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次声对大鼠视网膜功能及血—视网膜屏障破坏的实验研究

邱萍  
【摘要】: 当振动体的频率低于20Hz时,能产生一种人耳听不到的声波即次声。自然界的次声源,如海浪、雷电、地震等,由于作用时间短、强度低,很少引起人们的重视;而人工环境中的次声,如汽车、轮船、喷气式发动机、核爆炸等所产生的次声,由于作用时间长、强度大、对人体具有潜在的危害。次声在空气、水、地面障碍物之间传播时,吸收效应很小,作用距离远,穿透能力强,用通常的隔声和消声技术难以阻挡其作用,因而防护困难。有关次声的性质及生物学作用的问题于上个本世纪六十年代首先提出。1972年,巴黎国际噪声专业会议正式确定了次声的定义,并对次声的暴露标准展开讨论。次声生物学效应的研究也在法、美、英、日及前苏联等国逐渐开展。但迄今为止,次声对机体的作用效应及其机制,次声的卫生标准及防护措施,次声与其它因素对机体的综合作用等许多问题的研究均处于起步阶段。由于在大多数情况下产生的次声常混有一定程度的可听声,因而单纯次声作用对人体的生物学效应往往被人们所忽视。一些研究资料表明,次声对中枢神经系统、前庭系统、心血管系统、呼吸系统、以及工作效率等均有不良影响。但次声对视觉系统的影响,仅有关于视物模糊的主诉描述,而且缺乏深入系统的实验研究。因此,我们重点探讨了在8Hz、130dB声压级(Sound pressure level,SPL)的环境暴露下,次声对SD大鼠视觉系统的损伤情况。 第一部分:次声作用对大鼠视觉电生理功能的影响 视觉电生理检查,具有客观、定量等优点,且可对视网膜各层至视皮质的病变进行分层定位研究。我们利用视觉电生理检测仪检测次声作用对大鼠视觉电生理功能的影响,通过闪光视觉诱发电位(FlsahVisual evoked potential,FVEP)、闪光视网膜电图(Flash electroretinogram,FERG)和振荡电位(Oscillatory potentials,OPs)三个指标来客观分析视觉系统的损伤情况。48只健康成年雄性SD大鼠,用完全随机法分为8组,每组6只。实验组给予8Hz、130dB的次声暴露,每日1次, 每次持续 Zh,分别暴露 id、4d、7d、11d、14d、18d、Zld。根据暴露 时间,在实验动物次声暴露前和暴露后各个时间点进行电生理的检测。 对照组亦每日置于次声舱中Zh,但不接受次声暴露。 结果表明SHZ、130dB次声的确可以造成一定程度上视网膜的功能 障碍。实验组在次声暴露后,FERG吧、b、二OPs波振幅降低中功刀1), 但与次声暴露时间并不平行。各指林振幅随暴露时问的延长出现不同 程度的降低,在整体的下降趋势下,有反复。比较各指标异常与暴露 时间的关系,我们发现a波、b波随暴露时间的延长,改变趋势基本一 致,但次声暴露 id时,以 a波的降低为主要异常,4d组和 7d组,b 波的降低超过a波,随后延长暴露时间,二OPs波的异常表现成为主要 改变。a、b波潜伏期绝对值随暴露时间的延长,均有不同程度的延迟, 尤其在暴露14d后,延迟改变具有统计学意义。 由于a、b、OPs波在视网膜的小同起源,其指标的异常可以问接 反映视网膜不同层面的受损情况。ERG各指标在次声暴露不同时问出 现不同程度的振幅降低,且随暴露时间的延长,呈现山外至内的趋势, 提示次声造成视网膜各层广泛受损,但在暴露的不同阶段,各层表现 出不同的损伤情况。我们认为,在次声暴露之初,可能由于光感受器 细胞对次声较为敏感,次声的损伤效应主要以外层视网膜功能障碍为 主。而随着暴露时间的延长,次声的能量损伤己涉及到视网膜中层双 极细胞/Milller细胞水平,造成进一步的视网膜功能异常,表现为 b波 的降低超过a波。随着暴露时间的进一步延长,二OPs的振幅降低成为 主要改变,说明刺激可能损伤视网膜的循环状态,循环障碍导致内层 视网膜功能受损。 对次声暴露前后大鼠 FVEP波的研究发现,次声暴露 id后,FVEP.P 波振幅出现明显降低,但随暴露时间的延长,振幅降低逐渐恢复。而 潜伏期的改变,贯穿Zld的次声暴露均无统计学意义。这些结果提示 SHZ、130dB次声作用Zld,即使直接损害视神经功能,这种损伤也是 可逆性的;而且还可能由于在病变发生、发展进程中,次声对视神经 损害的程度不同,视神经中部分未受累的神经纤维仍可以将信息无延 迟地传导到外侧膝状体,因而表现为潜伏期正常。也可能是由于此时 次声的能量只涉及到视网膜水平,尚未累及视神经,如果是这种情况, -4 既从另一个侧面说明次声仅损害了局部视网膜组织,导致神经传入冲 动减少,使视皮层的总和效应降低,而其它未受损区域,其传入神经 纤维的传导速度是正常的。 第二部分:次声作用对大鼠视觉系统损伤的形态学观察 在次声视觉系统功能损伤的前提下,我们联合采用硝酸斓电镜示 踪和血管外白蛋白免疫组化染色技术,以视网膜的组织学改变为切人 点,进一步深人探讨次声致视觉系统功能障碍的组织形态学基础。结 果显示在次声暴露后,光镜下并无明显的病理变化:暴露前后各时间 点眼球组织形态未见明显异常,结构层次清晰,排列整齐规则,但电 镜结果表明,


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