急性應(yīng)激對現(xiàn)役軍人心電生理影響及機(jī)制的研究
發(fā)布時(shí)間:2017-06-23 06:15
本文關(guān)鍵詞:急性應(yīng)激對現(xiàn)役軍人心電生理影響及機(jī)制的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:背景:應(yīng)激是指機(jī)體在生存過程中遇到內(nèi)外環(huán)境劇變時(shí),機(jī)體出現(xiàn)的一種綜合應(yīng)答狀態(tài)。強(qiáng)烈的應(yīng)激或者是長時(shí)間的應(yīng)激嚴(yán)重影響著人類的身心健康,輕者可表現(xiàn)為機(jī)體生理功能紊亂,重者可引發(fā)應(yīng)激性疾病。軍人作為一個特殊群體,經(jīng)常處于特殊環(huán)境和特定事件之中,軍人職業(yè)的特殊性決定其將比常人面對更多的應(yīng)激源。軍事應(yīng)激所致?lián)p傷已被確定為部隊(duì)非戰(zhàn)斗減員的主要原因之一,因此軍事應(yīng)激損傷的防護(hù)已引起世界各國軍事醫(yī)學(xué)部門的高度重視。我國軍事應(yīng)激研究尚處起步階段,對軍事應(yīng)激與心血管功能改變尤其是心律失常的研究報(bào)道尚少。因此,本課題從軍事作業(yè)現(xiàn)場及實(shí)驗(yàn)室模擬應(yīng)激狀態(tài),來探討軍事應(yīng)激對軍人心電生理的影響及機(jī)制。 目的:本課題第一部分從軍事作業(yè)現(xiàn)場探討軍事應(yīng)激對我國現(xiàn)役軍人心電生理的影響。通過對動態(tài)心電圖的對比分析,了解心電變化尤其是心律失常發(fā)生的情況;通過分析心率變異性(HRV)、竇性心率震蕩(HRT)和T波電交替(TWA)等反映自主神經(jīng)功能的指標(biāo),探討自主神經(jīng)系統(tǒng)在應(yīng)激性心律失常發(fā)生中的作用。第二部分是模擬軍事應(yīng)激中應(yīng)激源多樣性和多變性特點(diǎn),建立急性復(fù)合刺激應(yīng)激動物模型,通過比較炎癥因子同型半胱氨酸(Hcy)和高敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)水平變化,結(jié)合心電圖和心肌損傷因子肌鈣蛋白I(TNI)變化,從氧化應(yīng)激方面探討應(yīng)激性心律失常發(fā)生的機(jī)制。第三部分是利用全細(xì)胞膜片鉗技術(shù),研究異丙腎上腺素(ISO)狀態(tài)下,豚鼠心室肌細(xì)胞動作電位(AP)、延遲后除極(DADs)和相關(guān)離子通道的改變,,從細(xì)胞水平揭示軍事應(yīng)激狀態(tài)下心律失常發(fā)生的機(jī)制。并應(yīng)用β受體阻滯劑美托洛爾(MET)對ISO狀態(tài)進(jìn)行干預(yù),探討β受體阻滯劑在預(yù)防軍事應(yīng)激狀態(tài)下心律失常發(fā)生的細(xì)胞電生理機(jī)制。 第一部分急性應(yīng)激對我國現(xiàn)役軍人心電生理的影響 課題實(shí)施時(shí)間:2006.03-2009.12。 方案:對某駐京部隊(duì)在執(zhí)行維和任務(wù)或進(jìn)行集中軍事演練的103名現(xiàn)役軍人進(jìn)行動態(tài)心電圖監(jiān)測,作為應(yīng)激組;同時(shí)對該部隊(duì)在3個月內(nèi)未參加重大集中軍事訓(xùn)練的150名現(xiàn)役軍人監(jiān)測動態(tài)心電圖,作為對照組,對兩組動態(tài)心電圖進(jìn)行分析比較,研究軍事應(yīng)激狀態(tài)下,參訓(xùn)軍人心電變化尤其是心律失常發(fā)生情況及HRV、HRT、TWA等電生理指標(biāo)變化。 結(jié)果: 1.所有動態(tài)心電圖記錄時(shí)間均為22h~24h,兩組無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。 2.心率:應(yīng)激組的總心搏數(shù)、最高心率、最低心率及平均心率均高于對照組(P0.05或P0.01)。 3.房性心律失常:房早發(fā)生率對照組稍高,但兩組無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,但平均房早數(shù)應(yīng)激組明顯高于對照組(P0.01)。應(yīng)激組房速的發(fā)生率顯著高于對照組(P0.05),但由于兩組房速發(fā)生率均較低,房速的平均陣數(shù)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。 4.室性心律失常:室性早搏的發(fā)生率兩組無明顯差異,但平均室性早搏數(shù)量應(yīng)激組明顯高于對照組(P0.01)。應(yīng)激組有3人出現(xiàn)短陣室速,而對照組無室速發(fā)生。 5. HRV時(shí)域指標(biāo):應(yīng)激組SDNN、SDANN、PNN50、HRVTI等均低于對照組(均P0.05)。 6. HRT:應(yīng)激組TO高于對照組,而TS及TD均低于對照組(均P0.05)。 7. TWA:本研究比較了最高心率及早晨8:00連續(xù)30對竇性心律的TWA情況,結(jié)果顯示:2個分析截?cái)帱c(diǎn),應(yīng)激組TWA均明顯高于對照組。(均P0.05)。 8.應(yīng)激組有3人出現(xiàn)短陣室速,綜合3人的心電生理指標(biāo)可見,其中2人的總心搏、平均心率、最高心率及最低心率均明顯高于本組相對應(yīng)指標(biāo)的均值,另1人的上述指標(biāo)略高于均值。HRV各時(shí)域指標(biāo)其中1人顯著減低,另2人輕度減低。HRT指標(biāo)中2人TO、TS及TD均為陽性,1人TS及TD陽性,TO陰性。3人的TWA均高于本組相對應(yīng)指標(biāo)的均值。 結(jié)論: 1.應(yīng)激狀態(tài)下,參訓(xùn)軍人房早、室早發(fā)生的數(shù)量明顯增加;房速、室速發(fā)生率和嚴(yán)重程度均增加。應(yīng)激是我國軍人心律失常產(chǎn)生或/和加重的原因之一。 2.應(yīng)激狀態(tài)下,參訓(xùn)軍人自主神經(jīng)功能紊亂調(diào)節(jié)失衡,特別是迷走神經(jīng)功能失常。 3.應(yīng)激狀態(tài)下,自主神經(jīng)調(diào)節(jié)失衡,致心肌細(xì)胞電活動不穩(wěn)定,增加了心肌易損性,易誘發(fā)各種心律失常。軍事應(yīng)激與心律失常的發(fā)生有密切的關(guān)聯(lián)。 4.多個反映自主神經(jīng)功能失衡的檢測指標(biāo)聯(lián)合應(yīng)用,將進(jìn)一步提高對SCD高危人群的識別和預(yù)測。 第二部分急性復(fù)合刺激對豚鼠的應(yīng)激作用 方法:采用噪聲、夜間光照、足底電擊以及束縛的復(fù)合刺激作為應(yīng)激源,刺激豚鼠16h,制備急性應(yīng)激模型。連接肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖監(jiān)測心率和心律失常情況。應(yīng)用ELISA法檢測急性應(yīng)激狀態(tài)下,豚鼠血清中神經(jīng)內(nèi)分泌因子促腎上腺皮質(zhì)素釋放激素(CRH)、促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)和皮質(zhì)醇(CORT),炎癥因子Hcy和心肌損傷指標(biāo)TNI含量,用乳膠增強(qiáng)免疫比濁法測定炎癥因子血清hs-CRP水平。在評估模型建立成功的同時(shí),從應(yīng)激因子和炎癥因子角度分析應(yīng)激性心電改變的機(jī)制。 結(jié)果: 1.一般行為改變:應(yīng)激組豚鼠出現(xiàn)尖叫、全身肌肉收縮、亂跑亂鉆、大小便增多、上下牙齒打架、毛乍起、易掉毛等現(xiàn)象,其中1只死亡。對照組豚鼠無行為學(xué)改變,精神狀態(tài)良好,活動靈活,攝食攝水活躍,皮毛潔白有光澤,行為表現(xiàn)正常。 2.心率變化:應(yīng)激組豚鼠心率為503±16次/分,明顯高于正常對照組337±18次/分(P0.01)。 3.心律失常發(fā)生情況:正常對照組在觀察期間心電圖未見心律失常出現(xiàn);而應(yīng)激組中有4只發(fā)生多種心律失常:房早(1只)、室早(1只)、短陣室速(1只),均為一過性,持續(xù)時(shí)間均不長,1只出現(xiàn)惡性心律失常室顫而死亡。 4.血清CRH、ACTH及CORT水平:與正常對照組相比,應(yīng)激組血清CRH、ACTH及CORT的水平均有顯著升高(P0.05或P0.01)。 5.血清Hcy和hs-CRP水平:應(yīng)激后,豚鼠血清中Hcy為14.12±1.54umol/L顯著升高,對照組Hcy為8.35±1.60umol/L(P0.01)。血清中hs-CRP含量從對照組的2.27±1.52mg/L升高至應(yīng)激組的6.01±1.74mg/L(P0.01)。 6.血清TNI水平:與正常對照組相比,應(yīng)激組豚鼠血清TNI明顯高于對照組。對照組的TNI為0.27±0.04ug/L應(yīng)激組升至1.43±0.29ug/L (P0.01)。 結(jié)論: 1.多重應(yīng)激刺激成功建立了急性豚鼠應(yīng)激模型,動物表現(xiàn)出與人類應(yīng)激狀態(tài)下相似的主要癥狀。 2.應(yīng)激狀態(tài)下,應(yīng)激動物出現(xiàn)了心電活動異常和心肌損傷。 3.應(yīng)激狀態(tài)下,心律失常的發(fā)生可能與體內(nèi)應(yīng)激因子和炎癥因子的水平變化有關(guān)。 第三部分應(yīng)激與心律失常細(xì)胞機(jī)制的研究方法:采用酶解法急性分離豚鼠心室肌細(xì)胞,成功分離出形態(tài)、狀況良好,耐鈣的單個豚鼠心室肌細(xì)胞。建立全細(xì)胞膜片鉗模式。應(yīng)用ISO30.0nmol/L為工具藥,模擬高兒茶酚胺狀態(tài)下的細(xì)胞模型。 應(yīng)用全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)記錄ISO狀態(tài)下,豚鼠單個心室肌細(xì)胞AP、DADs及L-型鈣通道電流(ICa,L)、瞬時(shí)內(nèi)向電流(Iti)等電流的變化,從細(xì)胞水平分析應(yīng)激致心律失常的機(jī)制。并應(yīng)用β受體阻滯劑MET對ISO狀態(tài)進(jìn)行干預(yù),探討β受體阻滯劑在預(yù)防軍事應(yīng)激狀態(tài)下心律失常發(fā)生的細(xì)胞電生理機(jī)制。 結(jié)果: 1.豚鼠心室肌細(xì)胞的急性分離及全細(xì)胞膜片鉗的建立: 控制好心肌細(xì)胞分離中的各種實(shí)驗(yàn)條件、熟練的實(shí)驗(yàn)操作,可順利得到適合膜片鉗記錄的單個心室肌細(xì)胞。 2. ISO致豚鼠心室肌單細(xì)胞AP的改變及MET的干預(yù): 應(yīng)用ISO后APD明顯縮短,1相切跡降低,在同時(shí)灌流MET后這種變化得到緩解。ISO30.0nmol/L使APD_(50)顯著縮短,從對照組的177.6±6.2ms縮短至130.3±9.9ms(P0.01, n=10);而APD_(90)由對照組的311.8±13.5ms縮短至262.1±11.6ms(P0.01, n=10);而動作電位幅度(APA)和靜息膜電位(RMP)等參數(shù)均未發(fā)生改變。灌流ISO30.0nmol/L+MET1.0μmol/L后APD50恢復(fù)至145.7±8.8ms,APD_(90)恢復(fù)至297.5±15.5ms。APA和RMP仍然變化較小,均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。 3. ISO誘發(fā)豚鼠心室肌單細(xì)胞DADs和TAs作用: 在1.0Hz頻率刺激時(shí),應(yīng)用ISO30.0nmol/L后可以偶爾誘發(fā)出DADs,但無論是DADs的幅值還是發(fā)生的事件頻率均較小。3.0Hz頻率刺激時(shí),應(yīng)用ISO30.0nmol/L后可見誘發(fā)系列的DADs,最初DADs的幅值較高,之后逐漸降低,其發(fā)生的事件頻率較多,幾乎出現(xiàn)在整個靜息電位期間。在5.0Hz頻率刺激時(shí),應(yīng)用ISO30.0nmol/L后可見誘發(fā)出TAs,TAs呈現(xiàn)出明顯的自動除極4相電位,但動作電位幅度較低,并未達(dá)到刺激誘發(fā)電位的幅值,同時(shí),還伴隨著較多的DADs出現(xiàn)。 1.0-3.0-5.0Hz系列外向電流串刺激時(shí),應(yīng)用ISO30.0nmol/L后可見誘發(fā)出的DADs和TAs。在1.0Hz的刺激脈沖后,只出現(xiàn)了1個DADs,且幅值較小;在3.0Hz的刺激脈沖后,出現(xiàn)了數(shù)個DADs,幅值較1.0Hz時(shí)增加較多;而在5.0Hz時(shí),則出現(xiàn)TAs和更多的DADs。 4.1ISO對豚鼠心室肌單細(xì)胞ICa,L的作用及MET干預(yù): 應(yīng)用ISO30.0nmol/L后,ICa,L(電流-電壓) I-V曲線可見,電流密度顯著增加,尤其是在0mV附近更甚,但其不改變通道的激活電壓和峰值電壓;也基本不改變I-V曲線的“倒鐘”形狀,隨著電壓的改變,電流密度也有所改變。在與MET合用后,各電壓下電流密度降低明顯,幾乎與對照無差異。 應(yīng)用ISO30.0nmol/L后,穩(wěn)態(tài)激活曲線右移,即向去極化方向移動,V_(1/2)從對照的-38.84±1.9mV移到-28.89±3.18mV(n=20, P0.01)。應(yīng)用MET后得以部分恢復(fù),V_(1/2)變?yōu)?34.45±1.75mV。但無論是應(yīng)用ISO或加用MET,k值變化不大,三組的k值分別為對照:5.88±0.54mV,ISO:5.18±0.16mV和MET+ISO:4.96±0.22mV。 應(yīng)用ISO30.0nmol/L后,穩(wěn)態(tài)失活曲線右移,即向去極化方向移動,V_(1/2)從對照的-40.77±3.58mV移到-24.79±2.26mV(n=20, P0.01)。應(yīng)用MET后得以部分恢復(fù),V_(1/2)變?yōu)?36.58±3.00mV。用ISO或加用MET,三組的k值分別為對照:7.11±0.52mV,ISO:5.30±0.22mV和MET+ISO:6.20±0.87mV,雖然三組有些差異,但差異無顯著性意義。 應(yīng)用ISO30.0nmol/L后,雖然激活曲線也向右移,但由于失活曲線右移更加顯著,致使窗口電流增加。應(yīng)用MET后,增加的窗口電流得以恢復(fù)。 無論是ISO30.0nmol/L還是同時(shí)灌流ISO+MET,均對通道失活后恢復(fù)影響不大。 4.2ISO對豚鼠心室肌單細(xì)胞Iti的作用及MET干預(yù): 應(yīng)用ISO30.0nmol/L后Iti顯著增加,在-50mV時(shí)的峰電流密度從對照的-0.69±0.18pA/pF增加至-3.24±0.24pA/pF(n=18, P0.01),而同時(shí)應(yīng)用MET后,電流密度雖然也增加,但增加幅度顯著降低,電流密度為-1.21±0.19pA/Pf。 Iti的I-V曲線可見,對照組電流約在-70mV被激活,在-50mV達(dá)到峰值,之后內(nèi)向電流降低(注本實(shí)驗(yàn)未對外向電流進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析),ISO30.0nmol/L使各電壓下電流密度增加,尤其是峰值電位附近增加更為明顯,同時(shí)使通道激活提前至-100mV,并使曲線由“倒鐘”形變?yōu)椤叭恰毙危洳⑽锤淖冸娏鞯姆逯滴恢。?yīng)用MET后,Iti電流與單獨(dú)應(yīng)用ISO相比有明顯的降低。 應(yīng)用ISO30.0nmol/L后穩(wěn)態(tài)激活曲線顯著負(fù)移,V_(1/2)從對照組的-61.02±3.09mV移至-89.76±7.58mV。而應(yīng)用MET后雖然有所緩解,但V_(1/2)仍然左移至-72.96±7.69mV。 結(jié)論: 1.ISO對豚鼠心室肌單細(xì)胞APD50和APD90均有縮短作用,而對APA和RMP無明顯影響。動作電位時(shí)程縮短,可引起折返性心律失常。 2.MET可改善ISO對豚鼠心室肌單細(xì)胞AP時(shí)程縮短的影響,延長有效不應(yīng)期,抑制折返環(huán)路的形成,減少心律失常發(fā)生。 3.ISO可誘發(fā)豚鼠心室肌單細(xì)胞產(chǎn)生DADs和TAs,引起觸發(fā)性心律失常,且此作用具有明顯的頻率依賴性。 4.ISO對豚鼠心室肌單細(xì)胞L-型鈣通道的激活和失活均有抑制作用,但程度不同,總效應(yīng)表現(xiàn)為窗口電流增加。窗口電流是誘發(fā)DADs的重要原因。應(yīng)用ISO+MET窗口電流被明顯減弱,進(jìn)而降低胞漿內(nèi)的鈣離子濃度,減輕鈣超載,減少觸發(fā)機(jī)制的形成。 5. Iti是構(gòu)成DADs的離子流。ISO改變了豚鼠心室肌單細(xì)胞Iti通道的激活特性,使Iti增加,且此作用存在電壓依賴特征。MET在不同膜電位水平對Iti均有抑制作用,進(jìn)而減少DADs及TAs發(fā)生。
【關(guān)鍵詞】:軍事應(yīng)激 心律失常 動態(tài)心電圖 心率變異性 竇性心率震蕩 T 波電交替 復(fù)合刺激 豚鼠 炎癥因子 膜片鉗 動作電位 延遲后除極 觸發(fā)活動 L-型鈣離子通道電流 瞬時(shí)內(nèi)向電流 異丙腎上腺素 美托洛爾
【學(xué)位授予單位】:中國人民解放軍軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號】:R82
【目錄】:
- 縮略詞表6-8
- 中文摘要8-16
- 英文摘要16-22
- 前言22-24
- 第一部分 急性應(yīng)激對我國現(xiàn)役軍人心電生理的影響24-40
- 資料與方法24-26
- 結(jié)果26-28
- 討論28-35
- 結(jié)論35
- 參考文獻(xiàn)35-40
- 第二部分 急性復(fù)合刺激對豚鼠的應(yīng)激作用40-53
- 材料與方法40-42
- 結(jié)果42-45
- 討論45-49
- 結(jié)論49
- 參考文獻(xiàn)49-53
- 第三部分 應(yīng)激與心律失常細(xì)胞機(jī)制的研究53-94
- 3.1 豚鼠心室肌細(xì)胞的急性分離及全細(xì)胞膜片鉗的建立53-59
- 材料與方法53-56
- 結(jié)果56-57
- 討論57-58
- 結(jié)論58-59
- 3.2 異丙腎上腺素致豚鼠心室肌單細(xì)胞動作電位的改變及美托洛爾的干預(yù)59-65
- 材料與方法59-60
- 結(jié)果60-62
- 討論62-64
- 結(jié)論64
- 參考文獻(xiàn)64-65
- 3.3 異丙腎上腺素誘發(fā)豚鼠心室肌單細(xì)胞延遲后除極及觸發(fā)活動作用65-74
- 材料與方法65-66
- 結(jié)果66-70
- 討論70-72
- 結(jié)論72
- 參考文獻(xiàn)72-74
- 3.4 異丙腎上腺素對豚鼠心室肌單細(xì)胞離子通道電流的作用74-94
- 3.4.1 異丙腎上腺素對豚鼠心室肌單細(xì)胞L型鈣通道電流的作用及美托洛爾干預(yù)74-86
- 材料與方法74-75
- 結(jié)果75-82
- 討論82-84
- 結(jié)論84-85
- 參考文獻(xiàn)85-86
- 3.4.2 異丙腎上腺素對豚鼠心室肌單細(xì)胞瞬時(shí)內(nèi)向電流的作用及美托洛爾干預(yù)86-94
- 材料與方法86
- 結(jié)果86-90
- 討論90-92
- 結(jié)論92
- 參考文獻(xiàn)92-94
- 全文總結(jié)94-97
- 綜述97-105
- 參考文獻(xiàn)101-105
- 攻讀博士期間發(fā)表論文105-106
- 致謝106-107
【引證文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 王煜蕙;戚菲;;心理教育在促進(jìn)飛行員事故創(chuàng)傷后成長及心理康復(fù)中的應(yīng)用研究[J];中國療養(yǎng)醫(yī)學(xué);2013年01期
本文關(guān)鍵詞:急性應(yīng)激對現(xiàn)役軍人心電生理影響及機(jī)制的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:474126
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