论文部分内容阅读
现代高性能战斗机所产生的持续性正加速度(+Gz)的特点是:增长率快、G值高、作用时间长,并可反复出现,其中对飞行员的最大威胁就是+Gz引起的意识丧失(+Gz-inducedlossofconsciousness,G-LOC)。由于现代抗荷措施不能完全满足防护需要,G-LOC的发生率比较高。G-LOC可造成飞行员短暂失能,继而导致飞行事故,对飞行安全已构成严重威胁。因此,如何进一步增强飞行员的+Gz耐力,提高防护系统的效能,预防G-LOC的发生,依然是当前航空医学界最为关注的问题。目前在进行动物实验时,选取的+Gz耐力终点指标主要有:脑电波拉平、监测眼水平动脉血压、50%死亡率法、心率减半法、心率减慢到2次/s、心电消失等,但这些指标不直观、具有猜测性。用电针预处理的手段调动机体内源性保护机制已经为一些疾病的预防和治疗提供了新的方法,取得了较好的临床效果。本文旨在首先探讨大鼠发生G-LOC的行为学监测指标,进而通过G-LOC监测指标观察电针预处理对大鼠+Gz耐力的影响。 目的 1.研制动物离心机无线视频采集装置; 2.通过动物离心机无线视频采集装置,分析大鼠在+Gz暴露下的行为状态,探讨大鼠发生G-LOC的行为学监测指标; 3.观察电针预处理足三里穴对大鼠+Gz耐力的影响。 方法 1.动物离心机大鼠行为状态无线视频采集装置的研制 依据正加速度对大鼠体位的要求和离心机特殊的环境,通过特制的大鼠座舱和无线视频采集单元来实现对动物离心机中正加速度作用下大鼠行为状态的实时观测;固定大鼠的座舱主要由胸部固定圈、身长调节圈、头部运动限制框构成;无线视频采集单元由2.4G无线摄像头、无线信号接收器、信号放大器、计算机以及视频采集软件组成。 2.大鼠发生正加速度致意识丧失(G-LOC)行为学指标的确定 通过动物离心机无线视频采集装置,实时观测和视频回放分析大鼠在+Gz暴露下的各种行为状态和表现,包括头和前肢的运动状态,前爪的抓爬动作,眼球颜色的改变,呼吸状态,+Gz暴露结束后的运动情况和呼吸状态。根据+Gz暴露中大鼠有无抽搐状态,把+Gz暴露后的大鼠分为两组:抽搐组(有抽搐表现,n=10);非抽搐组(无抽搐表现,n=10),对两组大鼠进行Morris水迷宫测试。另外随机选择+Gz暴露后6小时的两组大鼠(抽搐组和非抽搐组,n=4)和正常大鼠(n=4)的脑神经元作HE染色组织形态学上的比较。 3.足三里电针预处理对大鼠+Gz耐力的影响 雄性SD大鼠20只,随机分为两组:电针预处理组和对照组,每组各10只。电针预处理组在20~30mg/kg戊巴比妥钠腹腔注射麻醉后,给予电针刺激足三里30min/d,连续5天;对照组仅麻醉不作电针处理。电针预处理结束后24h,通过动物离心机无线视频采集装置给予两组大鼠10G/3min的+Gz暴露,记录大鼠抽搐发生的时间以及+Gz暴露结束后的失能评分。 结果 1.动物离心机中大鼠行为状态无线视频采集装置 动物离心机无线视频采集装置中座舱特殊的大鼠固定方式,既满足了正加速度对体位的要求,又不影响对大鼠行为状态的观测,2.4G无线视频采集技术保证视频信号在离心机高速旋转环境下的实时传输和观测,视频画面清晰流畅,并且能保存视频供回放分析。 2.大鼠发生正加速度致意识丧失(G-LOC)的行为学观测 大鼠在+Gz暴露中有抽搐的表现,抽搐发生的时间为114±28s(n=44,+10Gz)。发生抽搐的大鼠在+Gz暴露结束后有明显的失能表现,表现为呼吸微弱、无自主活动,蜷缩、不能直立或翻正反射消失。而无抽搐状态的大鼠在+Gz暴露结束无失能表现或仅仅表现为自主活动减少。Morris水迷宫测试结果显示:与无抽搐组比较,抽搐组大鼠寻找平台的潜伏期时间明显延长(P<0.05),并且穿越站台区域次数明显减少(P<0.05),表明抽搐组大鼠的学习和空间记忆能力受损。+Gz暴露中有抽搐表现大鼠的大脑皮层区、纹状体区、海马区可见部分神经元表现为缺血性改变,而无抽搐表现的大鼠脑神经元和正常脑神经元没有形态学上的差异。 3.足三里电针预处理对大鼠+Gz耐力的影响 与对照组比较,电针预处理组大鼠抽搐发生的时间明显延长(P<0.05);电针预处理组+Gz暴露后大鼠的失能评分明显好于对照组(P<0.05)。 结论 1.动物离心机无线视频采集装置可用于正加速度作用下大鼠行为状态的实时观测与研究; 2.抽搐是大鼠在+Gz暴露下发生G-LOC的特征性表现; 3.足三里电针预处理可以增强大鼠的+Gz耐力。