in tot een diepte van ~1 cm.
    6. Groep D, dezelfde acupunten in beide achterpoten: Verbind de positieve en negatieve EA-elektroden met bilaterale Tsusanli (ST36) (zie figuur 1D).
    7. Groep E, dezelfde acupunten op beide voorpoten: Sluit de positieve en negatieve EA-elektroden aan op bilaterale Quchi (zie figuur 1E).

2. ECG-aansluiting

  1. Houd de ratten in rugligging in bedwang nadat ze grondig zijn verdoofd.
  2. Steek 1/2 inch acupunctuurnaalden evenwijdig aan de huid van de rechter voorpoot, pols, rechter achterpoot en linker achterpoot van de ratten, vermijd de spier.
  3. Sluit de handvatten van de naald aan op de opname-elektroden: de positieve (witte) elektrode op de rechter voorpoot, de negatieve (rode) elektrode op de linker achterpoot en de referentie-elektrode (zwart) op de rechter achterpoot van de rat (zie figuur 2).
  4. Gebruik een fysiologische signaalrecorder om het standaard EPG van ratten in real time op te nemen (bemonsteringsfrequentie: 1 KHz, filterbereik: low-cut filter, 200 Hz; high-cut filter, 0,8 Hz).

3. Scheiding van de nervus vagus en registratie van de vagale afscheidingssignalen

  1. Maak een incisie van 2-4 cm langs de middellijn van de nek tussen het strottenhoofd en het borstbeen na rugligging fixatie van de verdoofde ratten.
  2. Snijd de stam van de rechter nervus vagus ongeveer 1-2 cm door na het lokaliseren van de rechter halsslagader (met de halsslagader, nervus vagus en de sympathische keten) (zie figuur 3A).
    OPMERKING: De sympathische zenuw bevindt zich lateraal van de halsslagader en begeleidt de nervus vagus. De cervicale sympathische zenuw is dun in vergelijking met de nervus vagus.
  3. Verbind de zenuwstam met een paar koperen haakelektroden en klem de referentie-elektrode op de incisie om interferentie te elimineren. Gebruik zoutoplossing om de activiteit van de nervus vagus tijdens het experiment te behouden (zie figuur 3B).
  4. Bedek het oppervlak van de wond met minerale olie om de isolatie tussen de elektrode en de spier te behouden.
  5. Gebruik een fysiologische signaalrecorder om de zenuwafscheiding van de ratten in realtime te registreren (bemonsteringsfrequentie: 5 KHz, filterbereik: laag-doorsnede filter, 100 Hz; hoog-doorsnede filter, 1000 Hz).

4. EA-interventie

OPMERKING: Acupunctuur van de ratten na het ECG en de afscheiding van de nervus vagus waren stabiel.

  1. Sluit de twee naaldgrepen afzonderlijk aan op de naaldclips van het EA-instrument.
  2. Stel de EA-stimulatie in op een bidirectionele blokgolf met een golfbreedte van 0,3 ms. Stel de stimulatie-intensiteit in op 0.2 mA, de frequentie op 10 Hz en de stimulatietijd op 20 minuten.
  3. Observeer de veranderingen in ECG en zenuwafscheiding van ratten onder verschillende verbindingsmodi van EA in realtime. Verzamel de gegevens gedurende 30 s zonder enige stimulatie, 30 s vóór EA en 30 s na EA met behulp van de fysiologische signaalrecorder.
  4. Registreer de veranderingen in de hartslag, ECG-golfvormen en vagale afscheiding van de ratten met behulp van opnamesoftware.

5. Statistische analyse van gegevens

  1. Vergelijk de veranderingen in ECG en zenuwafscheiding bij ratten in verschillende modi van EA-verbinding (voor en na EA).
  2. Druk alle experimentele gegevens uit als het gemiddelde ± standaardfout.
  3. Voer de t-toets van de student uit wanneer de gegevens de normale verdelingstest doorstaan. Voer een gepaarde steekproeven t-test uit om de veranderingen voor en na EA te vergelijken en beschouw p < 0,05 als statistisch significant.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Effecten van verschillende EA-verbindingsmodi op ECG bij ratten
In de controlegroep werd het ECG van normale ratten geregistreerd (zie figuur 4A). Het bleek dat de uitgangsomstandigheden van de ratten significant verschilden. De hartslag van de ratten varieerde van 258 tot 473 slagen per minuut (zie aanvullende tabel 1).

In groep...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In dit experiment hebben we de effecten geobserveerd van de verschillende manieren om de positieve en negatieve elektroden met elkaar te verbinden, waaronder de hartslag, de activiteitsfrequentie van de nervus vagus en de amplitude van de ontlading. De resultaten toonden aan dat wanneer de positieve en negatieve polen verbonden waren met beide voorpoten van het lichaam, dit de emissie van bio-elektriciteit beïnvloedde. Wanneer de positieve en negatieve polen aan dezelfde kant van het lic...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit onderzoek werd ondersteund door National Key Discipline of High Level Acupuncture and Moxibustion Administration of Traditional Chinese Medicine (subsidienummer zyyzdxk-2023254).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Accupuncture NeedleHwatoN/A
BL-420N fysiologisch signaalopnemerTechmanLAB-0017-0002-CDTM
Elektroacupunctuur instrumentHANS200A
Erythromycin zalfShuangjiN/A
MineralolieSolarbio 8012-95-1
Thermostaat rat plaatTechmanJR-30

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Liu, L., Dai, S. Clinical Electroacupuncture Therapy. , China Medical Science and Technology Press. Beijing. (2011).
  2. Han, J. Acupuncture: neuropeptide release produced by electrical stimulation of different frequencies. Trends Neurosci. 26 (1), 17-22 (2003).
  3. Yang, Z. Acupuncture and Moxibustion. , Shanghai Science and Technology Press. Shanghai. (1996).
  4. Zhang, Z., et al. Electroacupuncture regulates inflammatory cytokines by activating the vagus nerve to enhance antitumor immunity in mice with breast tumors. Life Sci. 272, 119259(2021).
  5. Liu, K., Jiang, J., Lu, S. Effect characteristics and mechanism of acupuncture in autonomic nerve regulation. Zhen Ci Yan Jiu. 46 (4), 335-341 (2021).
  6. Komegae, E. N., et al. Vagal afferent activation suppresses systemic inflammation via the splanchnic anti-inflammatory pathway. Brain Behav Immun. 73, 441(2008).
  7. Lu, M., et al. Electroacupuncture at ST36 modulates gastric motility via vagovagal and sympathetic reflexes in rats. World J Gastroenterol. 25 (19), 49-60 (2019).
  8. Jiang, H., et al. Electroacupuncture pretreatment at Zusanli (ST36) ameliorates hepatic ischemia/reperfusion injury in mice by reducing oxidative stress via activating vagus nerve-dependent Nrf2 pathway. J Inflamm Res. 16, 1595-1610 (2023).
  9. Ye, Z. A straightforward device for the removal of electroacupuncture artifacts. Journal of the First Affiliated Hospital of Shanghai. 6, 474-475 (1981).
  10. Huo, R., et al. Responses of primary afferent fibers to acupuncture-like peripheral stimulation at different frequencies: Characterization by single-unit recording in rats. Neurosci Bull. 36 (8), 907-918 (2020).
  11. Ye, X., et al. Effect of electroacupuncture at "Zusanli" (ST36) on vagal electrical activity in the rat. Acupuncture Research. 5, 290-293 (2006).
  12. Zhu, J., et al. Clinical observation of electroacupuncture enhancing drug abortion. Chinese Acupuncture and Moxibustion. 7, 389-391 (2000).
  13. Chen, J., Ni, M., Yin, J. Electroacupuncture treatments for gut motility disorders. Neurogastroenterol. 30 (7), e13393(2008).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Electroacupuncture ConnectionElectrocardiogram RecordingVagal Nerve DischargeRat ModelAcupuncture NeedlesPhysiological Signal RecorderHeart Rate MonitoringElectrode PlacementBi Directional Square WaveNerve Activity Recording

Related Articles