高溫、噪音對(duì)大鼠血壓、血漿腎上腺素和醛固酮水平的影響▲

黃麗娟 陽(yáng)秀英 何顯教 梁祚仁 趙善民 王彩冰 黃彥峰

(右江民族醫(yī)學(xué)院生理學(xué)教研室，百色市 533000，E-mail：huanglj36@163.com)

論著·基礎(chǔ)研究

高溫、噪音對(duì)大鼠血壓、血漿腎上腺素和醛固酮水平的影響▲

黃麗娟 陽(yáng)秀英 何顯教 梁祚仁 趙善民 王彩冰 黃彥峰

(右江民族醫(yī)學(xué)院生理學(xué)教研室，百色市 533000，E-mail：huanglj36@163.com)

目的 觀察高溫、噪音及其聯(lián)合環(huán)境對(duì)大鼠血壓及血漿腎上腺素和醛固酮分泌的影響。方法 將60只SD大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組、高溫組、低頻噪音組、高頻噪音組、高溫低頻噪音組和高溫高頻噪音組各10只，各組大鼠每天在相應(yīng)環(huán)境中連續(xù)暴露3 h，共暴露30 d后測(cè)定血壓以及血漿腎上腺素和醛固酮的含量。結(jié)果 與正常對(duì)照組比較，高溫組、低頻噪音組、高頻噪音組的血壓均升高，其中低頻噪音組和高頻噪音組的血壓與正常對(duì)照組的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，同時(shí)高頻噪音組的血壓明顯高于高溫組和低頻噪音組(P<0.05) ；高溫高頻噪音組的血壓低于正常對(duì)照組、高溫組、低頻噪音組、高頻噪音組(P<0.05)；高溫低頻噪音組大鼠的血壓低于低頻噪音組和高頻噪音組(P<0.01)。高溫組、低頻噪音組、高頻噪音組的血漿腎上腺素含量與正常對(duì)照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而高溫低頻噪音組和高溫高頻噪音組的血漿腎上腺素含量明顯高于正常對(duì)照組(P<0.05)；此外，高溫高頻噪音組的血漿腎上腺素含量明顯高于其他各暴露組(P<0.01)。高溫組和低頻噪音組的血漿醛固酮含量與正常對(duì)照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，高頻噪音組和高溫低頻噪音組的血漿醛固酮含量都明顯低于正常對(duì)照組(P<0.05)，而高溫高頻噪音組的血漿醛固酮含量顯著高于正常對(duì)照組和其他各暴露組(P<0.05)。結(jié)論 高溫、噪音及其聯(lián)合環(huán)境都可以刺激機(jī)體分泌腎上腺素增多，且聯(lián)合環(huán)境的影響更大。單純高溫和噪音環(huán)境刺激均可引起血壓升高，而高溫與噪音聯(lián)合環(huán)境刺激可引起心血管系統(tǒng)對(duì)腎上腺素產(chǎn)生抵抗而出現(xiàn)血壓下降，從而引起機(jī)體醛固酮的分泌發(fā)生紊亂。

高溫；噪音；腎上腺素；醛固酮；血壓；大鼠

聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC)在第四次評(píng)估報(bào)告中指出，1906～2005年全球平均氣溫上升0.74℃[1]。我國(guó)第二次氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告指出，1951～2009年中國(guó)陸地表面平均氣溫上升1.38℃，與全球或北半球同期平均增溫速率比較明顯偏高[2]。IPCC預(yù)測(cè)，到2100年地球溫度將上升2℃，全球氣候變暖將直接或間接影響許多傳染病的傳播過程[3]。世界衛(wèi)生組織認(rèn)為，全球氣候變暖是21世紀(jì)人類面臨的最大公共衛(wèi)生威脅。伴隨著全球平均氣溫的逐步升高和熱浪等極端天氣事件增多，溫度對(duì)健康的影響日益受到人們的重視。有研究表明，氣溫變化與心血管疾病死亡率具有顯著關(guān)系[4]；氣溫升高是腦出血、腦梗死、短暫性腦缺血發(fā)作和總急性腦血管疾病的危險(xiǎn)因素[5]。劉學(xué)恩等[6]的研究表明，夏季氣溫與心腦血管疾病死亡率呈顯著正相關(guān)。此外，隨著社會(huì)城市化發(fā)展，噪音的污染也日益嚴(yán)重。人若是長(zhǎng)期處于強(qiáng)噪音的環(huán)境中，會(huì)出現(xiàn)頭痛、頭暈、疲倦、煩躁、記憶力減退等癥狀。有研究表明，強(qiáng)噪音會(huì)導(dǎo)致人心律失常、血壓升高，增加罹患心肌梗死和高血壓的風(fēng)險(xiǎn)，并導(dǎo)致人體內(nèi)分泌功能、胃腸功能紊亂等[7]。本研究通過觀察高溫、噪音及其聯(lián)合環(huán)境對(duì)大鼠血壓、血漿腎上腺素和醛固酮分泌的影響，旨在探討高溫、噪音環(huán)境因素對(duì)人體生理功能的影響，為疾病的防治提供參考。

1 材料和方法

1.1 動(dòng)物及材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：SD大鼠60只，雌雄不限，體重180～250 g，2～3個(gè)月齡，由廣西醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，動(dòng)物生產(chǎn)合格證號(hào)：SCXK(桂)2009-0002。

1.1.2 儀器及試劑：電熱恒溫箱(江蘇省金壇市宏華儀器廠，型號(hào)：DHP-600)，電動(dòng)揚(yáng)聲器(上海飛樂股份有限公司，型號(hào)：YD210-19)，無創(chuàng)血壓測(cè)量分析系統(tǒng)(上海奧爾特生物科技有限公司，型號(hào)：ALC-NIBP)，高速冷卻離心機(jī)(北京博勵(lì)行儀器有限公司，型號(hào)：615)，Thermo Multiskan 自動(dòng)酶標(biāo)分析儀(芬蘭雷勃集團(tuán)，型號(hào)：Mk3)，722型分光光度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司，型號(hào)：722G)，大鼠腎上腺素、醛固酮酶聯(lián)免疫分析試劑盒(美國(guó)R&D公司，批號(hào)：201107)。

1.2 方法

1.2.1 應(yīng)激實(shí)施：將大鼠放置在飼養(yǎng)環(huán)境(室溫22～25℃、濕度45%～55%、噪音小于40 dB)中1周后，采用分層隨機(jī)取樣分為正常對(duì)照組、高溫組、低頻噪音組、高頻噪音組、高溫低頻噪音組和高溫高頻噪音組，每組10只。正常溫度環(huán)境為：(23±1)℃；高溫環(huán)境為：(38±1)℃；低頻噪音環(huán)境為：頻率500 Hz、噪音91～95 dB；高頻噪音為：頻率3 000 Hz、噪音91～95 dB。將電動(dòng)揚(yáng)聲器安置于電熱恒溫箱內(nèi)，各組大鼠每天連續(xù)放置于電熱恒溫箱[容積為4.5 m3，相對(duì)濕度(50±5)%，有一小窗與外界相通]中在相應(yīng)環(huán)境下暴露3 h(每個(gè)電熱恒溫箱只放入一組大鼠)。非暴露時(shí)間各組大鼠一同放置在飼養(yǎng)環(huán)境中，光照時(shí)間相同。實(shí)驗(yàn)總時(shí)間為30 d。

1.2.2 大鼠血壓的測(cè)量：各組大鼠在末次實(shí)驗(yàn)后4 h，用尾動(dòng)脈通過無創(chuàng)血壓測(cè)量分析系統(tǒng)測(cè)量血壓，操作均由同一人進(jìn)行。

1.2.3 大鼠空腹血漿的制備：各組大鼠禁食不禁水12 h、末次實(shí)驗(yàn)后次日，采用3%戊巴比妥鈉(1 ml/kg)腹腔注射麻醉，從腹主動(dòng)脈采血放入肝素采血管內(nèi)，用高速冷卻離心機(jī)分離血漿(3 000 r/min，15 min)，取出血漿備用。

1.2.4 血漿腎上腺素和醛固酮含量的檢測(cè)：采用腎上腺素和醛固酮酶聯(lián)免疫分析試劑盒按說明書進(jìn)行操作，用Thermo Multiskan自動(dòng)酶標(biāo)分析儀檢測(cè)血漿腎上腺素和醛固酮的含量。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料以(x±s)表示，比較采用方差分析，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 高溫、噪音及聯(lián)合應(yīng)激對(duì)大鼠血壓的影響 高溫組的血壓與正常對(duì)照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；低頻噪音組的血壓高于正常對(duì)照組(P<0.05)，與高溫組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；高頻噪音組的血壓明顯高于正常對(duì)照組、高溫組和低頻噪音組(P<0.05)；高溫低頻噪音組的血壓與正常對(duì)照組、高溫組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但低于低頻噪音組和高頻噪音組(P<0.01)；高溫高頻噪音組的血壓與高溫低頻噪音組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但明顯低于正常對(duì)照組、高溫組、低頻噪音組、高頻噪音組(P<0.05)。見表1。

表1 高溫、噪音及聯(lián)合暴露后 各組大鼠的血壓值(x±s，mmHg)

注：與正常對(duì)照組比，aP<0.05；與高溫組比較，bP<0.01；與低頻噪音組比較，cP<0.01；與高頻噪音組比較，dP<0.01。

2.2 高溫、噪音及聯(lián)合應(yīng)激對(duì)大鼠血漿腎上腺素和醛固酮含量的影響 正常對(duì)照組、高溫組、低頻噪音組、高頻噪音組之間的血漿腎上腺素含量相比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；而高溫低頻噪音組的血漿腎上腺素含量高于正常對(duì)照組(P<0.05)；高溫高頻噪音組的血漿腎上腺素含量高于正常對(duì)照組、高溫組、低頻噪音組、高頻噪音組和高溫低頻噪音組(P<0.05)。正常對(duì)照組、高溫組和低頻噪音組之間的血漿醛固酮含量相比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；而高頻噪音組和高溫低頻噪音組的血漿醛固酮含量均低于正常對(duì)照組(P<0.05)；高溫高頻噪音組的血漿醛固酮含量顯著高于正常對(duì)照組、高溫組、低頻噪音組、高頻噪音組和高溫低頻噪音組(P<0.05)。見表2。

表2 高溫、噪音及聯(lián)合暴露后 各組大鼠血漿腎上腺素、醛固酮含量(x±s，pg/ml)

注：與正常對(duì)照組比較，aP<0.05；與高溫組比較，bP<0.01；與低頻噪音組比較，cP<0.01；與高頻噪音組比較，dP<0.01；與高溫低頻噪音組比較，eP<0.01。

3 討 論

應(yīng)激或應(yīng)激反應(yīng)是機(jī)體受到應(yīng)激原刺激而做出的全身適應(yīng)性應(yīng)答，借以維持體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。在緊急情況下，機(jī)體發(fā)生應(yīng)激反應(yīng)，導(dǎo)致交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)活動(dòng)增強(qiáng)，引起腎上腺素大量分泌并作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使機(jī)體處于反應(yīng)機(jī)敏和高度警覺的狀態(tài)以應(yīng)對(duì)緊急情況。腎上腺素能增強(qiáng)心臟活動(dòng)使心輸出量增多，大劑量時(shí)還引起血管收縮，從而使血壓升高[8-9]。

本研究的結(jié)果顯示，大鼠暴露于高溫、噪音及其聯(lián)合應(yīng)激環(huán)境下，各暴露組大鼠血漿腎上腺素的含量都高于正常對(duì)照組，其中高溫低頻噪音組和高溫高頻噪音組的大鼠血漿腎上腺素的含量與正常對(duì)照組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而高溫高頻噪音組大鼠血漿腎上腺素的含量顯著高于高溫低頻噪音組(P<0.05)，這提示噪音與高溫聯(lián)合環(huán)境可能促使大鼠發(fā)生更強(qiáng)烈的應(yīng)激反應(yīng)，而且噪音強(qiáng)度越大，引起的應(yīng)激反應(yīng)也越強(qiáng)烈。

同時(shí)，本文結(jié)果顯示高溫組、低頻噪音組和高頻噪音組大鼠的血壓都高于正常對(duì)照組，其中低頻噪音組和高頻噪音組大鼠的血壓與正常對(duì)照組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，提示這兩組大鼠均處于應(yīng)激反應(yīng)狀態(tài)，且噪音對(duì)大鼠血壓變化產(chǎn)生的影響更大。而暴露于噪音與高溫聯(lián)合環(huán)境下的大鼠其血壓并未升高，其中高溫低頻噪音組大鼠的血壓顯著低于低頻噪音組和高頻噪音組(P<0.01)，而高溫高頻噪音組大鼠的血壓顯著低于正常對(duì)照組、高溫組、低頻噪音組、高頻噪音組(P<0.05)，推測(cè)出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是暴露于噪音與高溫聯(lián)合環(huán)境下的這兩組大鼠的心血管系統(tǒng)對(duì)機(jī)體自身分泌的腎上腺素產(chǎn)生了抵抗作用，導(dǎo)致血壓不能發(fā)生反應(yīng)性的升高而引起；另外，可能還與血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生和釋放NO有關(guān)。研究證實(shí)，噪音和高溫及其聯(lián)合環(huán)境刺激可引起大鼠血漿中NO含量增高[10]。而NO具有舒張血管平滑肌的作用，它可以通過調(diào)節(jié)血管內(nèi)徑影響心血管的功能[11]。

此外，在應(yīng)激反應(yīng)中，下丘腦-垂體-腎上腺軸(the hypothalamic-pituitary-adrenal axis， HPA)也起到關(guān)鍵的作用。在應(yīng)激狀態(tài)下，腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)被激活，使血漿中醛固酮水平增高。在本研究中，高溫組、低頻噪音組大鼠血漿醛固酮含量與正常對(duì)照組相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而高頻噪音組和高溫低頻噪音組大鼠的血漿醛固酮含量顯著低于正常對(duì)照組(P<0.05)，這提示可能持續(xù)的高溫、噪音刺激引起了大鼠HPA活動(dòng)紊亂，從而引起大鼠分泌醛固酮受到抑制。但高溫高頻噪音組大鼠的血漿醛固酮含量顯著高于正常對(duì)照組和其他所有各暴露組(P<0.05)，這可能與該組大鼠的血壓顯著低于正常有關(guān)。當(dāng)機(jī)體血壓下降對(duì)大鼠構(gòu)成刺激，引起腎上腺球旁細(xì)胞分泌腎素增多，進(jìn)而通過腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)被激活，使血漿中醛固酮水平增高。醛固酮通過調(diào)節(jié)機(jī)體水鹽代謝來達(dá)到維持循環(huán)血量的目的，從而維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。

綜上所述，高溫、噪音及其聯(lián)合環(huán)境都可以刺激機(jī)體分泌腎上腺素增多，且聯(lián)合環(huán)境的影響更大；單純高溫和噪音環(huán)境刺激可引起血壓升高，而高溫與噪音聯(lián)合環(huán)境刺激可引起心血管系統(tǒng)對(duì)腎上腺素產(chǎn)生抵抗而出現(xiàn)血壓下降，從而引起機(jī)體醛固酮的分泌發(fā)生紊亂。

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Effects of hyperthermia and noisy on blood pressure,plasma levels of adrenalin and aldosterone in rats

HUANGLi-juan,YANGXiu-ying,HEXian-jiao,LIANGZuo-ren,ZHAOShan-min,WANGCai-bing,HUANGYan-feng

(DepartmentofPhysiology,YoujiangMedicalUniversityforNationalities,Baise533000,China)

Objective To observe the effect of hyperthermia,noisy and combined environment on blood pressure，plasma adrenalin and aldosterone in rats.Methods Sixty SD rats were randomly divided into normal control group,hyperthermia group,low-frequency noise group,high-frequency noise group,hyperthermia and low-frequency noise group and hyperthermia and high-frequency noise group,with 10 rats in each group.The rats in each group were daily exposed to corresponding environment for 3 consecutive hours.After exposure for 30 days,blood pressure,plasma contents of adrenaline and aldosterone were measured.Results Compared to the normal control group,the blood pressures in the hyperthermia group,low-frequency noise group and high-frequency noise group increased,but statistical difference was observed in the low-frequency noise group and high-frequency noise group(P<0.05).And the blood pressure in the high-frequency noise group was significantly higher than that in the hyperthermia group or low-frequency noise group(P<0.05).Blood pressure in the hyperthermia and high-frequency noise group was significantly lower than that in the normal control group,hyperthermia group,low-frequency noise group or high-frequency noise group(P<0.05).Blood pressure in the hyperthermia and low-frequency noise group was significantly lower than that in the low-frequency noise group or high-frequency noise group(P<0.01).No significant difference in the plasma adrenaline content was observed in the hyperthermia group,low-frequency noise group or high-frequency noise group compared to the normal control group(P>0.05).The plasma adrenaline content in the hyperthermia and low-frequency noise group or hyperthermia and high-frequency noise group was significantly higher than that in the normal control group(P<0.05).The plasma adrenaline content in the hyperthermia and high-frequency noise group was significantly higher than that of the other exposed groups(P<0.01).No significant difference in the plasma aldosterone content was observed in the hyperthermia group or low-frequency noise group compared to the normal control group(P>0.05).The plasma aldosterone content in the high-frequency noise group or hyperthermia and low-frequency noise group was significantly lower than that in the normal control groups(P<0.05).The plasma aldosterone content in the hyperthermia and high-frequency noise group was significantly higher than that in the normal control group and the other exposed groups(P<0.05).Conclusion Hyperthermia,noise and combined environment can stimulate the body′s increasing secretion of aldosterone,and the effect of the combined environment is greater.Either hyperthermia or noisy can cause blood pressure increasing.The combined environment of hyperthermia and noisy can cause a resistance of cardiovascular system to adrenaline and blood pressure reducing,and then cause a secretion disorder of body′s aldosterone.

Hyperthermia,Noise,Adrenalin,Aldosterone,Blood pressure,Rat

廣西自然科學(xué)基金(2014GXNSFBA118186)

黃麗娟(1967～)，女，本科，講師，研究方向：心血管病理生理。

陽(yáng)秀英(1979～)，女，碩士，副教授，研究方向：心理健康的生理機(jī)制，E-mail：89448584@qq.com。

R 329

A

0253-4304(2016)10-1343-04

10.11675/j.issn.0253-4304.2016.10.02

2016-04-28

2016-07-09)