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持续高G对豚鼠前庭耳石器的影响及预习服防护措施的实验研究

贾宏傅  
【摘要】: 高G环境是航空航天活动中常见的对人体有较大影响的因素之一。随着航 空航天技术及人体防护措施的发展,飞行人员需要承受的G值越来越大,宇航 员在发射阶段也常需要承受高G值的作用。然而,以往航空航天医学工作者主 要着眼于高G值对心脑血管系统的影响及防护等方面,对直接感受高G值作用 的前庭耳石器的影响却没有引起足够的重视。耳石器是否能承受如此高的G值 而正常工作?这是一个值得深入探讨的问题。因为如果高G值造成耳石器的损 害,可引发眩晕、空间定向障碍等,造成严重后果。另外,如果宇航员在发射 阶段造成了耳石器的损害,是否会与航天适应综合征(Space adaptation syndrome,SAS)发病有关等也不得而知。因此,探讨、明确高G是否会造成耳 石器损伤具有十分重要的理论和现实意义。另外,如果耳石器受到损伤,在防 护上也存在一系列问题。这是因为,由于耳石器解剖,生理上的特殊性,使其 不可能象对心脑血管系统那样从装备等方面进行防护,可能的方法只能是通过 锻炼等手段,提高其对高G值作用的耐受值。预适应是生物界普遍存在的一种 现象,对于保护各系统器官具有一定积极意义。前庭系统是否也存在预适应现 象,其是否可提高豚鼠对高G值作用的耐受值,从而对高G作用所致前庭功能 损害起到一定的防护作用?这也是一个值得深入探讨的问题。 染凹车医人学博士学位论义 本文采用行为学、形态学、细胞生物学、分子生物学等手段,观察了 +ltoy oin暴露对豚鼠前庭耳石器的影响以及Z 8天的预习服对其防护作用。 主要结果如下: 1.+lmy初in的暴露(、l地组)可5!起22/28门狐)豚鼠行为学的异 常,包括自发眼震、眼位偏斜、头位震颤、头位偏斜、身体转圈、侧滚转等; 而在给子+lffiy SInin的暴露前经过预习服(预习服组)的行为异常率只有14/28 (h)。提示高G可造成豚鼠前庭功能紊乱,预习服具有一定的防护作用。 2.采用光镜、电镜形态学观察方法发现:光镜下八op组和预习服组均有 一定程度细胞空泡化。电镜下显示:+ltoy组于+ltoy暴露后0.sh呈现两种性质 的耳石改变:①耳石消失及耳石再生前体一一球状物的出现:②耳石的变性融 合,即耳石失去原有形态,融合为一个整体。24h后表现为耳石膜明显增厚; 高倍镜下证实其主要为哑铃状不成熟耳石。预习服组于+l%y暴露后队sh表现 为耳石有裂纹出现和层状化,24h后呈现出耳石质地疏松和微细孔状结构出 现。另外两组豚鼠均有纤毛粘连和倒伏。左右耳未见差别。 3.应用原位末端标记的方法(11jNlilM法)在两组均检测到可疑凋亡细胞, 两组之间未见明显区别。对照组未见凋亡细胞。 4.应用核酸原位杂交技术,发现预习服组在+hey暴露后 HSP70 InRNA表达 明显增强,其次为+l地直接暴露组,对照组最弱。 5.应用免疫组织化学方法,发现细胞骨架蛋白cytokeratin在各组间没有 变化,actin在各组均呈阴性反应。 6.应用免疫组织化学方法。发现两组ChAT染色均明显高于对照组,不过 两组之间未见明显差别。 7.观察到不仅支持细胞可以分泌产生耳石前体——球状物,而且1型细胞 也可以产生,证实丰富了前庭生理学中有关耳石再生来源的理论。 扼此,提出高G引起豚鼠行为表现异常的主要机理是:①高过载环境下,耳 石重量相对增加,引起耳石层与下方胶质层切线力增大,其问结合受到损害,从而 《 第四军医大学博士学位论文 耳石移位和/或耳石、囊斑上皮细胞代谢障碍,引起一系列病变,导致行为学表现 异常;②高过载环境下,心肺工作效率下降,血氧饱和度下降,组织能量代谢 障碍是引起一系列囊斑病变,导致行为表现异常的又一原因:③内耳血供的一 些特点(如缺乏侧枝循环)和囊斑上皮细胞对缺氧等的高敏感性加剧了囊斑病变, 对行为学表现异常起到了恶化促进作用;④高过载环境下,外周传入信息增 加,中枢乙酚胆碱升高,也是行为学表现异常的因素之一。预习服防护机理在 于:恤6G值环境下,耳石层与胶质层之间结合发生改变,如结合更紧密等, 从而在高过载作用时不易受损,病变减轻:②组织对缺氧耐受性增加,不易发 生能量代谢障碍;@一系列保护因子如HSNQ[lltNA表达增强,发挥其对组织细 胞的保护作用。通过以上途径,囊斑病变减轻,行为学表现异常明显改善


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