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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.
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.
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 Meridianwahrnehmungzu 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.
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
2. EKG-Anschluss
3. Abtrennung des Vagusnervs und Aufzeichnung der vagalen Entladungssignale
4. Intervention der EA
HINWEIS: Die Akupunktur der Ratten nach dem EKG und der Vagusnervenausfluss waren stabil.
5. Statistische Analyse der Daten
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).
In Gruppe A waren die Aufzeichnungsdaten ähnlich wie in der Kontrollgruppe. Es gab keine signifikante Veränderung der Herzfrequenz und der Wellenform von Ratten in Gruppe A nach EA-Stimulation (siehe Abbildung 4A). Die EKG-Wellenform in Gruppe B zeigte im Vergleich zur Kontrollgruppe und Gruppe A nur geringe Eingriffe, und die Herzfrequenzen in dieser Gruppe konnten auch in Echtzeit aufgezeichnet werden. Die Ergebnisse in anderen Gruppen zeigten, dass die EKG-Daten durch die EA-Häufigkeit gestört wurden (siehe Abbildung 4A), so dass das EKG während der EA-Intervention nicht in Echtzeit aufgezeichnet werden konnte. Daher haben wir die Daten für 60 s vor und nach der EA-Intervention aufgezeichnet.
Die Herzfrequenz in Gruppe C und Gruppe D stieg an, nachdem EA ausgeschaltet und in kurzer Zeit auf vorherige Werte zurückgekehrt war, und die Wellenform wurde nicht beeinflusst (siehe Abbildung 4A). Den größten Einfluss hatte der Verbindungsmodus in Gruppe E auf die EKG-Daten. Schon ein geringer Strom (0,1 mA) hatte einen großen Einfluss auf die Datenaufzeichnung. Nach 20 Minuten Elektrifizierung waren die Herzfrequenzen im Vergleich zu vor der EA signifikant erhöht (p < 0,05) (siehe Abbildung 4B), und die Tiere erholten sich in den nächsten 30 Minuten in unterschiedlichem Maße. Darüber hinaus zeigte die EKG-Wellenform der Ratten ein hohes p-Wellen-Phänomen und ein erhöhtes ST-Segment (siehe Abbildung 4C), was darauf hindeutet, dass das Herz abnormal war. Diese Veränderungen setzten sich bis zum Ende der experimentellen Beobachtung fort.
Auswirkungen verschiedener EA-Verbindungsmodi auf den vagalen Ausfluss bei Ratten
Die Ergebnisse zeigten, dass die Entladungen des Vagusnervs in regelmäßigen Clustern auftraten, wobei die Anzahl der Cluster zwischen 31 und 66 in 30 s schwankte (siehe Ergänzende Tabelle 2), und die Aufzeichnung der Nervenentladung war die gleiche wie die des EKGs. Mit Ausnahme der Kontrollgruppe und der Gruppe A wurden die Nervenentladungsdaten in den anderen Gruppen von der Häufigkeit der EA beeinflusst und konnten während der EA-Intervention nicht genau aufgezeichnet werden (siehe Abbildung 5A). Daher haben wir die Änderungen der Entladungsamplitude (Spitzenwerte) für 30 s vor und nach der EA-Intervention aufgezeichnet und die Anzahl der Clusterentladungen in 30 s berechnet. In Gruppe B wurden die vagalen Entladungen leicht durch die Häufigkeit der EA beeinflusst, und die Entladungsstörungen nahmen mit zunehmenden Strömen zu. Die Entladungsänderungen in 30 s und die Entladungsamplitude waren jedoch nicht erkennbar. Das elektrische Feld, das durch den Verbindungsstrom in Gruppe C verursacht wurde, war signifikant, aber die Anzahl der Bündelentladungen und der maximale Entladewert waren immer noch stabil. In Gruppe D war die Entladungshäufigkeit nach der EA-Intervention zwar abnahm, die Daten jedoch im Vergleich zu vor der EA nicht signifikant (p > 0,05); Die Daten in Gruppe E zeigten den größten Einfluss, in der die Anzahl der Bündelentladungen in 30 s signifikant abnahm (p < 0,05) (siehe Abbildung 5B). Im Gegensatz dazu stiegen die Spitzenabflusswerte an (p < 0,05) (siehe Abbildung 5C, Ergänzende Tabelle 3).
Abbildung 1: Unterschiedliche Verbindungsmodi der positiven und negativen EA-Elektroden. (A) Die positive und negative EA-Elektrode wurden mit dem Quchi-Punkt und 3 mm vom Quchi-Punkt entfernt verbunden. (B) Die positiven und negativen EA-Elektroden wurden mit den Quchi (LI11) und Waiguan (TE5) Punkten verbunden. (C) Die positiven und negativen EA-Elektroden wurden mit Quchi (LI11) und Tsusanli (ST36) Punkten verbunden. (D) Die positiven und negativen EA-Elektroden wurden mit dem bilateralen Tsusanli-Punkt (ST36) verbunden. (E) Die positiven und negativen EA-Elektroden wurden mit dem bilateralen Quchi (LI11)-Punkt verbunden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 2: Der Verbindungsmodus der EKG-Beobachtung. Die Nadelgriffe wurden mit der positiven (weißen) Elektrode an der rechten Vordergliedmaße und der negativen (roten) Elektrode an der linken Hintergliedmaße verbunden, und die Referenzelektrode (schwarz) wurde mit der rechten Hintergliedmaße der Ratte verbunden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 3: Die Methode zur Aufzeichnung der Aktivität des Vagusnervs. (A) Der rechte Vagusnerv wurde geteilt. Der Sympathikus befindet sich lateral der Halsschlagader und begleitet den Vagusnerv. Der linke ist der Sympathikus und der rechte ist der Vagusnerv. (B) Ein Paar Kupferhakenelektroden wurde verwendet, um die Aktivität des Vagusnervs aufzuzeichnen, wobei die Referenzelektrode an den Schnitt geklemmt wurde. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 4: Die Aufzeichnungsdaten des EKGs in 6 Gruppen. (A) Die Echtzeitaufzeichnung des EKGs mit verschiedenen EA-Verbindungsmodi. Die Kontrollgruppe zeigte ein normales EKG der Ratten. Das EKG der Gruppe A war das gleiche wie das der Kontrollgruppe. In Gruppe B war das EKG nach dem Verbinden des EA leicht gestört. In den Gruppen C, D und E wurde das EKG-Signal durch die Frequenz des EA vollständig verdeckt. (B) In Gruppe E war die Herzfrequenz nach EA im Vergleich zu der vor EA signifikant erhöht (p < 0,05). (C) Die EKG-Wellenform der Ratten zeigte in Gruppe E ein hohes p-Wellen-Phänomen und ein erhöhtes ST-Segment. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 5: Auswirkungen verschiedener EA-Verbindungsmodi auf die vagale Nervenentladung bei Ratten. (A) Die Echtzeit-Aufzeichnungsdaten der vagalen Nervenentladung mit verschiedenen EA-Verbindungsmodi. Es ist zu beobachten, dass der Ausfluss des Nervus vagus die Regelmäßigkeit eines Cluster-Ausflusses aufweist. Die Entladung des Vagusnervs in Gruppe A war ähnlich wie in der Kontrollgruppe, während in den Gruppen B, C, D und E die Entladung durch die Frequenz des EA-Instruments gestört wurde. (B) Die Daten in Gruppe E zeigten den größten Einfluss, mit einem signifikanten Rückgang der Anzahl der Clusterentladungen in 30 s (p < 0,05). (C) Die Spitzenwerte des vagalen Ausflusses in 30 s stiegen signifikant an (p < 0,05). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Ergänzende Tabelle 1: Die mittlere Herzfrequenz der Ratten während der 30 s vor und nach der 20-minütigen EA-Sitzung in verschiedenen Gruppen. *In Gruppe E zeigte die mittlere Herzfrequenz einen signifikanten Unterschied im Vergleich zur Kontrolle, während die anderen Gruppen keinen signifikanten Unterschied zeigten. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.
Ergänzende Tabelle 2: Die Gesamtzahl der vagalen Cluster-Entladungen bei Ratten während der 30 s vor und nach der 20-minütigen EA-Sitzung in verschiedenen Gruppen. *In Gruppe E zeigte die Gesamtzahl der vagalen Cluster-Ausscheidungen der Ratten einen signifikanten Unterschied im Vergleich zur Kontrolle, während die anderen Gruppen keinen signifikanten Unterschied zeigten. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.
Ergänzende Tabelle 3: Der Spitzenwert des vagalen Cluster-Ausflusses (μV) der Ratten während der 30 s vor und nach der 20-minütigen EA-Sitzung in verschiedenen Gruppen. *In Gruppe E zeigten die Spitzenwerte des vagalen Cluster-Ausflusses einen signifikanten Unterschied im Vergleich zur Kontrolle, während die anderen Gruppen keinen signifikanten Unterschied zeigten. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.
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, ist die Auswirkung auf die Bioelektrizität umso geringer, je geringer der Abstand zwischen den beiden Nadeln ist. Je größer der Strom, desto größer ist die Auswirkung auf die Bioelektrizität. Daher empfehlen wir den Verbindungsmodus an derselben Akupunkturpunktur, der die Bioelektrizität nicht verändert.
Im Allgemeinen nahm das elektrische Feld mit zunehmendem Abstand zwischen dem Plus- und Minuspol des EA aufgrund des Körperwiderstands1 zu. Es war unklar, ob die Wirkung eines elektrischen Feldes die Funktion der Meridiane und die Funktion des Akupunkturpunkts beeinflussen würde. Um dies zu beweisen, ist ein strengeres Versuchsdesign erforderlich. Während der EA-Stimulation werden sowohl das Artefakt aus dem Elektrodrill-Stimulationssignal als auch die elektrischen Signale aus dem Gewebe gleichzeitig vom Aufzeichnungsgerät erfasst. Folglich spiegelt die aufgenommene Frequenz eine Synthese dieser beiden Signale wider, was zu Verzerrungen in den Aufnahmen führt. Infolgedessen stellen einige Forscher die Aufzeichnung während der Elektroakupunktursitzungen ein, was sie daran hindert, Veränderungen des Gewebeausflusses während dieses Prozesses zu beobachten9. Selbst wenn der Strom in unserem Experiment im Verbindungsmodus der kontralateralen gleichen Punkte und der ipsilateralen Vorder- und Hintergliedmaßen sehr niedrig war, würde die Frequenz des EA die EKG-Aufzeichnung und die Aufzeichnung der Nervenentladung direkt beeinflussen. In Studien zu EA10 wurde es als EA-Artefakt bezeichnet. Einige Studien zeigten die Artefakte von EA und haben daher einige Instrumente modifiziert, um die Artefakte von EA11 zu eliminieren. Während des Experiments haben wir viele Maßnahmen ergriffen, um die Reizartefakte zu beseitigen, wie z. B. das Anschließen des Erdungskabels und das Umwickeln des Metallgeräts mit Alufolie. Wir fanden heraus, dass das EKG und die Nervenentladung in der einen Akupunkturpunktgruppe (Gruppe A) während des gesamten Experiments nicht beeinflusst wurden. Im Gegensatz dazu wurde in anderen Gruppen die Stimulationsfrequenz des EA mit den gemessenen Daten überlagert. Diese Erkenntnis bietet eine einfache und effektive Lösung für Studien, bei denen Daten während der EA-Intervention aufgezeichnet werden müssen.
Die Ergebnisse zeigten, dass das EKG und der vagale Ausfluss durch die Verbindung der Vorder- und Hintergliedmaßen, beider Hintergliedmaßen und beider Vordergliedmaßen beeinflusst wurden. Es ist jedoch schwer zu erkennen, ob dieser Effekt gut oder schlecht für den Körper ist. Es wird allgemein angenommen, dass der Strom, der durch die Verbindung der Vordergliedmaßen mit dem beidseitigen Akupunkturpunkt erzeugt wird, direkt durch das Herz fließt. Eine Langzeitbehandlung mit dieser Methode hat eine gewisse Wirkung auf das Herz1. Dieser Effekt sollte auch entsprechend dem Widerstandsniveau des Körpers weiter evaluiert und anhand des Krankheitsmodells weiter nachgewiesen werden. Eine frühere Studie12 über EA zur Verstärkung der Wirkung von medikamentösen Abtreibungen ergab, dass die Verbindung zwischen bilateralen Akupunkturpunkten nicht nur die Entladung von Vesikeln beschleunigt, sondern auch die Wirkung von Analgesie hervorruft und die Menstruationszeit verkürzt. Die Effekte wurden in der Verbindung zwischen den Hegu- und Sanyinjiao-Punkten auf der einen Seite abgeschwächt und beeinflussten die Ausstoßraten des fetalen Sacks nicht. Da die medikamentöse Abtreibung jedoch für den menschlichen Körper zerstörerisch ist, war es schwierig, die Auswirkungen von EA in diesen Verbindungsmodi zu bewerten. Eine weitere Studie13 verglich die Wirksamkeit von zwei verschiedenen Verbindungsmodi von EA an Jiaji-Punkten bei der Behandlung von lumbalen Bandscheibenvorfällen. Die Ergebnisse zeigten, dass verschiedene Verbindungsmodi von EA an Jiaji-Akupunkturpunkten bei lumbalen Bandscheibenvorfällen wirksam waren, und die Langzeitwirksamkeit der crossspinalen kontralateralen Jiaji-Punkt-Verbindungsmethode war besser als die der ipsilateralen Jiaji-Punkt-Verbindungsmethode.
Dieses Experiment ist eine vorläufige Beobachtung an gesunden Ratten, und während des Experiments wurde festgestellt, dass es große Unterschiede zwischen den Ratten gab. Die Herzfrequenz einiger Ratten war unregelmäßig, und die EKG-Wellenform war zu Beginn instabil. Bei der Beobachtung der Nervenentladung wurde festgestellt, dass einige Ratten zu Beginn einen schwachen Ausfluss hatten. Nach längerer Exposition gegenüber der Luft war es für den Nerv schwierig, einen stabilen Zustand aufrechtzuerhalten, und wenn die Ratte atmete, berührten die Elektroden die Muskeln, was zu einer nicht beobachtbaren Entladung führte. Die Datenanalysefunktion des von uns verwendeten Instruments war relativ einfach. In Zukunft sind detailliertere Versuchspläne und fortschrittlichere Instrumente erforderlich, um objektivere Daten zu erhalten.
Die Autoren haben nichts offenzulegen.
Diese Forschung wurde unterstützt durch die National Key Discipline of High Level Acupuncture and Moxibustion Administration of Traditional Chinese Medicine (Fördernummer zyyzdxk-2023254).
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 |
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