不同色溫對燙傷大鼠體溫和血壓影響的研究＊

鄧承曉，馮智才，熊 武，劉偉琳，顏 宇，周 航，唐 瑞，王少華，蔣章佳，賀全勇，周建大*

(1．中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院，湖南 長沙410013;2．湖南中醫(yī)藥大學(xué)附屬一醫(yī)院，湖南 長沙410000;3．中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院，湖南 長沙410013;4．瀏陽市人民醫(yī)院，湖南 長沙410300)

0 前言

燒傷是日常生活中常見的一種意外傷害。燒傷后患者一方面要承受劇烈疼痛，另一方面又擔心容貌被毀，承受著心理壓力，通常帶有負面情緒，生活質(zhì)量低下。目前燒傷臨床治療效果肯定，治愈率也越來越高，但怎樣進一步消除患者負面情緒，減輕各項生命體征的波動，以提高愈合和生活質(zhì)量，一直是國內(nèi)外專家的研究熱點。近年來就如何減少燒傷患者病痛及提高生活質(zhì)量，開展了一系列研究，其中就包括大量的人文關(guān)懷措施?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)已證明，嚴重燒傷后患者免疫功能紊亂［1］，這種免疫紊亂也是全身嚴重感染和多臟器功能衰竭等發(fā)生發(fā)展的直接因素，亦可導(dǎo)致特重燒傷患者的死亡發(fā)生。而燒傷患者擁有良好的睡眠和平緩的心態(tài)是保證體溫、血壓、呼吸及脈搏等生命體征的穩(wěn)定的重要保障，進而保證機體免疫功能。進一步表明適當?shù)恼彰髌鸬秸{(diào)節(jié)生物節(jié)律的作用，通過改變照明和周邊環(huán)境顏色可以調(diào)節(jié)由于新環(huán)境等外界因素及自身因素引起的創(chuàng)傷所致情緒紊亂，不同色溫的照明環(huán)境對人群的舒適感也存在差異。照明可以影響人體褪黑素的分泌，從而影響人生命體征，達到降壓降體溫作用促進睡眠作用［2］，這也正是睡眠狀態(tài)下人體體溫血壓偏低的原因所在。褪黑素(Melatonin，MT)主要通過第三類感光細胞影響松果體的分泌的一種胺類激素，作用于遍布全身各組織的褪黑素受體而發(fā)揮降溫降壓作用。而對僅光照燒傷皮膚是否能通過影響MT的分泌進一步影響生命體征的變化目前尚無相關(guān)研究，本實驗就對不同色溫僅光照燒傷SD大鼠燙傷皮膚對體溫和血壓的影響展開研究，發(fā)現(xiàn)低色溫光源下燙傷SD大鼠體溫和血壓與黑暗環(huán)境下無明顯差異，現(xiàn)報告如下。

1 材料與方法

1．1 材料

健康雄性SD大鼠45只，體重(250±20)g(由中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院動物中心提供)，隨機分成五組。褪黑素受體拮抗劑(luzindole)購自武漢易泰科技有限公司上海分公司;10%的水合氯醛由湘雅三醫(yī)院藥房提供;BESN-II單通道動物尾動脈無創(chuàng)血壓測量系統(tǒng)，購自上海奧爾科特生物科技有限公司;低色溫熒光燈(3 200 K)、中色溫熒光燈(4 500 K)、高色溫熒光燈(6 000 K)，購自湖南長沙華祥照明有限公司。

1．2 模型制備及動物分組

1．2．1 前期準備

正式實驗前，先使大鼠在穩(wěn)定的人工光照周期(08:00到20:00時光照，20:00到08:00時黑暗)下喂養(yǎng)2周，自由進食。室溫維持在(20±2)℃，光強度為250-350 Lx(鼠籠中央)。

1．2．2 制備SD大鼠燙傷模型

用10%的水合氯醛(0．3 g/Kg體重)腹腔注射麻醉，背部去毛，80℃，15″，復(fù)制出背部燙傷30%深Ⅱ度的大鼠燙傷模型。

1．2．3 實驗動物環(huán)境處理

將燙傷好的SD大鼠立即裝入預(yù)先準備的使用避光材料制成的黑盒中，剪開燙傷部位，暴露于相應(yīng)的色溫熒光燈下。(如圖1)

1．2．4 實驗分組及處理

隨機將燙傷SD大鼠分為五組，每組9只，即:黑暗對照組、低色溫組、中色溫組、高色溫組以及拮抗劑組，分別暴露于黑暗、低色溫熒光燈、中色溫熒光燈、高色溫熒光燈、低色溫熒光燈的特制盒中。把每組中的9只SD大鼠分別編號A1～3、B1～3、C1～3，其中編號A、B和C的SD大鼠分別于暴露2 h、暴露5 h、暴露7 h后測其肛溫(深體溫)和血壓。

圖1 SD大鼠燙傷裝入特制黑盒中并暴露于相應(yīng)的色溫熒光燈下Fig．1 SD rats were burned into a special black box and exposed to the fluorescent light of appropriate color temperature

1．3 測定指標與方法

1．3．1 肛溫的測量

采用電子肛溫表測SD大鼠肛溫

1．3．2 血壓的測量

采用BESN-II單通道動物尾動脈無創(chuàng)血壓測量系統(tǒng)測量SD大鼠血壓。

1．4 實驗過程影響因素控制

實驗選擇夜間進行，且組與組之間進行絕對隔離，排除自然光源和組間光源交叉干擾。采取避光材料制作黑盒，以僅光照燙傷皮膚阻隔光線通過作用第三感光細胞系統(tǒng)影響機體反應(yīng)。實驗室24小時恒溫25℃，夜間環(huán)境保持相對安靜。

1．5 統(tǒng)計學(xué)方法

2 實驗結(jié)果

2．1 肛溫

2．1．1 不同色溫對燙傷大鼠肛溫的影響

SD大鼠燙傷皮膚暴露相同時間后，黑暗組與低色溫組燙傷SD大鼠的肛溫均無顯著差異;中色溫組和高色溫組燙傷SD大鼠的肛溫均高于黑暗組和低色溫組，且隨色溫的增高相應(yīng)的肛溫也明顯升高;拮抗劑組與低色溫組、黑暗組差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，且前者較后者明顯升高。(表1-2)

表1 不同色溫對燙傷SD大鼠肛溫影響的描述Tab．1 Effects of different temperature colors on SD rat’s rectal temperature

表2 不同色溫對燙傷SD大鼠肛溫影響的組間比較(lsd-t法)Tab．2 Comparison between different color temperature groups

2．1．2 光照不同時間對燙傷SD大鼠肛溫的影響

SD大鼠燙傷皮膚暴露于不同時間下，比較色溫對燙傷大鼠體溫的影響，結(jié)果顯示暴露2 h、5 h和7 h后SD大鼠的肛溫的差異有統(tǒng)計學(xué)意義，但時間與體溫之間無線相關(guān)性，5 h時體溫比2 h和7 h的低。(表3-4)

表3 光照不同時間對燙傷SD大鼠肛溫的影響描述Tab．3 Effects of exposed different time on burnt SD rat’s rectal temperature

表4 光照不同時間對燙傷SD大鼠肛溫影響組間比較(lsd-t法)Tab．4 Comparison between exposed different time groups

2．2 血壓

2．2．1 收縮壓

2．2．1．1 不同色溫對燙傷SD大鼠收縮壓的影響SD大鼠燙傷皮膚于相同暴露時間下，色溫對燙傷SD大鼠血壓的影響，黑暗組與低色溫組燙傷SD大鼠收縮壓的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義;黑暗組與低色溫組和中色溫組、高色溫組燙傷SD大鼠收縮壓的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，且隨色溫的增高相應(yīng)的收縮壓也明顯升高;拮抗劑組與低色溫組、黑暗組差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，且前者較后者明顯升高(表5-6)。

2．2．1．2 光照不同時間對燙傷SD大鼠收縮壓的影響 SD大鼠燙傷皮膚暴露與光源下不同時間，色溫對燙傷大鼠血壓的影響結(jié)果顯示，暴露2 h、5 h和7 h后燙傷SD大鼠的收縮壓差異無統(tǒng)計學(xué)意義。(表7)

表5 不同色溫對燙傷SD大鼠收縮壓的影響描述Tab．5 Effects of different temperature colors on SD rat’s systolic blood pressure

2．2．2 舒張壓

2．2．2．1 不同色溫對燙傷SD大鼠舒張壓的影響于相同暴露時間下色溫對燙傷SD大鼠舒張壓影響結(jié)果顯示，黑暗組與低色溫組燙傷SD大鼠舒張壓的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義;黑暗組與低色溫組和中色溫組、高色溫組燙傷SD大鼠舒張壓的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，且隨色溫的增高相應(yīng)舒張壓也明顯升高;拮抗劑組與低色溫組、黑暗組差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，且前者較后者明顯升高(表8-9)。

表6 不同色溫對燙傷SD大鼠收縮壓的影響組間比較(lsd-t法)Tab．6 Comparison between different color temperature groups

表7 光照不同時間對燙傷SD大鼠收縮壓的影響描述Tab．7 Effects of exposed different time on SD rat’s systolic blood pressure

表8 不同色溫對燙傷SD大鼠舒張壓的影響描述Tab．8 Effects of different temperature colors on SD rat’s diastolic blood pressure

表9 不同色溫對燙傷SD大鼠舒張壓(mmHg)的影響組間比較(lsd-t法)Tab．9 Comparison between different color temperature groups

2．2．2．2 光照不同時間對燙傷SD大鼠舒張壓的影響 SD大鼠燙傷皮膚暴露時間不同，色溫對燙傷大鼠體溫和血壓影響結(jié)果顯示，暴露2 h、5 h和7 h后SD大鼠的舒張壓差異無統(tǒng)計學(xué)意義。(見表10)

表10 光照不同時間對燙傷SD大鼠舒張壓的影響描述Tab．10 Effects of exposed different time on SD rat’s diastolic blood pressure

3 討論

3．1 色溫對人體的影響

色溫是表示光源光色的尺度，目前種類繁多的熒光燈，其色溫大體為3 000～7 500 K，小于3 300 K為低色溫，3 300～5 300 K為中色溫，5 300～7 500 K為高色溫?，F(xiàn)研究表明，人體對光源照度的明暗和色溫的高低與環(huán)境溫度冷熱的相互作用而產(chǎn)生對熱的舒適感［3，4］。當光源色溫升高或下降時可以使人感到溫暖或涼爽，且光源色溫對人體的熱調(diào)節(jié)有一定的作用，當環(huán)境氣溫下降時光源色溫能影響體熱的散失，體溫的下降程度受暴露時間和光源色溫的影響?，F(xiàn)研究表明光源色溫降體溫可能與皮膚縮血管神經(jīng)張力升高而引起皮膚血管收縮，減少人體表面熱散失有關(guān)，從而保持人體核心溫度的相對穩(wěn)定，說明當環(huán)境溫度改變時光源色溫在人體的溫調(diào)節(jié)中能起著一定作用。哺乳動物視網(wǎng)膜除視錐視桿細胞外的視網(wǎng)膜特化感光神經(jīng)節(jié)細胞能接受光信號產(chǎn)生非視覺［5］。這種特化感光神經(jīng)節(jié)細胞也稱為第三類感光細胞--神經(jīng)結(jié)細胞，其能參與調(diào)節(jié)許多人體非視覺生物效應(yīng)和人體的生物周期節(jié)律，也可通過影響人體褪黑激素的分泌來影響人的生理功能。

3．2 褪黑素對機體的影響

3．2．1 褪黑素

褪黑素主要是由哺乳動物和人類的松果體產(chǎn)生的一種胺類激素，具有生物節(jié)律性，晝高夜低，能促進睡眠等多項生理功能。其分泌主要是光照通過作用第三類感光細胞從而影響松果體的分泌，而光照皮膚影響MT的分泌目前缺乏相應(yīng)研究進展［2，6］。

3．2．2 褪黑素對機體體溫的影響

夜間光源對人體溫的作用機制可能是松果體和視交叉上核經(jīng)由神經(jīng)和內(nèi)分泌通路相互偶聯(lián)并構(gòu)成統(tǒng)一協(xié)調(diào)的體溫振蕩系統(tǒng)，從而調(diào)節(jié)體溫。分泌的褪黑素具有類似于散熱物質(zhì)作用，作用于下丘腦上的褪黑素受體發(fā)揮散熱作用。當血液內(nèi)褪黑素的濃度增加時，人的體溫就下降，反之亦然。據(jù)報道［7］體循環(huán)褪黑素濃度和體溫呈負相關(guān)，進一步證實褪黑素具有降溫作用。

3．2．3 褪黑素對機體血壓的影響

褪黑素在血壓晝夜節(jié)律的形成中起重要作用。其可通過視交叉上核、下丘腦-垂體-腎上腺軸及下丘腦前核等作用于心血管系統(tǒng)，從而產(chǎn)生降壓作用的中樞機制，也可通過作用于外周血管內(nèi)皮細胞及其他組織等，發(fā)揮著擴血管、抗氧化、抗炎等效應(yīng)，從而使降血壓的外周機制［8］。褪黑素與血壓晝夜節(jié)律的調(diào)節(jié)存在的密切關(guān)系可能是褪黑素在黑暗相中處于分泌高峰期，從而發(fā)揮其降壓作用，引起夜間血壓下降，從而形成晝高夜低的血壓節(jié)律，利于人體睡眠。

3．2．4 褪黑素受體拮抗劑組選擇低色溫熒光燈

不同色溫的照明光源對人體自主神經(jīng)系統(tǒng)的生理功能產(chǎn)生明顯不同的影響，研究表明高色溫光源主要升高交感神經(jīng)活性及參與調(diào)節(jié)生理功能的變化，也能影響腦力、體力負荷、環(huán)境溫度、噪聲作用及睡眠時的自主神經(jīng)功能，還能引起人體味覚敏銳和唾液分泌旺盛，從而調(diào)整人體的自主神經(jīng)生理功能狀態(tài)到最佳狀態(tài)［4］。但這適合于工作學(xué)習狀態(tài)，對要進入休息睡眠狀態(tài)的不適合。低色溫能夠降低舒張壓、收縮壓，使其趨于睡眠狀態(tài)時的平穩(wěn)血壓;也能降低體溫以便更快進入睡眠。因此，實驗選擇低色溫作為拮抗劑組，進行驗證低色溫影響血壓和體溫是通過褪黑素的作用進行相應(yīng)影響的。

3．3 燙傷皮膚與色溫

3．3．1 不同色溫對燙傷SD大鼠機體反應(yīng)影響分析

MT受體遍布全身組織，分為MT1、MT2兩種受體，其中皮膚亞細胞分布分析結(jié)果顯示細胞膜、細胞漿、細胞核均存在MT1受體，不存在MT2受體，皮膚均存在褪黑素受體，而成為褪黑素作用的直接靶器官，不因燙傷而失去其受體［9］。褪黑素含量受光的控制，提示光間接作用于皮膚［10］。本研究實驗結(jié)果拮抗劑組與低色溫組有差別，且肛溫高于低色溫組(P＜0．05)，說明luzindole可能參與光照皮膚與機體反應(yīng)的某個環(huán)節(jié)，可能通過阻斷皮膚褪黑素受體，從而影響人體MT與受體結(jié)合發(fā)揮降血壓與肛溫的作用，表明燒傷部位皮下浸潤注射褪黑素受體拮抗劑對燒傷大鼠產(chǎn)生機體反應(yīng)可能與褪黑素有關(guān)。

3．3．2 光照不同時間對燙傷SD大鼠機體反應(yīng)影響分析

SD大鼠燙傷皮膚暴露不同時間下，色溫對燙傷大鼠體溫和血壓影響結(jié)果顯示，暴露2 h、5 h和7 h后SD大鼠的肛溫的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，但無線相關(guān)性，5 h時體溫比2 h和7 h的低，可能是隨著時間的推移，實驗動物麻醉深度變化，機體代謝活動跟著變化有關(guān)，需做實驗進一步研究分析。而暴露2 h、5 h和7 h后SD大鼠的收縮壓、舒張壓差異無統(tǒng)計學(xué)意義，可能在相同暴露條件下，SD大鼠的收縮壓、舒張壓波動在2 h內(nèi)基本已趨于相對穩(wěn)定。

3．4 燒傷科病房與色溫相關(guān)的環(huán)境光源的選擇

從實驗結(jié)果我們可以得出不同色溫的熒光燈光源，其最佳色溫值不相同，機體反應(yīng)也不相同，然而相比中高色溫來說，低色溫和黑暗對照組的機體反應(yīng)相差不大，可以將其作為住院部燒傷科病房的環(huán)境與光源建設(shè)的顏色選擇。燒傷科病房使用低色溫光源使得患者得到良好的休養(yǎng)以提高免疫力，具有良好的生命體征，來提高燒傷科患者的生活質(zhì)量，其應(yīng)用前景可觀。

4 結(jié)論

通過觀測不同色溫對燙傷SD大鼠體溫和血壓的影響，我們得出以下結(jié)論:不同色溫光源對機體反應(yīng)不盡相同;暴露不同時間機體反應(yīng)也相應(yīng)有差異;低色溫和黑暗對照組對機體反應(yīng)無差異，低色溫較中色溫和高色溫更有利于機體保持體溫和血壓的穩(wěn)定。低色溫光源更接近于黑暗環(huán)境，利于人體睡眠休息，適合作為指導(dǎo)燒傷科病房進行與色溫相關(guān)的光源的選擇和環(huán)境的建設(shè)，提高住院部燒傷科患者的生活質(zhì)量。

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