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《第四军医大学》 2011年
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烟草烟雾对飞行员加速度耐力的影响及机制研究

任志霞  
【摘要】:背景: 世界卫生组织指出,烟草的使用与全球日益蔓延的死亡和疾病流行高度相关。中国吸烟人口高达3.5亿,每年导致100万人死亡。飞行人员作为一类特殊的群体,由于生活不规律和长期处于高度精神紧张状态,吸烟问题尤为突出。现代战争中,随着新型高性能战斗机的不断出现,持续性高G加速度,高G增长率以及高认知负荷等,对飞行员身体的要求几乎达到机体的生理极限。烟草及其燃烧的烟雾中含有多种物质对人体有慢性损害作用。但是,飞行员操纵飞机在空中高速飞行,对人-机最大影响的就是加速度(G)。加速度(+Gz)耐力是战斗机飞行员选拔工作的重要检查项目,是判断歼敌机飞行员飞行能力的主要标准之一。它受多种因素的影响,其中心血管系统的功能是影响+Gz耐力的重要环节之一。如果机体在+Gz作用下未能进行相应的调节,则会出现头晕、视物模糊,甚至出现G引起的意识丧失(G-induced loss of consciousness, G-LOC),严重威胁飞行安全。吸烟可以导致心血管结构及功能的改变,提示我们吸烟可能通过心血管系统的改变来影响+Gz作用下的心血管调节机制,但目前国内外关于烟草烟雾对于飞行员+Gz耐力的影响及其机制研究,尚未见报道。 本研究首先拟对飞行员中吸烟与非吸烟人员+Gz耐力开展调查,以了解吸烟飞行员+Gz耐力是否有变化;然后,通过慢性吸烟大鼠模型的制备,明确烟草烟雾对心血管系统的作用及其机制。 目的: 1.探讨吸烟对飞行员+Gz耐力的影响。 2.探讨吸烟大鼠动脉舒缩功能的改变,病理学变化及对NOS阻断剂及钾离子通道阻断剂反应的相应变化。 方法: 第一部分吸烟对飞行员+Gz耐力的影响: 1.采用流行病学问卷调查表的形式,对170名飞行员的吸烟情况进行调查,按吸烟量分为吸烟0、1、2、3级; 2.对入选飞行员进行+Gz耐力测定,活动平板运动试验及立位耐力试验,对比分析4个等级组间+Gz耐力、平板运动试验及立位耐力试验测定情况。 第二部分烟草烟雾对离体大鼠胸主动脉舒缩功能的影响: 1.32只SD雄性大鼠(3周龄)随机分为4组(n=8):对照组(CON)、短期大量吸烟(SS)组、中期大量吸烟(MS)组及长期大量吸烟(LS)组;CON组不吸烟,各吸烟组根据吸烟时间的不同给予相应的香烟熏吸; 2.造模完成后,分别取4组大鼠胸主动脉行离体血管环试验;观察各组保留内皮血管环对KCl、苯肾上腺素(PE)、乙酰胆碱(Ach)及NOS阻滞剂(L-NAME)的反应变化,Griess法检测血管NO分泌水平并与KCl及PE最大浓度引起的血管收缩力做相关性分析;观察各组去内皮血管环对KCl、PE、硝普钠(SNP)及钾离子通道阻滞剂四乙铵(TEA)、4-氨基吡啶(4-AP)的反应变化; 3.四组大鼠胸主动脉,分别制作石蜡切片并行HE染色,显微镜下观察血管病理变化。 结果: 1.飞行员吸烟率为61.74%。 2.吸烟2级、3级组+Gz耐力显著低于吸烟0级组(P0.05)。 3.吸烟2级、3级组心血管功能下降率较吸烟0级组显著升高(P0.05)。 4. MS、LS组保留内皮胸主动脉对KCl及PE收缩反应较对照组显著增强(P0.05);对Ach的舒张反应显著减弱(P0.05);L-NAME预孵育血管后,收缩反应的增强效应消失;与CON组相比,MS、LS组组血管环NO含量显著减少(P0.05);并且NO含量与KCl及PE最大浓度引起的收缩反应均呈负相关关系(P0.01)。 5. MS、LS组去内皮胸主动脉对KCl及PE收缩反应较CON组显著增强(P0.05);对SNP的舒张反应较CON组显著减弱(P0.05);对TEA及4-AP的相对收缩反应较CON组显著增强(P0.05)。 6.MS、LS组胸主动脉内皮结构完整性破坏,内膜增生伴有炎性细胞浸润,且中膜平滑肌细胞增生;CON组及SS组胸主动脉内膜光滑且内皮结构完整,中膜平滑肌细胞排列整齐。 结论: 1.飞行员吸烟率较高。 2.吸烟在一定程度上可引起飞行员+Gz耐力不良。 3.吸烟在一定程度上可降低飞行员心血管功能。 4.烟草烟雾暴露使大鼠离体动脉环收缩功能增强、舒张功能减弱及血管NO含量降低,血管功能改变可能与NO含量改变及钾离子通道功能变化有关。 5.烟草烟雾熏吸可使大鼠动脉结构损伤。
【学位授予单位】:第四军医大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:R85

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