1、正负加速度交替暴露对大鼠心肌酶、超氧化物歧化酶和丙二醛含量的影响中华航空航天医学杂志 2003 年 9 月第 14 卷第 3 期ChinJAerospaceMed,September2003,Vo1.14.No.3正负加速度交替暴露对大鼠心肌酶,超氧化物歧化酶和丙二醛含量的影响佟文革姜丽萍姚萍陈默然【摘要】目的通过研究正负加速度(士 G)交替暴露对大鼠心肌酶活性及超氧化物歧化酶(S0D)和丙二醛(MDA) 含量的影响 ,探讨该条件对心脏的危害.方法 3O 只雄性Wistar 大鼠随机分成对照组,+G 组和 G.交替暴露组.经动物离心机相应暴露后即刻麻醉采血,测定各组大鼠心肌酶活性及超氧化物歧化
2、酶和丙二醛的含量.结果+G.组和G 交替暴露组与对照组比较.肌酸激酶(CK),肌酸激酶同工酶(CKMB),乳酸脱氢酶(LDH) 和 a 一羟丁酸脱氢酶(a HBD)均显着增加(PO.01);两实验组间比较,CK,CKMB 有显着性差异(P0.05),士 G 交替暴露组的 LDH 和aHBD 两项指标呈现上升趋势,但无统计学意义.超氧化物歧化酶(SOD) 和丙二醛(MDA)在+G组和士 G 交替暴露组与对照组比较,有显着性差异 (P0.01);两实验组间比较也有显着性差异(PO.05).结论+G 及士 G.交替暴露均可使心肌酶及 S0D,MDA 含量有明显变化,且士 G 交替暴露的作用更为明显.
3、提示G 交替暴露对心脏的有害影响较单纯 +G.暴露更为显着.【关键词】加速度;心肌酶;超氧化物歧化酶;丙二醛【中图分类号】R852.2Effectofalternated+GandGexposuresonplasmamyocardiumenzyme,superoxidedismutaseandmalondiaidehydeinrats 丁 ONG 一 g,JMNGLiping,yA0Ping,eta1.JilinMilitaryMedicalCollege,FourthMilitaryMedicalUniversitY,Jilin】32013,ClinaAbstractObjectiveToi
4、nvestigatetheeffectofalternated+GandG.(士 G)exposuresonplasmamyocardiumenzyme,superoxidedismutaseandmalondialdehydeinrats,SOastoexploreitsharmfuleffectonheart.MethodsThirtyWistarratswererandomlydividedinto3groups:controlgroup,+GgroupandalternatedGexposuregroup.Bloodsampleswerecollectedimmediatelyafte
5、rcorrespondingrunsonanimalcentrifuge,andplasmalevelsofCK,CKMB,LDH,andrHBDweremeasured.ResultsComparingwiththoseofcontrolgroup.theplasmalevelsofmyocardiumenzymeandMDAin+Ggroupweresignificantlyhigher(P0.01),whileSODlevelsin2experimentalgroupweresignificantlylower(PO.05,P0.01).Significantdifference(P0.
6、05)betweenplasmaSODandMDAlevelsof2experimentalgroupswerefound.ConclusionThechangesofplasmalevelsofmyocardiumenzymes,SODandMDAinratsofGgroupweremoreprominentthanthatof+Glgroup.Itissuggestedthattheharmfuleffectofalternated 士 Gexposuresonheartismoreprominentthanthatexcertedby+Gexposuresonly.KeywordsAcc
7、eleration;Myocardiumenzyme;Superoxidedismutase;Malondialdehyde飞机性能的提高及战时的复杂条件,在飞行中时常会出现由小于+1G:,0G. 或一 G:的加速度迅速转入大于+1G:的飞行动作,即推拉动作.已有大量文献证实,这种动作会产生使+G.耐力下降,引发意识丧失(G-inducedlossofconsciousness,G-LoC)的推拉效应1, 严重威胁飞行安全 .为进一?论着?步研究推拉效应对心脏的损伤程度,我们对大鼠进行高+G.及由一 G.转变为+G: 的暴露,观察心肌酶活性及超氧化物歧化酶(superoxidedismutas
8、e,SoD),丙二醛(malondialdehyde,MDA) 含量变化,为探讨正负加速度(G:) 交替暴露对动物的损伤程度提供参考.基金项目:2001 全军医药卫生科研基金课题“十五一面上项目材料和方法(01MA202)作者单位:132013 吉林省吉林市,第四军医大学吉林军医学院一 ,材料ill1I 僵一面 1中华航空航天医学杂志 2003 年 9 月第 14 卷第 3 期ChinJAerospaceMed,September2003,Vo1.14,No.31.实验动物和分组:30 只健康雄性 Wistar 大鼠,体重 250300g,由吉林大学动物中心提供.随机分为:对照组,+G:组和
9、G 交替(暴露) 组,每组为 10 只大鼠.2.药品和仪器:动物离心机由长春众诚科技公司提供.超氧化物歧化酶和丙二醛测定试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供.AU 一 2700 全自动生化分析仪由日本 Olympus 公司制造.二,方法1.动物模型建立:在清醒状态下,将大鼠置于离心机转臂上,头朝向轴心,离心半径为 2.28m.对照组暴露的 G 值为+1G;+G.组首先暴露峰值为+5G,持续时间为 40S,之后立即使峰值增至+10G,持续时间 2min;G 交替组在与+G. 组动物同样暴露+5G30S 后,将翻转台遥控翻转,暴露于一 5G5S,之后立即翻转回+5G,再使峰值增为+10G,持续时间
10、为 2min.暴露的 G 值增长率均为 1G/s.共暴露 4 次,两次中间间歇 5min.暴露后迅速麻醉采血.2.标本处理:血清心肌酶的测定:将大鼠迅速麻醉,腹主动脉取血.3000r/min 离心 10min,分离血清,置一 20备用.测定肌酸激酶(creatinekinase,CK),肌酸激酶同工酶 (creatinekinaseisozyme,CKMB),乳酸脱氢酶(1actatedehydrogenase,LDH)和 a 一羟酸脱氢酶(ahydroxybutyratedehydrogenase,aHBD)的酶活性单位(U?L).超氧化物歧化酶的测定:通过黄嘌呤及黄嘌呤氧化酶反应系统产生超
11、氧阴离子自由基,后者氧化羟胺形成亚硝酸盐,在显色剂的作用下呈现,用可见光分光光度计测其吸光度.当被测样品中含 S0D 时,则对超氧阴离子自由基有专一性的抑制作用,使形成的亚硝酸盐减少,比色时测定管的吸光度值低于对照管的吸光度值,通过公式计算可求出被测样品中的 SOD 活力.丙二醛的测定:利用过氧化脂质降解产物中的 MDA 可与硫代巴比妥酸缩合,形成红色产物,在 532nm 处有最大吸收峰,进行MDA 的测定.3.统计学处理:所有参数用s 表示,用SPSS10.0 统计软件,实验结果采用单因素方差分析法.结果一,心肌酶检测结果+G 和Gz 交替组与对照组比较,CK,CKMB,LDH 和 aHBD
12、 均增高明显(PO.01); 两实验组间比较 CK,CKMB 有显着差异性(P0.05);G 交替组 aHBD 和 LDH 两项指标呈上升趋势,但无统计学意义(表 1).二,超氧化物歧化酶和丙二醛检测结果+G 和G.交替组与对照组比较,S0D 和MDA 差异显着(P0.01),两实验组间比较差异性也显着(P0.05,表 1).表 1 土 G 交替作用对大鼠血清心肌酶,SOD 和 MDA 的影响(s)Tab1Plasmalevelsofmyocardiumenzyme,superoxidedismutaseandmalondialdehydein3groupsofratsaftercorresp
13、ondingcentrifugerum(s)与+G.组比较,#PO.05;与对照组比较,*PO.01Alternated 土Ggroupvs.+Ggroup,#PO.05;Ascomparedwithcontrolgroup,*PO.01IIl 酉馐:啊蔼 Tirr1F中华航空航天医学杂志 2003 年 9 月第 14 卷第 3 期ChinJAerospaceMed,September2003,Vo1.14,No.3讨论一,心肌酶与加速度的关系CK,CKMB,IDH 和 aHBD4 个指标,从不同侧面可以反映出心肌损伤和坏死的程度.有报道3,急性缺氧后 ,雄大鼠出现明显的心肌超微结构的损伤,有
14、线粒体固缩,水肿或空泡样变;肌纤维排列紊乱,肌节断裂;核膜皱折消失,染色体边缘和细胞核周水肿等,此时 CK,CKMB,LDH 和 aHBD分别比对照组升高.因此我们也把这 4 种心肌酶作为对心脏损伤程度的检验指标.本实验结果显示,+G 和G:交替组与+1G 对照组比较,CK,MB,LDH 和 aHBD,均增高明显,这与詹皓等报道重复高+G 暴露,大鼠心肌酶活性显着升高相一致.+G: 和G 交替组比较 ,CK,CK-MB 有显着性差异.说明G 交替比单纯+G 暴露对心脏的损伤程度重.分析其原因可能是一 G:时,血液头向惯性移位,急剧升高的颈动脉血压引起颈动脉窦,主动脉弓压力感受器强烈的神经反射,
15、使心迷走中枢活动增强,交感中枢抑制,产生心动徐缓,心输出量大量减少,总外周阻力降低的效应,导致心水平血压降低.一 G:结束后,上述效应并不能立即消退,因此在随后+G 作用时,头水平血压比没有预先一 G作用时降低更严重,使心肌缺氧更明显.二,SoD 与加速度的关系SOD 是体内重要的抗氧化酶,能清除超氧自由基,保护细胞免受损伤.而 MDA 是机体中细胞膜受到氧自由基的攻击,细胞膜中的多不饱和脂肪酸发生脂质过氧化作用的产物,可反映机体内脂质过氧化的程度,间接地反映出细胞损伤的程度5.有报道6 脑缺血缺氧后 ATP 减少,乳酸水平增加,游离脂肪酸增多,使脂质过氧化增加,MDA 增加,SOD 活性减低
16、.心脏的缺血缺氧也导致同样的结果.本实验对大鼠进行+G 的暴露,造成脑缺血缺氧和心脏损伤,导致活性氧自由基和脂质过氧化物破坏心肌细胞,损伤线粒体,从而使细胞通透性增加,SoD 活性减低和 MDA 含量升高,这与文献报道相一致.G:交替暴露后,SoD 活性减低和MDA 含量升高明显,同样说明G.交替对机体的损伤比单纯+G:暴露更严重.由于 S0D 活性减低和 MDA 含量升高导致心肌酶含量增加,说明心肌酶与 SoD,MDA 相辅相成 .总之,通过对心肌酶和 SoD,MDA 的含量测定,由一 5G 迅速转到+5G:暴露的实验条件比单纯+G:暴露对心脏的损伤程度大,心肌酶和 MDA的增高程度与细胞损
17、伤程度呈正相关.参考文献1MichaudVJ.LyonsTJ.The“pushpulleffect“andG-inducedIOSSofconsciousnessaccidentsintheU.S.AirForce.AviatSpaceEnvironMed,1998,69(11):11041106.2BanksRD,GrissettJD,TurnipseedGT,eta1.The“pushpulleffect“.AviatSpaceEnvironMed,1994,65(8):699704.3 李庆棣,杨晔,俞启福,等.急性中度低压缺氧对大鼠心肌脂质过氧化与心肌酶活性的影响.航天医学与医学工程,
18、1994,7(3):181185.4 詹皓,魏利召,李彤,等.重复高 G 应激后大鼠血清心肌酶谱的变化.中华航空航天医学杂志,2002,13(1):33 35.5SinghSK,DuaT.TandonA,eta1.StatusoflipidperoxidationandantioxidantenzymesinhypoxicischemicencephaIopathy.IndianPediatr,1999,36(6):561566.6GorgiasN,MaidatsiP,TsolakiM,eta1.Hypoxiepretreatmentprotectsagainstneuronaldamageo
19、ftherathippocampusinducedbyseverehypoxia.BrainRes,1996,7(14):215225.7SongW,HanY,ShangT,eta1.Changesoffreeradicalsinfetalratsbrainandliverfollowingintrauterinefetaldistress.ChinJ0bstetGynecoI,1999,34(8):473-475.8Ondrejiekova0,HorakovaL,JuranekI,etaI.EffectofstobadineonIipidperoxidationinbrainandheartafterisehemiaandreperfusionofthebrain.LifeSei,1999,65(1819):1959196l_9Zhang,ZhanH,LiT,eta1.Effectsofrepeated+Gtexposuresonlipidperoxidationofvariousorgansinrats.SpaceMedMedEng,2001,14(4):240243.20030306 收稿杨扬编校IlIIII 一雨
