本文關(guān)鍵詞：熱環(huán)境軍事作業(yè)應(yīng)激負荷評價生物學(xué)標志物篩選及損傷防治研究

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【摘要】：高溫?zé)岘h(huán)境是我軍最常見的軍事作業(yè)環(huán)境，我國有大面積國土處在熱帶和亞熱帶區(qū)域，另外特定的微小氣候環(huán)境如防化服、密閉艙室等也是常見高溫作業(yè)環(huán)境。在上述熱環(huán)境下作業(yè)、訓(xùn)練或作戰(zhàn)時，，炎熱的外環(huán)境使機體散熱困難，甚至被迫接受大量的外加熱(熱輻射、熱對流)，機體處于高度的熱應(yīng)激狀態(tài)，可引起一系列的生理應(yīng)激反應(yīng)；當(dāng)熱蓄積超過體溫調(diào)節(jié)能力時，則會產(chǎn)生不良影響，給機體帶來危害，甚至導(dǎo)致熱衰竭和熱休克，降低機體的作業(yè)效能。因此，評價及監(jiān)測熱環(huán)境軍事作業(yè)人員的應(yīng)激負荷程度，增強熱環(huán)境軍事作業(yè)人員的熱適應(yīng)能力、減輕應(yīng)激損傷，對提高熱環(huán)境條件下部隊的作業(yè)、作戰(zhàn)能力具有重要意義。 有關(guān)高溫作業(yè)應(yīng)激損傷機制的研究較多，主要包括代謝產(chǎn)物堆積[1]、氧化應(yīng)激損傷[2]、高溫直接損傷[3]和神經(jīng)內(nèi)分泌學(xué)說[4]等，但目前尚無直接測定熱環(huán)境軍事作業(yè)人員應(yīng)激負荷的方法。近年有研究顯示，一些新的生理指標和神經(jīng)內(nèi)分泌指標與機體的主觀應(yīng)激負荷顯著相關(guān)，如耳道溫度、瞳孔直徑變化頻率、唾液嗜鉻粒蛋白A(chromograninA,CGA)、唾液淀粉酶(salivaryamylase,AMS)[5-10]等，但尚不清楚它們是否可作為評價熱環(huán)境軍事作業(yè)應(yīng)激負荷的生物學(xué)標志物。本研究選取某熱區(qū)部隊80名男性戰(zhàn)士，在濕熱環(huán)境下進行不同強度作業(yè)以施加不同程度的應(yīng)激負荷，圍繞高溫作業(yè)的氧化應(yīng)激損傷學(xué)說和神經(jīng)內(nèi)分泌學(xué)說，結(jié)合傳統(tǒng)的作業(yè)應(yīng)激評價指標[11（]心率、血壓、出汗率），重點關(guān)注機體的耳道溫度，疲勞的心理學(xué)（臨界閃光融合頻率，閃爍頻率、反應(yīng)時），神經(jīng)內(nèi)分泌（血漿皮質(zhì)醇、唾液淀粉酶、唾液嗜鉻粒蛋白A、唾液皮質(zhì)醇），代謝產(chǎn)物（乳酸、肌酐、尿素氮）、氧化-抗氧化系統(tǒng)（丙二醛含量、還原型谷胱甘肽含量、超氧化物歧化酶活性、總抗氧化能力）和組織損傷標志物（乳酸脫氫酶、肌酸激酶）等指標在熱環(huán)境作業(yè)前后改變，并與作業(yè)強度做Spearman’s相關(guān)性分析，尋找和篩選高溫作業(yè)應(yīng)激負荷靈敏的生物標志物。 同時由于缺乏熱應(yīng)激負荷的量化評價指標，目前尚沒有廣泛認可的熱應(yīng)激損傷防治藥物。以往研究發(fā)現(xiàn)，來源于食物的抗氧化提取物如茶多酚、番茄紅素、花色苷類物質(zhì)等能有效緩解運動員高強度訓(xùn)練和比賽時生理-心理應(yīng)激負荷，并可顯著提高其運動成績[12]。本實驗室以往研制的一種以富含多酚的木瓜超微提取物和牛磺酸為主要成分的復(fù)合制劑具有較強的抗疲勞效應(yīng)，并發(fā)現(xiàn)其可以顯著減少作業(yè)后機體的代謝產(chǎn)物堆積，并抑制自由基生成，而該制劑是否具有對抗熱環(huán)境軍事作業(yè)應(yīng)激損傷的效應(yīng)值得進一步探索。本研究利用人工氣候箱模擬高溫高濕環(huán)境，建立大鼠高溫負重游泳力竭模型，并將干預(yù)組大鼠用木瓜超微提取物與牛磺酸混合物(Chaenomelesextractandtaurinemixture,CETM)處理8天后，進行大鼠高溫負重游泳力竭預(yù)試驗；并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)前期研究篩選出的熱應(yīng)激負荷評價敏感指標，在某熱區(qū)部隊招募志愿者進行人群干預(yù)試驗，干預(yù)組受試者用CETM干預(yù)8天后，在熱環(huán)境下進行重度強度軍事作業(yè)，探討CETM可否降低機體在熱環(huán)境作業(yè)時的應(yīng)激損傷。 主要結(jié)果和結(jié)論如下： 1.篩選研究發(fā)現(xiàn)心率、AST、ALT、LDH、SC可作為熱環(huán)境軍事作業(yè)應(yīng)激負荷生物標志物 1.1本研究發(fā)現(xiàn)，熱環(huán)境作業(yè)后受試者耳道溫度升高，出汗率增加，心率、臨界閃爍、融合頻率顯著升高，血壓降低，反應(yīng)時減少。采用Spearman’s方法分析其與作業(yè)強度間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)作業(yè)后心率改變與熱環(huán)境作業(yè)應(yīng)激負荷正顯著相關(guān)(r=0.498，P0.05)。 1.2受試者血漿皮質(zhì)醇、唾液皮質(zhì)醇(SalivaryCortisol,SC)、AMS、CGA分泌增加，血漿中乳酸、尿素氮(Bloodureanitrogen,BUN)、肌酐、尿酸含量顯著升高。采用Spearman’s方法探討其與作業(yè)強度間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)作業(yè)后SC改變與熱環(huán)境作業(yè)應(yīng)激負荷正顯著相關(guān)(r=0.923，P0.05)。 1.3熱環(huán)境作業(yè)后受試者血漿中丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量顯著升高；血漿總抗氧化能力(Totalantioxidantcapacity,TAC)和超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase,SOD)活性顯著降低；還原型谷胱甘肽(Glutathione，GSH)隨著作業(yè)強度的增加逐漸降低。采用Spearman’s方法探討其與作業(yè)強度間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)作業(yè)后GSH含量改變與熱環(huán)境作業(yè)應(yīng)激負荷負顯著相關(guān)(r=-0.520，P0.05)。 1.4在熱環(huán)境進行中度強度以上軍事作業(yè)后，受試者血漿中谷丙轉(zhuǎn)氨酶(Alanineaminotransferase,ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(Aspartateaminotransferase,AST)、肌酸激酶(CreatineKinase,CK)和乳酸脫氫酶(Lactatedehydrogenase,LDH)含量升高，但都在正常參考值范圍內(nèi)。采用Spearman’s方法探討其與作業(yè)強度間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)作業(yè)后ALT、AST、LDH含量改變與熱環(huán)境作業(yè)應(yīng)激負荷正顯著相關(guān)(r=0.245、0.353、0.720，P0.05)。 2.CETM對熱應(yīng)激損傷有顯著防護作用 2.1大鼠高溫游泳力竭模型建立。本研究利用自行設(shè)計的人工氣候箱建立環(huán)境溫度和水體溫度可自行控制、游泳過程可實時監(jiān)控的新型大鼠游泳模型（專利號：2011202385602）。在本試驗中，利用人工氣候箱模擬高溫高濕環(huán)境(環(huán)境溫度33℃，濕度85%，水體溫度33℃），并將大鼠尾部負重(體重5%)建立高溫大鼠負重游泳力竭模型。 2.2CETM對大鼠高溫負重游泳時熱應(yīng)激損傷的防治作用研究。試驗結(jié)果顯示，干預(yù)組大鼠的負重游泳力竭時間明顯長于對照組(P0.05)，血漿中TAC顯著高于對照組(P0.05)；血漿中BUN、LD含量低于對照組。 2.3CETM對人體熱環(huán)境作業(yè)時熱應(yīng)激損傷的防治作用研究。從試驗結(jié)果可以看到，干預(yù)組受試者作業(yè)后心率和血漿中ALT、AST、LDH、SC含量均低于對照組，GSH含量要高于對照組，其中AST和SC含量在兩組間存在顯著性差異。 綜上所述，熱環(huán)境可加重作業(yè)時機體的生理負荷，激活機體的神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)，抑制機體的抗氧化系統(tǒng)、增加自由基生成，引起機體代謝產(chǎn)物堆積，最終導(dǎo)致組織損傷；作業(yè)后心率和血漿中AST、ALT、LDH、SC的改變率與作業(yè)強度顯著正相關(guān)，提示上述幾個指標均可作為評價熱環(huán)境軍事作業(yè)后機體的應(yīng)激負荷程度的生物標志物。其中SC取樣便捷，與作業(yè)強度的相關(guān)性最大，因此SC可作為評價熱環(huán)境軍事作業(yè)應(yīng)激負荷的敏感生物學(xué)標志物。以木瓜超微提取物和�；撬釣橹饕煞值腃ETM可能通過減少自由基的產(chǎn)生和代謝產(chǎn)物在體內(nèi)的堆積、增強組織有氧代謝，減輕高溫作業(yè)后機體的應(yīng)激負荷,從而對高溫作業(yè)應(yīng)激負荷對機體的損傷有顯著防護作用。
【關(guān)鍵詞】：高溫環(huán)境 熱應(yīng)激 生物標志物 木瓜提取物 牛磺酸
【學(xué)位授予單位】：第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：R82
【目錄】：

• 英文縮寫一覽表4-5
• 英文摘要5-9
• 中文摘要9-12
• 前言12-17
• 第一部分 熱環(huán)境軍事作業(yè)應(yīng)激負荷評價生物學(xué)標志物篩選研究17-41
• 材料與方法18-27
• 結(jié)果27-33
• 討論33-41
• 第二部分 CETM 對熱環(huán)境軍事作業(yè)應(yīng)激損傷的防治作用研究41-57
• 第一節(jié) CETM 對大鼠高溫負重游泳時熱應(yīng)激損傷的防治作用研究42-48
• 材料與方法42-47
• 結(jié)果47-48
• 第二節(jié) CETM 對人體熱環(huán)境軍事作業(yè)時熱應(yīng)激損傷的防治作用研究48-57
• 材料與方法48-51
• 結(jié)果51-53
• 討論53-57
• 全文總結(jié)57-59
• 致謝59-60
• 參考文獻60-64
• 文獻綜述 高溫作業(yè)應(yīng)激致疲勞機制及其營養(yǎng)改善64-81
• 參考文獻77-81
• 攻讀碩士期間發(fā)表文章81-83
• 附錄83-93

【參考文獻】

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本文編號：611405