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环境次声测量及次声对小鼠海马部分生物学效应实验研究

牟翔  
【摘要】: 次声(Infrasound,IS)的性质及其生物学效应问题首先是由法国学者 Gavreau于1966年提出的,振动频率范围低于20Hz的声即次声,其频率范 围为0.0001Hz至20Hz。自然界充斥着各种各样的声,可以引起人们听觉的 声即可听声,其频率范围20-20,000Hz。次声一般是不可听的。几十年来, 随着工业、交通、环境保护及科学技术的发展和军事目的的需要,次声对生 物体特别是对人体的作用效应受到许多国家的重视并进行了相关的研究。 第一部分 次声广泛存在于自然界、工业生产环境、交通运输环境和军事环境中。 次声已是生产噪声和公共噪声的重要组成部分,因此环境次声测量具有重要 的实际意义。前苏联、日本、英国和澳大利亚等国曾对部分环境次声进行了 测量。我国尚无较全面深入测量环境次声的报道,因此我们率先在国内对部 分环境次声进行了有计划的测量。 我们应用航天工业总公司第四十一所与西京医院康复理疗科合作研制 的“便携式野外低频信号实时测试智能分析系统”进行环境次声测量。该系 统由次声信号的感应变换,信号滤波及放大,信号的采集及信号分析显示等 一 部分组成。测量共分四组,包括汽车组、火车组、地铁站组和海滨组。每一 组中的每一个测试点采集数据 30秒,从中随机抽取 15个数据,并计算其平 竹 均值。统计学处理采用第四军医大学统计学教研室研制的 SpLM应用软件。 实验数据均以巨士s表示,采用t检验判定差异显著性。 玉 我们在测量中发现:汽车行驶时(车速90Km/h)车厢内次声的频率为 16Hi左右,声压级平均为 110dB左右,实验组与对照组(车速 40-50Klllnl) 次声频率分布相比,差异显著0<0.05人两组间声压级无明显差异;火车 行驶时车厢内次声的频率为7Hi左右,声压级为98dB左右,实验组与对照 组次声频率分布相比,差异显著(P<o.05),两组间声压级差异尤为显著 (P<0刀1)。在地铁车站测量结果显示地铁车站在无地铁内燃机车出入时, 其低频噪声的声压值也比较大,声压级为80.733土5.824,与实验组(地铁内 燃机车出入站时)声压级81。933士3.674相比,两组间差异显著(P<0刀5), 两组间的次声频率相比差异也非常显著(P<0刀1);我们在大连海滨对海面 的次声分布进行了测定,结果显示海浪拍击时(浪与浪之间高度差目测约为 30~50cm左右),其主导频率为4Hi,声压级为69.450士4536dB;而在海面 相对平静时,其主导频率也为4Hi左右,声压级则为66.200士3.488Hi。 结合国内外关于次声的文献报道我们认为:随着全球工业化程度不断提 高,低频噪声包括次声在工作、生活环境中比重增加的趋势越来越明显。次 声作为一种特殊的物理因子,其对机体的作用值得重视和研究。 第二部分 国内外学者认为次声作用后引起的明显生理变化与次声对皮质、海马以 及中枢神经系统内其它结构之间相互的作用有关。我们应用 16Hi、90dB和 130dB的次声作用BALB/C小鼠,Zh/d,在作用N、7d、14d、Zld和28d _后,采用免疫组织化学ABC法和原位杂交,观察了BCI上、P53InRNA、 IL七、n.6InRNA和GFAP在小鼠海马内的变化。在国内外首次报道了次声 作用引起小鼠海马的上述生物学效应,探讨了次声对小鼠海马作用效应的分 多 子生物学机制。 健康雄性BALB们小鼠45只(体量18allog人 由我校实验动物中心提 3 — — 供,分笼饲养于安静舒适的环境下(基础噪音不高于 40dB人标准饲料喂养, 自由饮水。随机分为130dB和godB,次声作用1、7、14、ZI和28d共10 钉 组,每组 4 Iq,’J’k每天暴g于我校研制的电激励式次声压力仓系统 Zh;对 照组5只,每天在次声舱内无次声作用放置Zh。动物常规灌注固定,冰冻切 卞 片,用免疫组化和原位杂交进行检测。 次声作用后Bcl.ZmRNA和P53InRNA在海马的表达,16Hi、130dB次 声作用M组:两者在海马CAI----A3区和齿状回轻度表达,海马内血管轻 度扩张;7d组:两者表达在上述区域较 id增多,微血管和小血管扩张较显, 血管内皮细胞内可见呈强阳性表达的BC12tnRNA和P53mRNA;14d组:海 马锥体细胞和齿状回颗粒细胞内BclZInRNA和P53InRNA阳性表达明显增 多,呈深兰色,在部分血管内皮细胞内两者强阳性表达,微小血管扩张状态 较7d减轻:21组:锥体细胞胞浆内*c卜ZmRNA和*53WA表达减弱; 28d组:上述表达及分布与Zld组相比无明显改变,海马周围额叶皮层和扣 带回区域亦


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