电刺激大鼠前列腺对膀胱肌电活动的影响及其神经机制初步研究
［关键词］ 前列腺炎；膀胱功能异常；电刺激；神经学机制
Investigation of neural reflex relationship between prostate and urinary bladder in rat by electrical stimulation
［Abstract］ Objective To elucidate the neurological mechanism of the abnormal urinary bladder functions induced by the prostatitis.Methods The bladder myoelectrical activities were simultaneously recorded when the prostate was electrically stimulated under-threshold in persistence.Results The stable myoelectrical wave could be recorded in the bladder wall when the prostate was stimulated by the electricity in rats.The waveform has shapes typical of slow wave.The myoelectrical wave of urinary bladder manifested the excitation-inhibition or direct inhibition.Conclusion This study had confirmed the nocuous stimulus to the prostate in prostatitis ought cause the bladder functions changed in rats by the neural reflex each other of them，the reflex was an intrinsic viscero-visceral one in spinal cord，but it would be a long way to go and much more work need to be done to the study.
［Key words］ prostatitis;abnormal bladder functions;electric stimulation;neurological mechanism
慢性前列腺炎（chronic prostatitis，CP）为泌尿外科最常见的疾病之一，排尿功能障碍是其主要的临床表现，且是影响患者生活质量的一个重要因素［1］；其机制至今尚未完全明了，意见也不尽一致，且单一机制均无法对各种表现做出满意的解释。前列腺与膀胱间是否存在某种神经反射联系，当前列腺局部受到刺激时通过此神经反射引起膀胱的功能改变，从而出现相应的排尿异常症状呢？对此，目前未见相关报道。笔者采用动物实验电生理方法进行了研究，现报告如下。
1 材料与方法
1.1 实验动物与分组 健康成年雄性Wistar大鼠22只，体重250～320 g，由第三军医大学动物中心提供。随机分为两组：实验组12只，对照组10只。对照组分为Ⅰ组和Ⅱ组，各5只。
1.2 主要仪器 丹麦产Medtronic Keypoint诱发电位肌电图仪。
1.3 电刺激方法 1%戊巴比妥钠腹腔麻醉（35 mg/kg），下腹正中切口显露前列腺和膀胱，刺激电极置入前列腺右侧叶约2 mm。记录电极（极间距3 mm）置入膀胱右侧壁肌层内2 mm并固定。刺激电极（负极）：直径0.15 mm的外涂绝缘清漆的针式电极；电极（正极）贴于腹壁并接地。记录电极：双极铂丝电极。
1.4 记录膀胱肌电活动变化
1.4.1 电刺激参数 采用单触发，频率1 Hz，强度20 mA，刺激脉宽0.2 ms；其中持续阈下刺激强度为2 mA（刺激电极局部出现颤动），持续时间为10 min。
1.4.2 记录参数 高频滤波1.5 kHz，低频滤波10 Hz，灵敏度0.1～1.0 mV/D。
1.4.3 实验组 持续阈下刺激前和刺激后即刻、5 min、10 min分别同强度电刺激前列腺，记录膀胱肌电活动。
1.4.4 对照Ⅰ组 过量麻醉药处死动物前后10 min同强度电刺激前列腺记录膀胱肌电活动。
1.4.5 对照Ⅱ组 刺激前列腺于股四头肌记录肌电活动；刺激上腹壁于膀胱记录肌电活动。
1.5 统计学方法 应用SPSS 10.0软件处理，数据以均值±标准差（x±s）表示，进行单变量方差分析。
2 结果
电刺激前列腺，在膀胱肌层可记录到较稳定的波形呈慢波的肌电活动波。持续阈下刺激前列腺10 min后，同强度电刺激前列腺膀胱肌电活动表现为先兴奋后抑制和直接抑制两种现象，即其中6只大鼠持续阈下刺激后的第一次电刺激前列腺时膀胱肌电活动表现为潜伏期缩短、波幅上升，差异均有显著性（P<0.05）；随后表现为即刻波幅明显下降，于5 min、10 min渐回复，潜伏期直接逐渐回复；另外6只大鼠持续阈下刺激后电刺激前列腺膀胱肌电活动表现为即刻潜伏期延长（P>0.05）、波幅下降（P<0.001），于5 min、10 min逐渐回复，见表1；而此两种现象的大鼠间刺激前潜伏期和波幅比较，差异无显著性（P>0.05）。对照组处死动物后，膀胱肌电活动波消失；刺激前列腺于股四头肌和刺激上腹壁于膀胱均未记录到肌电活动波。 表1 持续阈下刺激前、后膀胱肌电活动潜伏期和波幅变化注：与刺激前相比，*P<0.05，#P<0.001
3 讨论
目前CP在病因和上研究较多，而对症状―疼痛和排尿功能障碍的研究较少；疼痛机制的研究现在已有报道［2］，而对排尿功能障碍机制的研究却少有报道，已有的研究也较肤浅，主要集中于功能性后尿道梗阻及因功能性后尿道梗阻引起的膀胱结构、功能的改变上［3］。但部分CP有膀胱功能改变和排尿异常症状，并无后尿道梗阻［4］，用现有功能性后尿道梗阻的排尿功能障碍机制无法对此进行完全解释，而Zermann等［5］发现80%有盆腔疼痛的患者盆壁或尿道外括约肌与排尿明显不协调，认为CP的疼痛和排尿功能障碍可能有神经源性的病因。那CP时是否可以通过前列腺与膀胱间的神经反射联系引起膀胱功能改变呢？即前列腺受到持续刺激时通过某种神经机制引起膀胱功能改变，作为CP排尿异常症状的机制现少有相关报道。
Lu等［6］研究发现，来自骨盆的内脏与躯体初级传入纤维在L6～S1脊髓节段的背联合核（DCN）存在会聚现象，DCN再投射到同一节段的Barrington’s核（排尿中枢）、脊索（内脏感觉通路）、副交感核等，通过内脏―躯体、躯体―躯体、内脏―内脏、躯体―内脏反射参与生理功能，如排泄、排尿、勃起、胃肠蠕动等。因此笔者推测前列腺和膀胱之间也存在神经反射（内脏―内脏反射），通过此反射引起膀胱功能改变出现临床上的排尿异常症状。电生理技术［7］是研究神经反射联系的常用而且成熟的技术方法，因此笔者依托大鼠，应用此技术来对前列腺与膀胱间神经反射进行研究。
本实验以电刺激大鼠前列腺，模拟慢性前列腺炎时前列腺受刺激兴奋冲动信号在神经系统的传递，结果在膀胱能记录到较稳定的肌电活动波，处死大鼠后膀胱肌电活动波消失，刺激前列腺于股四头肌和刺激上腹壁于膀胱均未记录到肌电活动波，说明电刺激前列腺于膀胱所记录到的肌电活动是通过神经兴奋传导引起，而非刺激电流的直接扩散。从而证实前列腺与膀胱间存在神经反射，即前列腺―膀胱反射；Takahashi等［8］认为此种反射是通过神经机制实现的。持续阈下低强度刺激前列腺10 min后，膀胱肌电活动表现为先兴奋后抑制和直接抑制两种结果，说明前列腺受到刺激时可对膀胱功能造成不同的影响，从而表现出临床上排尿异常症状的多样性。
Sato等［9］通过针刺大鼠后下肢的皮肤和肌肉传入神经纤维观察到可以反射性的引起膀胱逼尿肌收缩功能的改变。Morrison 等［10］刺激大鼠子宫、阴道等盆腔脏器可在膀胱低压时引起其逼尿肌收缩；充盈高压时则使其逼尿肌的收缩幅度降低，出现排尿性收缩抑制。均认为是通过神经交互作用实现的，据此推测至少来自两个器官的伤害性神经传入通路在中枢神经系统存在汇合或重叠。现已经证实副交感自主神经核内及其附近的神经元对来自脏神经的和电刺激可发生反应［11］。结合已有研究和本实验研究结果，可以认为接收一个内脏器官（如前列腺）和另外一个内脏器官（如膀胱）的伤害性传入的神经元可能在脊髓内有显著的重叠；当前列腺受到伤害性刺激时，经走行在交感与副交感纤维的初级感觉传入纤维传入腰、骶髓，通过内脏―内脏反射激活支配膀胱的神经元，引起膀胱功能改变，从而出现尿频、尿急等排尿异常的症状。
本实验证实前列腺与膀胱间存在神经反射联系，是脊髓固有的一种神经反射。部分慢性前列腺炎可通过前列腺―膀胱反射机制，当前列腺受到细菌性或非细菌性的炎性持续刺激时引起膀胱功能的改变，表现出临床排尿功能障碍，但具体的机制仍需深入研究。若能进一步探明此神经反射机制，不仅可以使慢性前列腺炎排尿功能障碍机制理论更加完善，而且能为相应的临床治疗提供理论依据。
［文献］
1 Wenningerm K，Heiman JR，Rothman I，et al.Sickness impact of chronic nonbacterial prostatitis and its correlates.J Urol，1996，155:965-968.
2 Yong C，Bo S，Xi-yu J，et al.Possible mechanism of referred pain in the perineum and pelvis associated with the prostate in rats.J Urol，2005，174（6）:2045-2048.
3 Danuser H,Thor KB.Inhibition of central sympathetic and somatic outflow to the lower urinary tract of the cat by the alpha 1 adrenergic receptor antagonist prazosin.J Urol，1995，153（4）:1308-1312.
4 Mayo ME，Ross SO，Krieger JN.Few patients with “chronic prostatitis” have significant bladder outlet bstruction.Urology，1998，52（3）:417-421.
5 Zermann DH，Ishigooka M，Doggweiler R，et al.Neurourological insights into the etiology of genitourinary pain in man.J Urol，1999，161（3）:903-908.
6 Lu Y，Inokuchi H，Tanaka E，et al.A spinal cord slice preparation for analyzing synaptic responses to stimulation of pelvic and pudendal nerves in mature rats.J Neuroscience Mtheods，2000，100（1-2）:71-78.
7 Gillette RG，Kramis RC，Roberts WJ.Characterization of spinal Somatosensory neurons having receptive fields in lumbar tissues of cats.Pain，1993，54（1）:85-98.
8 Takahashi Y，Hirayama J，Nakajima Y，et al.Electrical stimulation of the rat lumbar spine induces reflex action potentials in the nerves to the lower abdomen.Spine，2000，25（4）:411-417.
9 Sato A，Sato Y，Suzuki A.Mechanism of the reflex inhibition of micturition contractions of the urinary bladder elicited by acupuncture-like stimulation in anesthetized rats.Neurosci Res，1992，15（3）:189-198.
10 Morrison JB，Akio Sato，Yuko Satoc，et al.The influence of afferent inputs from skin and viscera on the activity of the bladder and the skeletal muscle surrounding the urethra in the rat.Neuroscience Res，1995，23（2）:195-205.
11 Shelburne CP，Ryan JJ.The role of Th2 cytokines in mast cell homeostasis.Immunol Rev，2001，179:82-93.
