摘要:目的檢測(cè)分析高原鼠兔、鼢鼠及根田鼠在高原低氧環(huán)境下的血液學(xué)指標(biāo)及血清電解質(zhì)水平,并與高海拔及低海拔大鼠作比較。方法本研究共分為五組,即高原鼠兔、鼢鼠、根田鼠、高海拔大鼠及低海拔大鼠組,分別采用全自動(dòng)血細(xì)胞及電解質(zhì)分析儀測(cè)定各組動(dòng)物外周靜脈血WBC、HGB、HCT及血清K+、Na+、 Cl-、Ca2+水平。結(jié)果與低海拔大鼠相比,高原鼠兔及根田鼠的外周靜脈血WBC、HGB、HCT無(wú)明顯變化,高原鼢鼠及高海拔大鼠的WBC、HGB、HCT明顯增高,但高原鼢鼠又低于高海拔大鼠(P<0.05);高原鼠兔、鼢鼠及根田鼠的血清K+、Na+、 Cl-、Ca2+水平無(wú)明顯變化,高海拔大鼠的血清Na+、 Cl-水平明顯增高(P<0.05)。結(jié)論由于生境有所不同,高原鼢鼠、高于鼠兔及根田鼠血液指標(biāo)水平有所不同,存在各自不同的適應(yīng)特征;高原土著動(dòng)物血清電解質(zhì)濃度可能不受生活環(huán)境和食物條件的影響。
關(guān)鍵詞:高原鼠兔;鼢鼠;根田鼠;血液指標(biāo);電解質(zhì)血液在維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的恒定及多種物質(zhì)的運(yùn)輸、免疫、凝血和抗凝血等方面都具有重要作用,內(nèi)環(huán)境的變化可導(dǎo)致血液組成成分發(fā)生特征性的變化[1]。電解質(zhì)是維持動(dòng)物生命必不可少的成分,在血液中無(wú)機(jī)元素鉀、鈉、氯、鈣離子是動(dòng)物體液中的主要電解質(zhì),對(duì)于血液及其內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定具有極其重要的作用。
青藏高原平均海拔3000 m 以上,是世界上最高最大的高原,低氧和寒冷是其最鮮明的氣候特征,這兩大氣候因素對(duì)高原動(dòng)物生存具有深刻的影響。高原鼢鼠、鼠兔和根田鼠是青藏高原小型土著動(dòng)物,在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中形成了適應(yīng)高原低氧環(huán)境的獨(dú)有特征。其血液指標(biāo)及血清電解質(zhì)含量的測(cè)定,有助于了解在極端惡劣的高原環(huán)境下不同高原土著動(dòng)物的生物學(xué)變化及特征。本文對(duì)高原鼢鼠、鼠兔和根田鼠的血液指標(biāo)及血清電解質(zhì)含量進(jìn)行了測(cè)定分析,并與高海拔及低海拔大鼠作比較,現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下:
1資料與方法
1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組本研究共分為五組,即高原鼠兔、鼢鼠、根田鼠、高海拔大鼠及低海拔大鼠組,實(shí)驗(yàn)所用鼠兔、鼢鼠、根田鼠各10只,均捕獲于青藏高原青海省海北地區(qū),平均海拔4000m,捕獲后立即麻醉,抽取外周血5ml備用。將 10 只清潔級(jí)大鼠(由中國(guó)藥科大學(xué)提供)由南京運(yùn)至西寧后,立即置于低壓氧艙模擬海拔4000 m,飼養(yǎng)30d達(dá)低氧適應(yīng)后麻醉采血,10 只清潔級(jí)大鼠在南京當(dāng)?shù)夭裳?,該?dòng)物實(shí)驗(yàn)方案獲得青海大學(xué)醫(yī)學(xué)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。
1.2樣品制備所有動(dòng)物均麻醉后采取外周靜脈血5ml,留取1ml用于血液學(xué)指標(biāo)檢測(cè),其余血液迅速離心(2 000r/min,20min)后收集血清。
1.3主要儀器和試劑低壓氧艙室 (貴州風(fēng)雷航空機(jī)械有限公司,型號(hào):DYC-3000,體積:8m×3m×3m), BC-2300 全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀 (深圳邁瑞生物醫(yī)療電子有限公司),BN-983型自動(dòng)電解質(zhì)分析儀(鎮(zhèn)江倍能醫(yī)療儀器有限公司)。
1.4外周血紅細(xì)胞計(jì)數(shù)(RBC)、血紅蛋白含量(HGB)及紅細(xì)胞壓積(HCT)水平測(cè)定使用深圳邁瑞生物醫(yī)療電子公司提供的 BC-2300 全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀進(jìn)行靜脈全血 RBC、HGB及HCT測(cè)定,操作嚴(yán)格按照儀器使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行,檢測(cè)完畢后采集數(shù)據(jù)。
1.5血清鉀、鈉、氯、鈣(K+、Na+、 Cl-、Ca2+)離子水平測(cè)定使用鎮(zhèn)江倍能醫(yī)療儀器有限公司提供的BN-983型自動(dòng)電解質(zhì)分析儀進(jìn)行血清K+、Na+、Cl-、Ca2+水平測(cè)定,操作嚴(yán)格按照儀器使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行,檢測(cè)完畢后采集數(shù)據(jù)。
1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)處理結(jié)果用x±s表示,應(yīng)用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用單因素方差分析,P<0.05 時(shí)認(rèn)為差異具有顯著性。
2結(jié)果
2.1各組動(dòng)物外周血RBC、HGB、HCT水平比較結(jié)果顯示,與低海拔大鼠相比,高原鼠兔及根田鼠的外周靜脈血WBC、HGB、HCT無(wú)明顯變化,高原鼢鼠及高海拔大鼠的WBC、HGB、HCT明顯增高,但其高原鼢鼠的水平又低于高海拔大鼠(P<0.05)(表1)。
2.2各組動(dòng)物血清K+、Na+、Cl-、Ca2+水平比較結(jié)果顯示,與低海拔大鼠相比,高原鼠兔、鼢鼠及根田鼠的血清K+、Na+、Cl-、Ca2+水平無(wú)明顯變化,高海拔大鼠的血清Na+、Cl-水平明顯增高(P<0.05)(表2)。
3討論
當(dāng)機(jī)體暴露于高原缺氧環(huán)境后,低氧可刺激機(jī)體造血系統(tǒng),引起紅細(xì)胞、血紅蛋白及紅細(xì)胞壓積的增加[2]。同時(shí)由于缺氧、抗利尿激素、腎素-血管緊張索-醛固酮系統(tǒng)、心鈉素等的影響,導(dǎo)致了機(jī)體的水、電解質(zhì)代謝障礙,從而出現(xiàn)鈉、水潴留[3]。在本研究中可見(jiàn),將大鼠運(yùn)至模擬海拔4000m的低氧環(huán)境30d后,其外周血紅細(xì)胞、血紅蛋白及紅細(xì)胞壓積均明顯增高,血清電解質(zhì)紊亂,鈉、氯水平明顯增高。
長(zhǎng)期生活在高原環(huán)境的土著動(dòng)物可依靠其自身的生理調(diào)節(jié)發(fā)生一系列的解剖生理改變,使各系統(tǒng)機(jī)能達(dá)到新的平衡,從而使其能夠在高原低氧環(huán)境中生存和繁衍[4]。高原鼢鼠、鼠兔和根田鼠是青藏高原的優(yōu)勢(shì)物種,在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中各自形成了適應(yīng)高原低氧環(huán)境的獨(dú)有特征。高原鼢鼠與高原鼠兔及根田鼠相比,其外周血紅細(xì)胞、血紅蛋白及紅細(xì)胞壓積增高,這可能與不同動(dòng)物生境中氧含量的差異及它們的生活習(xí)性不同有關(guān)。已知高原鼢鼠是生活在高原地區(qū)的地下鼠,終生生活于地下封閉洞道中[5],而高原鼠兔和根田鼠是生活在該地區(qū)的地面動(dòng)物,其洞道系統(tǒng)是開(kāi)放的[6]。高原鼠兔和根田鼠生境中的氧含量相對(duì)較高,較少的血紅蛋白就可滿(mǎn)足對(duì)機(jī)體組織供氧,而高原鼢鼠長(zhǎng)期生活在地下洞道中,同時(shí)采食量大,持續(xù)掘土,骨骼肌以有氧代謝獲能為主,因此,高原鼢鼠需要更高的血紅蛋白來(lái)滿(mǎn)足對(duì)氧的需求[7]。
本研究中三組高原土著動(dòng)物血清電解質(zhì)含量與低海拔大鼠比較均無(wú)明顯差異。這說(shuō)明高原土著動(dòng)物血清電解質(zhì)濃度可能不受生活環(huán)境和食物條件的影響,能維持血液中的相對(duì)衡定,這與電解質(zhì)起著維持細(xì)胞內(nèi)外酸堿平衡和滲透壓平衡的功能相吻合[8]。
總之,不同的高原土著動(dòng)物在長(zhǎng)期適應(yīng)高原低氧環(huán)境過(guò)程中,其生理特征有明顯的趨同現(xiàn)象,同時(shí)由于生境和習(xí)性的差異,又存在各組不同的適應(yīng)特征。對(duì)高原動(dòng)物生理生化特征的分析研究對(duì)于進(jìn)一步深刻研究人類(lèi)低氧適應(yīng)機(jī)制提供了一定的理論基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]陳詩(shī)書(shū),孔良曼,章有章,等.醫(yī)學(xué)生物化學(xué)[M].上海:上海醫(yī)科大學(xué)出版社,1999:281.
[2]許欣.間歇性常壓低氧訓(xùn)練研究進(jìn)展[J].中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志,2002,21(5):490-494.
[3]谷有全,石向群,楊金升.高原腦水腫研究進(jìn)展[J].醫(yī)學(xué)綜述,2005,11:l009-1012.
[4]DAVIES W J,METCALF J,LODGE T A.Plant growth substance and the regulation of growthunder drought[J].Aus J Plant Soil, 1986,13:105-125.
[5]曾縉祥,王祖望, 師治賢.高山地區(qū)高原鼢鼠的代謝特點(diǎn)及若干生理指標(biāo)的觀察[J].高原生物學(xué)集刊,1984,3:163-171.
[6]魏登邦,張建梅,魏蓮,等.高原鼢鼠對(duì)低氧高二氧化碳環(huán)境適應(yīng)的相關(guān)生理指標(biāo)的季節(jié)性變化[J].動(dòng)物學(xué)報(bào),2006,52(5):871-877.
[7]王曉君,魏登邦,等.高原鼢鼠和高原鼠兔紅細(xì)胞低氧適應(yīng)特征[J].四川動(dòng)物,2008,27(6):1100-1103.
[8]王淑娟.實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)[M].北京:北京醫(yī)科大學(xué),中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社,1991.
編輯/孫杰