發(fā)布時(shí)間：2017-08-21 03:09

  本文關(guān)鍵詞：模擬失重對(duì)大鼠小動(dòng)脈結(jié)構(gòu)和功能的重塑作用以及-Gx重力的對(duì)抗效果

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【摘要】： 航天觀察與地面臥床研究均發(fā)現(xiàn),航天員返回地面后,常表現(xiàn)出心血管功能失調(diào)的現(xiàn)象,其主要標(biāo)志為立位耐力不良和運(yùn)動(dòng)能力下降。航天后心血管功能失調(diào)可導(dǎo)致航天人員工作能力下降,甚至危及航天飛行安全。大量研究工作表明,航天失重環(huán)境下血容量的減少是造成飛行后心血管功能失調(diào)的重要原因之一,此外,還涉及其他多重機(jī)制。在航天失重環(huán)境下,機(jī)體流體靜壓消失,從而使全身動(dòng)脈血管系統(tǒng)的跨壁壓發(fā)生改變:腦及上半身血壓處于較地面1G直立體位時(shí)相對(duì)升高的“高血壓”狀態(tài);下半身血管則處于較1G直立時(shí)相對(duì)較低的“低血壓”狀態(tài),這些改變可進(jìn)一步導(dǎo)致心血管系統(tǒng)的變化。本實(shí)驗(yàn)室在地面動(dòng)物模擬失重實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):模擬失重可引起大鼠腦動(dòng)脈血管的肌源性緊張度(Myogenic Tone)增強(qiáng),收縮反應(yīng)性升高,血管中膜肥厚和平滑肌細(xì)胞層數(shù)增多,以及血管周圍神經(jīng)支配增強(qiáng)等適應(yīng)性變化。而對(duì)于后身中、小動(dòng)脈,則可引起肌源性緊張度減弱,收縮反應(yīng)性降低,血管中膜萎縮,以及血管周圍神經(jīng)支配減弱等變化。據(jù)此我們?cè)岢觥巴庵苄?yīng)器機(jī)制假說(shuō)”,認(rèn)為失重所引起的心肌與動(dòng)脈血管平滑肌結(jié)構(gòu)和功能改變很可能是除血容量減少因素之外,導(dǎo)致飛行后心血管失調(diào)的另一個(gè)重要原因。我實(shí)驗(yàn)室前期工作已經(jīng)發(fā)現(xiàn):血管平滑肌離子通道機(jī)制與血管組織局部腎素-血管緊張素系統(tǒng)(local renin-angiotensin system)可能是介導(dǎo)失重所致血管區(qū)域特異性適應(yīng)變化的重要調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。目前,近地軌道飛行采用的以運(yùn)動(dòng)為主的對(duì)抗措施,并不能完全防止長(zhǎng)時(shí)間航天飛行導(dǎo)致的心血管失調(diào),而“間斷性人工重力”(intermittent artificial gravity)可能是未來(lái)航天中較為理想的一種對(duì)抗措施方案,相關(guān)研究亦日益受到關(guān)注與重視。在地面動(dòng)物實(shí)驗(yàn),可以采用+45°頭高位傾斜(HUT)、離心機(jī)旋轉(zhuǎn)及恢復(fù)動(dòng)物正常站立體位來(lái)模擬IAG的對(duì)抗效果。我們前期工作已表明:每日1 h恢復(fù)站立(所受重力矢量為-Gx)具有對(duì)抗模擬失重大鼠基底動(dòng)脈收縮反應(yīng)性增強(qiáng)、股動(dòng)脈和心肌收縮性降低的效果。在形態(tài)方面,1 h/d的-Gx也可防止模擬失重大鼠基底動(dòng)脈肥厚和脛前動(dòng)脈萎縮;在清醒大鼠則可以防止整體心血管失調(diào)反應(yīng)。但我們最近的工作還表明:3天模擬失重可分別引起腦動(dòng)脈和腸系膜動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞L型鈣離子通道(CaL)電流密度增加和減少;1 h/d的-Gx可以防止腸系膜動(dòng)脈血管平滑肌細(xì)胞CaL電流密度減少,但不能防止腦動(dòng)脈血管平滑肌細(xì)胞CaL電流密度增加。由此我們推測(cè):在腦血管,1 h/d的-Gx干預(yù)雖然可以防止模擬失重所致的腦血管肥厚性結(jié)構(gòu)重塑,但并不能防止其肌源性緊張度升高和收縮反應(yīng)性增強(qiáng);而在腸系膜小動(dòng)脈,1 h/d的-Gx則可以全面防止其功能與結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性變化。 為證實(shí)我們提出的假說(shuō),本工作由以下兩部分組成: (1)觀察短期(3天)及中期(28天)模擬失重大鼠大腦中動(dòng)脈血管肌源性緊張度的變化,血管收縮反應(yīng)性的變化,血管管壁超微結(jié)構(gòu)的變化以及在此基礎(chǔ)上,每日站立1小時(shí)-Gx重力影響對(duì)短期及中期模擬失重所引起的大腦中動(dòng)脈功能和結(jié)構(gòu)的適應(yīng)變化有無(wú)防止作用。我們分離大鼠大腦中動(dòng)脈,利用Pressure Myograph System觀察血管管徑-壓力變化關(guān)系與血管管徑-血管收縮劑濃度變化關(guān)系,以了解血管肌源性緊張度以及動(dòng)脈收縮反應(yīng)性的變化;同時(shí)通過(guò)電子顯微鏡技術(shù)觀察血管管壁超微結(jié)構(gòu)的變化。 (2)觀察短期(3天)及中期(28天)模擬失重大鼠腸系膜小動(dòng)脈血管肌源性緊張度的變化,血管收縮反應(yīng)性的變化,血管管壁超微結(jié)構(gòu)的變化以及在此基礎(chǔ)上,每日站立1小時(shí)-Gx重力影響對(duì)短期及中期模擬失重所引起的腸系膜小動(dòng)脈功能和結(jié)構(gòu)的適應(yīng)變化有無(wú)防止作用。我們分離大鼠腸系膜小動(dòng)脈,利用Pressure Myograph System觀察血管管徑-壓力變化關(guān)系與血管管徑-血管收縮劑濃度變化關(guān)系,以了解血管肌源性緊張度以及收縮反應(yīng)性的變化;通過(guò)電子顯微鏡技術(shù)觀察血管管壁超微結(jié)構(gòu)的變化。 本工作的主要發(fā)現(xiàn)如下: (1)模擬失重可以引起大鼠大腦中動(dòng)脈血管肌源性緊張度升高,血管對(duì)收縮物質(zhì)反應(yīng)性增強(qiáng),引起血管管壁厚度增大,引起血管管壁橫截面積增加,血管平滑肌中膜厚度增加以及平滑肌細(xì)胞層數(shù)的增多。每日站立1小時(shí)-Gx重力能夠防止血管管壁結(jié)構(gòu)的肥厚性變化,但不能防止血管肌源性緊張度、血管對(duì)收縮物質(zhì)反應(yīng)性升高的變化。根據(jù)大腦中動(dòng)脈管徑-壓力、管徑-收縮劑變化關(guān)系觀察到,同對(duì)照組大鼠相比,短期模擬失重(3天)大鼠大腦中動(dòng)脈血管肌源性緊張度以及血管對(duì)5-HT的收縮反應(yīng)分別增強(qiáng)了11.7%、12.3%,每日站立1小時(shí)-Gx重力不能防止此種變化;模擬失重28天大鼠大腦中動(dòng)脈血管肌源性緊張度、血管對(duì)5-HT收縮反應(yīng)分別增強(qiáng)了18.8%、13.7%,血管管壁厚度、血管中膜厚度分別增加了56.4% (P0.01)和63.0% (P0.01),血管平滑肌細(xì)胞層數(shù)亦較對(duì)照組顯著增加,每日站立1小時(shí)-Gx重力不能防止血管肌源性緊張度、血管收縮反應(yīng)性增強(qiáng),但能夠防止血管管壁結(jié)構(gòu)的變化。 (2)模擬失重可以引起大鼠腸系膜小動(dòng)脈血管肌源性緊張度降低,血管收縮反應(yīng)性減弱,引起血管管壁厚度減小,引起血管管壁橫截面積減少,血管管壁中膜厚度減小以及平滑肌細(xì)胞層數(shù)的減少。每日站立1小時(shí)-Gx重力能夠防止血管管壁結(jié)構(gòu)的變化,亦能防止血管肌源性緊張度降低、血管收縮反應(yīng)性減弱的變化。根據(jù)腸系膜小動(dòng)脈管徑-壓力、管徑-收縮劑濃度變化關(guān)系觀察到,同對(duì)照組大鼠相比,短期模擬失重(3天)大鼠腸系膜小動(dòng)脈血管肌源性緊張度、血管對(duì)PE反應(yīng)性分別降低了11.5%、12.1%,每日站立1小時(shí)-Gx重力能夠防止此種變化;模擬失重28天大鼠腸系膜小動(dòng)脈血管肌源性緊張度、血管對(duì)PE反應(yīng)性分別降低了22.5%、21.6%,血管管壁厚度、血管中膜厚度分別減小了20.0% (P0.01)和28.6% (P0.01),血管平滑肌細(xì)胞層數(shù)亦較對(duì)照組顯著減少,每日站立1小時(shí)-Gx重力能防止血管肌源性緊張度降低、血管收縮反應(yīng)性減弱的變化,亦能夠防止血管管壁結(jié)構(gòu)的變化。 以上結(jié)果表明,短期(3天)及中期(28天)模擬失重大鼠大腦中動(dòng)脈和腸系膜小動(dòng)脈血管的肌源性緊張度、收縮反應(yīng)性分別發(fā)生了增強(qiáng)和減弱的變化,其血管超微結(jié)構(gòu)亦分別發(fā)生了肥厚和萎縮的改變。每天站立一小時(shí)-Gx重力作用只能防止大腦中動(dòng)脈結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性變化而不能完全防止其血管功能的適應(yīng)性變化;但在腸系膜小動(dòng)脈,每天站立一小時(shí)-Gx重力作用對(duì)血管功能和結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性變化均有良好的防止作用。
【關(guān)鍵詞】：模擬失重 航天飛行后心血管失調(diào) 對(duì)抗措施 間斷性人工重力 大鼠大腦中動(dòng)脈 腸系膜小動(dòng)脈 血管肌源性緊張度 血管收縮反應(yīng)性 血管超微結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：R85
【目錄】：

• 縮略語(yǔ)表5-7
• 中文摘要7-11
• 英文摘要11-16
• 前言16-29
• 1 研究背景16-26
• 2 工作假說(shuō)26-28
• 3 研究?jī)?nèi)容28-29
• 正文29-77
• 一、3 天模擬失重大鼠大腦中動(dòng)脈及腸系膜小動(dòng)脈血管功能變化及1h/d-G_x重力干預(yù)的對(duì)抗效果29-44
• 1 引言29-30
• 2 材料與方法30-33
• 3 結(jié)果33-40
• 4 討論40-44
• 二、28 天模擬失重大鼠大腦中動(dòng)脈及腸系膜小動(dòng)脈血管功能和結(jié)構(gòu)的變化及1h/d -G_x重力干預(yù)的對(duì)抗效果44-77
• 1 引言44-46
• 2 材料與方法46-49
• 3 結(jié)果49-68
• 4 討論68-77
• 小結(jié)77-80
• 1、主要結(jié)論及意義77-79
• 2、值得進(jìn)一步探討的問(wèn)題79-80
• 參考文獻(xiàn)80-97
• 附錄97-101
• 1. Pressure Myograph System 規(guī)范操作流程97-98
• 2. 實(shí)驗(yàn)中所用液體配置方法98-100
• 3. 動(dòng)脈體外原位固定方法100
• 4. 動(dòng)脈體積(收縮物質(zhì))測(cè)量方法100-101
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷和研究成果101-103
• 致謝103

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 張立藩;人工重力的生物醫(yī)學(xué)問(wèn)題:以往工作回顧與面臨的挑戰(zhàn)[J];航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程;2001年01期

2 陳杰,馬進(jìn),丁兆平,張立藩;一種模擬長(zhǎng)期失重影響的大鼠尾部懸吊模型[J];空間科學(xué)學(xué)報(bào);1993年02期

3 張立藩,余志斌,馬進(jìn),毛秦雯;航天飛行后心血管失調(diào)的外周效應(yīng)器機(jī)制假說(shuō)[J];生理科學(xué)進(jìn)展;2001年01期

4 張立藩,孟慶軍;展望新世紀(jì)的重力生理學(xué)[J];生理科學(xué)進(jìn)展;2002年03期

5 孟慶軍第四軍醫(yī)大學(xué)航空航天生理學(xué)教研室,李劍,張文紅,張樂(lè)寧第四軍醫(yī)大學(xué)航空航天生理學(xué)教研室,張立藩第四軍醫(yī)大學(xué)航空航天生理學(xué)教研室;抗血管緊張素原多克隆抗血清的制備及鑒定[J];生理學(xué)報(bào);2003年01期

6 高放;張立藩;黃威權(quán);孫嵐;;慢性阻斷血管緊張素Ⅱ1型受體不能完全防止模擬失重大鼠血管的適應(yīng)性結(jié)構(gòu)變化[J];生理學(xué)報(bào);2007年06期

7 林樂(lè)健;暴軍香;白云剛;張立藩;馬進(jìn);;模擬失重對(duì)大鼠大腦中動(dòng)脈與腸系膜小動(dòng)脈肌源性緊張度的不同影響[J];生理學(xué)報(bào);2009年01期

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本文編號(hào)：710466