本文關(guān)鍵詞：抗氧化劑在持續(xù)高壓氧暴露致腦血流量升高中的作用研究

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【摘要】： 機體吸入氧分壓過高的氣體一定時程后會出現(xiàn)毒性反應(yīng)。當(dāng)氧分壓(partialpressure of oxygen,PO_2)足夠高時,毒性反應(yīng)在較短時間內(nèi)即可發(fā)生。急性氧中毒(acute oxygen toxicity)的臨床表現(xiàn)主要是中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervoussystem,CNS)功能紊亂,因此又稱為中樞神經(jīng)系統(tǒng)氧中毒,其最劇烈、最典型的表現(xiàn)是驚厥大發(fā)作,稱為“氧驚厥”(oxygen convulsion,OC)。急性氧中毒可以引起淹溺等繼發(fā)潛水事故與疾病,極大地限制了使用氧氣輕潛水裝具執(zhí)行水下軍事作戰(zhàn)任務(wù),以及水下商業(yè)性潛水作業(yè)和科學(xué)考察等活動。近年來,在國際上對于失事潛艇艇員的救助研究發(fā)現(xiàn),預(yù)吸高壓氧(hyperbaric oxygen,HBO),可以提高艇員的生命安全率,同時也可以顯著減輕減壓病的病情及后遺癥。在此過程中,由于要在相當(dāng)于潛艇失事深度的壓力下吸氧,就有可能用到壓力很高的氧。 因此,有效預(yù)防氧驚厥,以最大限度地安全用氧,在軍事和民用潛水作業(yè)中都具有極高的應(yīng)用價值。但目前對于氧驚厥發(fā)病機制的認(rèn)識還非常有限,使所能采取的預(yù)防措施也是很被動的,主要是限制吸氧的壓力和時程。即使是相對較為主動的預(yù)防措施——間歇吸氧,其采用的間歇性暴露方案也是經(jīng)驗性的,還需要更加充分的科學(xué)依據(jù)予以支持。因此,深入研究氧驚厥的發(fā)病機制,特別是找出與其發(fā)病直接相關(guān)的關(guān)鍵性因素,對于尋找到更好的預(yù)防措施,以及對目前所用預(yù)防措施的進(jìn)一步優(yōu)化等,都具有重要意義。 近年來,在研究高壓氧暴露過程中腦血流量(cerebral blood flow,CBF)改變與氧驚厥發(fā)生的關(guān)系中發(fā)現(xiàn),在持續(xù)高壓氧暴露導(dǎo)致驚厥發(fā)生前的一段時間,腦血流量總是會出現(xiàn)異常明顯的升高。在間歇性高壓氧暴露中,腦血流量會隨著呼吸氣體(高壓氧—高壓空氣)周期性地轉(zhuǎn)換而出現(xiàn)升高與下降的交替變化。正是由于腦血流量隨呼吸壓縮空氣出現(xiàn)周期性下降,才使得間歇吸氧可以有效延緩驚厥發(fā)生。這些研究結(jié)果都表明,持續(xù)高壓氧暴露導(dǎo)致的腦血流量異常升高,是誘發(fā)氧驚厥發(fā)生的最為重要的原因。進(jìn)一步的研究認(rèn)為,導(dǎo)致腦血流量升高的是一氧化氮(nitric oxide,NO),并且主要是由腦組織中的神經(jīng)元型一氧化氮合酶(neuronal nitric oxide synthase,nNOS)產(chǎn)生的。 許多研究也表明,活性氧自由基本身就可以通過影響腦血管平滑肌和內(nèi)皮細(xì)胞中物質(zhì)代謝等途徑,對腦血管的舒張和收縮活動產(chǎn)生顯著的影響。而高壓氧暴露時,體內(nèi)可以產(chǎn)生大量的各種類型的活性氧自由基。因此我們考慮,在高壓氧暴露條件下,大量產(chǎn)生的活性氧自由基是否也參與了驚厥發(fā)作前腦血流量的異常改變。 本課題旨在通過考察部分抗氧化劑對持續(xù)高壓氧暴露引起腦血流量變化的影響,以探討活性氧自由基在氧驚厥發(fā)作前腦血流量異常改變中的作用,從而深入探討氧驚厥發(fā)作前腦血流量異常變化的可能機制。并進(jìn)一步明確持續(xù)高壓氧暴露引起腦血流量改變與氧驚厥發(fā)生的關(guān)系。為此我們開展了以下研究工作: 1.與國外大量研究中所使用動物為麻醉狀態(tài)的不同,我們首先建立了高壓暴露條件下清醒大鼠腦電圖和腦血流量聯(lián)合實時記錄的方法,從而減少了麻醉劑對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的干擾。 2.應(yīng)用nNOS抑制劑7-硝基吲哚(7-Nitroindazole,7-NI),觀察了持續(xù)高壓氧暴露下清醒大鼠腦血流量的變化情況。 3.應(yīng)用抗氧化劑N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)和維生素E(vitamin E,Vit.E),觀察了持續(xù)高壓氧暴露下清醒大鼠腦血流量的變化情況。 主要研究結(jié)果如下: 1.持續(xù)HBO暴露時,清醒大鼠在氧驚厥發(fā)作前,腦血流量會先后出現(xiàn)兩次異常明顯的升高。在腦血流量出現(xiàn)第二次明顯升高后不久,腦電圖會出現(xiàn)典型的代表驚厥發(fā)作的波形。提示高壓氧暴露導(dǎo)致的腦血流量異常升高是誘發(fā)氧驚厥的重要原因。 2.給予nNOS抑制劑7-NI(30 mg/kg)后,可以抑制持續(xù)HBO暴露時,清醒大鼠驚厥發(fā)作前的腦血流量異常升高,同時驚厥發(fā)作也被顯著延后。提示腦組織中nNOS產(chǎn)生的NO是引起腦血流量升高,以及誘發(fā)氧驚厥發(fā)作的重要原因。 3.給予抗氧化劑NAC(100,150,200 mg/kg)和Vit.E后,也可以抑制持續(xù)HBO暴露時,清醒大鼠驚厥發(fā)作前的腦血流量異常升高,提示活性氧自由基(reactive oxygen free radical)在持續(xù)高壓氧暴露導(dǎo)致的腦血流量異常升高中,同樣具有非常重要的作用。但是它們對驚厥發(fā)作卻沒有顯著的延遲作用。 研究結(jié)果表明,nNOS產(chǎn)生的NO在持續(xù)高壓氧暴露導(dǎo)致腦血流量異常升高中具有重要作用,并且腦血流量異常升高也是誘發(fā)氧驚厥的重要原因之一。研究結(jié)果同時也初步表明,活性氧自由基在持續(xù)高壓氧暴露導(dǎo)致的腦血流量異常升高中,也同樣具有非常重要的作用。NAC和Vit.E等抗氧化劑雖然可以抑制持續(xù)高壓氧暴露導(dǎo)致的腦血流量異常升高,但對驚厥潛伏期卻沒有顯著的影響,表明氧驚厥的發(fā)生確實涉及了較為復(fù)雜的機制,除了腦血流升高的誘發(fā)作用外,同時還存在著其它的也非常重要的誘發(fā)因素和致病機制,需要進(jìn)行更加廣泛而深入的探討。
【學(xué)位授予單位】：第二軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：R84

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1149251