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

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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,其主要標志為立位耐力不良和運動能力下降。航天后心血管功能失調(diào)可導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,還涉及其他多重機制。在航天失重環(huán)境下,機體流體靜壓消失,從而使全身動脈血管系統(tǒng)的跨壁壓發(fā)生改變:腦及上半身血壓處于較地面1G直立體位時相對升高的“高血壓”狀態(tài);下半身血管則處于較1G直立時相對較低的“低血壓”狀態(tài),這些改變可進一步導致心血管系統(tǒng)的變化。本實驗室在地面動物模擬失重實驗中發(fā)現(xiàn):模擬失重可引起大鼠腦動脈血管的肌源性緊張度(Myogenic Tone)增強,收縮反應性升高,血管中膜肥厚和平滑肌細胞層數(shù)增多,以及血管周圍神經(jīng)支配增強等適應性變化。而對于后身中、小動脈,則可引起肌源性緊張度減弱,收縮反應性降低,血管中膜萎縮,以及血管周圍神經(jīng)支配減弱等變化。據(jù)此我們曾提出“外周效應器機制假說”,認為失重所引起的心肌與動脈血管平滑肌結(jié)構(gòu)和功能改變很可能是除血容量減少因素之外,導致飛行后心血管失調(diào)的另一個重要原因。我實驗室前期工作已經(jīng)發(fā)現(xiàn):血管平滑肌離子通道機制與血管組織局部腎素-血管緊張素系統(tǒng)(local renin-angiotensin system)可能是介導失重所致血管區(qū)域特異性適應變化的重要調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。目前,近地軌道飛行采用的以運動為主的對抗措施,并不能完全防止長時間航天飛行導致的心血管失調(diào),而“間斷性人工重力”(intermittent artificial gravity)可能是未來航天中較為理想的一種對抗措施方案,相關(guān)研究亦日益受到關(guān)注與重視。在地面動物實驗,可以采用+45°頭高位傾斜(HUT)、離心機旋轉(zhuǎn)及恢復動物正常站立體位來模擬IAG的對抗效果。我們前期工作已表明:每日1 h恢復站立(所受重力矢量為-Gx)具有對抗模擬失重大鼠基底動脈收縮反應性增強、股動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脈肥厚和脛前動脈萎縮;在清醒大鼠則可以防止整體心血管失調(diào)反應。但我們最近的工作還表明:3天模擬失重可分別引起腦動脈和腸系膜動脈平滑肌細胞L型鈣離子通道(CaL)電流密度增加和減少;1 h/d的-Gx可以防止腸系膜動脈血管平滑肌細胞CaL電流密度減少,但不能防止腦動脈血管平滑肌細胞CaL電流密度增加。由此我們推測:在腦血管,1 h/d的-Gx干預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性增強;而在腸系膜小動脈,1 h/d的-Gx則可以全面防止其功能與結(jié)構(gòu)的適應性變化。 為證實我們提出的假說,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脈血管肌源性緊張度的變化,血管收縮反應性的變化,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-Gx重力影響對短期及中期模擬失重所引起的大腦中動脈功能和結(jié)構(gòu)的適應變化有無防止作用。我們分離大鼠大腦中動脈,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脈收縮反應性的變化;同時通過電子顯微鏡技術(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脈血管肌源性緊張度的變化,血管收縮反應性的變化,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-Gx重力影響對短期及中期模擬失重所引起的腸系膜小動脈功能和結(jié)構(gòu)的適應變化有無防止作用。我們分離大鼠腸系膜小動脈,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性的變化;通過電子顯微鏡技術(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脈血管肌源性緊張度升高,血管對收縮物質(zhì)反應性增強,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胞層數(shù)的增多。每日站立1小時-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、血管對收縮物質(zhì)反應性升高的變化。根據(jù)大腦中動脈管徑-壓力、管徑-收縮劑變化關(guān)系觀察到,同對照組大鼠相比,短期模擬失重(3天)大鼠大腦中動脈血管肌源性緊張度以及血管對5-HT的收縮反應分別增強了11.7%、12.3%,每日站立1小時-Gx重力不能防止此種變化;模擬失重28天大鼠大腦中動脈血管肌源性緊張度、血管對5-HT收縮反應分別增強了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),血管平滑肌細胞層數(shù)亦較對照組顯著增加,每日站立1小時-Gx重力不能防止血管肌源性緊張度、血管收縮反應性增強,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脈血管肌源性緊張度降低,血管收縮反應性減弱,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胞層數(shù)的減少。每日站立1小時-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、血管收縮反應性減弱的變化。根據(jù)腸系膜小動脈管徑-壓力、管徑-收縮劑濃度變化關(guān)系觀察到,同對照組大鼠相比,短期模擬失重(3天)大鼠腸系膜小動脈血管肌源性緊張度、血管對PE反應性分別降低了11.5%、12.1%,每日站立1小時-Gx重力能夠防止此種變化;模擬失重28天大鼠腸系膜小動脈血管肌源性緊張度、血管對PE反應性分別降低了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),血管平滑肌細胞層數(shù)亦較對照組顯著減少,每日站立1小時-Gx重力能防止血管肌源性緊張度降低、血管收縮反應性減弱的變化,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脈和腸系膜小動脈血管的肌源性緊張度、收縮反應性分別發(fā)生了增強和減弱的變化,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-Gx重力作用只能防止大腦中動脈結(jié)構(gòu)的適應性變化而不能完全防止其血管功能的適應性變化;但在腸系膜小動脈,每天站立一小時-Gx重力作用對血管功能和結(jié)構(gòu)的適應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) 對抗措施 間斷性人工重力 大鼠大腦中動脈 腸系膜小動脈 血管肌源性緊張度 血管收縮反應性 血管超微結(jié)構(gòu)
【學位授予單位】：第四軍醫(yī)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：R85
【目錄】：

• 縮略語表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26-28
• 3 研究內(nèi)容28-29
• 正文29-77
• 一、3 天模擬失重大鼠大腦中動脈及腸系膜小動脈血管功能變化及1h/d-G_x重力干預的對抗效果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脈及腸系膜小動脈血管功能和結(jié)構(gòu)的變化及1h/d -G_x重力干預的對抗效果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、值得進一步探討的問題79-80
• 參考文獻80-97
• 附錄97-101
• 1. Pressure Myograph System 規(guī)范操作流程97-98
• 2. 實驗中所用液體配置方法98-100
• 3. 動脈體外原位固定方法100
• 4. 動脈體積(收縮物質(zhì))測量方法100-101
• 個人簡歷和研究成果101-103
• 致謝103

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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

2 陳杰,馬進,丁兆平,張立藩;一種模擬長期失重影響的大鼠尾部懸吊模型[J];空間科學學報;1993年02期

3 張立藩,余志斌,馬進,毛秦雯;航天飛行后心血管失調(diào)的外周效應器機制假說[J];生理科學進展;2001年01期

4 張立藩,孟慶軍;展望新世紀的重力生理學[J];生理科學進展;2002年03期

5 孟慶軍第四軍醫(yī)大學航空航天生理學教研室,李劍,張文紅,張樂寧第四軍醫(yī)大學航空航天生理學教研室,張立藩第四軍醫(yī)大學航空航天生理學教研室;抗血管緊張素原多克隆抗血清的制備及鑒定[J];生理學報;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性結(jié)構(gòu)變化[J];生理學報;2007年06期

7 林樂健;暴軍香;白云剛;張立藩;馬進;;模擬失重對大鼠大腦中動脈與腸系膜小動脈肌源性緊張度的不同影響[J];生理學報;2009年01期

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本文編號：710466