急進(jìn)高原對大鼠胃腸電生理的影響

陳 磊， 朱 琳， 賀 巍， 范興愛， 楊生岳， 劉睿年

(解放軍第四醫(yī)院消化內(nèi)科， 西寧 810007；*通訊作者，E-mail:hewei.1971@163.com)

急進(jìn)高原對大鼠胃腸電生理的影響

陳 磊， 朱 琳， 賀 巍*， 范興愛， 楊生岳， 劉睿年

(解放軍第四醫(yī)院消化內(nèi)科， 西寧 810007；*通訊作者，E-mail:hewei.1971@163.com)

目的 觀察急進(jìn)高原后，在不同海拔高度、不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)下，大鼠胃電及小腸電生理活動變化。 方法 130只SD雄性大鼠隨機(jī)分為低海拔組(西安，海拔400 m)，中度海拔組(西寧，海拔2 260 m)和高海拔組(瑪多，海拔4 300 m)，中度海拔組、高度海拔組又以急進(jìn)高原的時(shí)間分為1 d，3 d，5 d，7 d，10 d和14 d組，每組10只。測定各組大鼠胃電及小腸電活動數(shù)據(jù)，觀察其變化規(guī)律。 結(jié)果 大鼠胃電及小腸電的波幅及波頻在中度海拔地區(qū)5 d組及高海拔地區(qū)3 d組下行到最低點(diǎn)(P<0.05)，且高海拔地區(qū)3 d組受損更加明顯(P<0.05)。 結(jié)論 急進(jìn)高原對于大鼠胃及小腸電活動影響顯著，且海拔高度越高大鼠胃電活動受損越嚴(yán)重，下行的速度越快，越早到達(dá)最低點(diǎn)。

高原； 胃腸電生理； 胃腸動力； 大鼠

近年來隨著經(jīng)濟(jì)、交通的大幅度發(fā)展，因高原生態(tài)旅游、自駕游、越來越多的科研等原因，每年有數(shù)百萬人進(jìn)入青藏高原地區(qū)[1]。而高原特殊環(huán)境，即氣壓低、含氧低、氣溫低、紫外線強(qiáng)等自然環(huán)境，會對人類機(jī)體造成眾多影響，特別以呼吸、循環(huán)、神經(jīng)、消化等系統(tǒng)損傷最為明顯[2]。胃腸動力紊亂是高原胃腸應(yīng)激反應(yīng)的主要表現(xiàn)之一，它主要表現(xiàn)為腹脹、惡心、嘔吐、腹瀉、食欲減退等消化道癥狀，一般經(jīng)過7-10 d的高原適應(yīng)后可逐漸減輕，甚至消失[3]。

目前急性高原病的研究重點(diǎn)主要集中于呼吸、循環(huán)、神經(jīng)系統(tǒng)損傷方面，而在急性高原胃腸動力紊亂疾病方面的研究報(bào)道很少，特別是在其發(fā)生、發(fā)展機(jī)制上的基礎(chǔ)性研究更少，而多以應(yīng)用B超、X線鋇餐、激素測定、內(nèi)鏡等檢查手段觀測高原應(yīng)激時(shí)的胃腸動力變化為主。因此，本實(shí)驗(yàn)主要通過測定快速進(jìn)入高原地區(qū)，在不同海拔，不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)下，SD大鼠胃電及小腸電生理活動變化情況，觀察其受損及恢復(fù)規(guī)律，以為下一步探討急進(jìn)高原胃腸動力紊亂的發(fā)生機(jī)制、臨床干預(yù)提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要儀器

RM6280B生物信號采集處理系統(tǒng)(成都儀器廠)。

1.2 實(shí)驗(yàn)動物與分組

SD雄性大鼠130只，SPF級，許可證號：SCXK(陜)2012-003，體質(zhì)量(200±20)g，全部購自西安交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心，所有實(shí)驗(yàn)大鼠隨機(jī)分為3大組，13小組。即以實(shí)驗(yàn)海拔高度劃分3大組，低海拔組(西安，海拔400 m)、中度海拔組(西寧，海拔2 260 m)、高海拔組(瑪多，海拔4 300 m)。另以大鼠起運(yùn)后3 d內(nèi)進(jìn)駐實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場模擬急進(jìn)高原狀態(tài)，并以進(jìn)駐后的時(shí)間節(jié)點(diǎn)為依據(jù)，依達(dá)到實(shí)驗(yàn)地區(qū)后的時(shí)間順序?qū)⒅?、高海拔組分為6個(gè)亞組，即：1 d，3 d，5 d，7 d，10 d和14 d組，每組10只大鼠。

1.3 胃、小腸電生理檢測

實(shí)驗(yàn)前SD大鼠12 h禁食、6 h禁水， 按40 mg/kg腹腔內(nèi)注射戊巴比妥鈉麻醉，經(jīng)腹部正中切開，選擇胃體中上部1/3處胃電起搏區(qū)的漿膜層埋置引導(dǎo)電極[4]，測量胃電活動變化，電生理參數(shù)為“生物電，靈敏度500 mV，直流，30 Hz，高頻濾波1 kHz”記錄波形并分析。于胃幽門下10 cm小腸段為測定點(diǎn)，測量相同長度小腸電變化，電生理參數(shù)為“生物電，靈敏度200 μV，直流，100 Hz，高頻濾波1 kHz”，記錄波形并分析。對所記錄的胃電及小腸電的波幅及波頻進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 不同海拔高度及時(shí)間節(jié)點(diǎn)大鼠胃電生理變化

急進(jìn)高海拔地區(qū)后，隨著海拔高度的升高，胃電的波頻及波幅受損明顯，且海拔高度越高，受損下行越快，越早到達(dá)最低點(diǎn)(見圖1)。在中度海拔地區(qū)胃電波頻變化不明顯，僅在5 d組出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)，而波幅相對變化顯著，1 d組即可觀察到明顯變化(P<0.05)，至5 d組下降到最低點(diǎn)(P<0.05, 見表1，2)。而高海拔地區(qū)則可以觀察到明顯波頻、波幅變化，并均于3 d組達(dá)到最低點(diǎn)(P<0.05)，且高海拔地區(qū)大鼠胃電活動受損情況較中度海拔地區(qū)最低點(diǎn)時(shí)顯著下降，高海拔1 d組與中度海拔1 d組比較，高海拔3 d組與中度海拔5 d組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。另外通過實(shí)驗(yàn)觀察可見，海拔高度對于波頻的影響相對較低，較易恢復(fù)，中度海拔地區(qū)在7 d組，高海拔地區(qū)在5 d組即基本恢復(fù)正常，與低海拔組對比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，而波幅恢復(fù)相對較慢，且所處海拔高度越高恢復(fù)越慢。

A.低海拔組；B1-B6. 中度海拔1 d， 3 d， 5 d， 7 d， 10 d， 14 d組；C1-C6.高海拔1 d， 3 d， 5 d， 7 d， 10 d， 14 d組圖1 大鼠急進(jìn)高原后胃電活動變化Figure 1 Effects of ascending to high altitude on gastric electrical activity in the rats

表1 大鼠急進(jìn)高原后胃電頻率變化

Table 1 Effects of ascending to high altitude on gastric electrical frequency in the rats

組別1d3d5d7d10d14d低海拔組49．70±0．86中度海拔組49．66±1．0748．53±2．0147．94±2．09?48．95±1．1649．69±0．8249．94±0．94高海拔組48．62±1．58?△43．98±1．17▲#48．91±1．5249．67±1．1549．83±0．8449．98±1．43

與低海拔組比較，*P<0.05；與中度海拔1 d組比較，△P<0.05；與中度海拔5 d組比較，▲P<0.05；高海拔組與1 d及5 d組比較，#P<0.05

表2 大鼠急進(jìn)高原后胃電波幅變化

Table 2 Effects of ascending to high altitude on gastric electrical amplitude in the rats

組別1d3d5d7d10d14d低海拔組1784．31±588．46中度海拔組579．96±197．22?263．70±29．71231．08±58．04#268．68±36．73426．77±151．64666．12±158．74高海拔組 258．30±38．52?△ 169．98±25．29▲◇224．25±41．01347．31±78．87387．83±77．84498．67±106．25

與低海拔組比較，*P<0.05；與中度海拔1 d組比較，△P<0.05；與中度海拔5 d組比較，▲P<0.05；中度海拔組與3 d及7 d組比較，#P<0.05；高海拔組與1 d及5 d組比較，◇P<0.05

2.2 不同海拔高度及時(shí)間節(jié)點(diǎn)大鼠小腸電生理變化

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，海拔高度同樣對小腸電活動影響十分顯著，隨著海拔高度的提高，小腸電的波頻及波幅受損下行越明顯(見圖2)。在進(jìn)入中度海拔地區(qū)后第3天，小腸電波頻、波幅均發(fā)生顯著變化(P<0.05)，并于5 d組下行到最低點(diǎn)(P<0.05)，而后緩慢恢復(fù)。高海拔地區(qū)小腸電波幅、波頻變化與之類似，于3 d組下行到最低點(diǎn)(P<0.05)，且其與中度海拔5 d組相對比，小腸電波幅及波頻下降更加顯著(P<0.05, 見表3，4)。

A.低海拔組；B1-B6. 中度海拔1 d， 3 d， 5 d， 7 d， 10 d， 14 d組；C1-C6. 高海拔1 d， 3 d， 5 d， 7 d， 10 d， 14 d組圖2 大鼠急進(jìn)高原后小腸電活動變化Figure 2 Expression of ascending to high altitude on small intestine electrical activity in rats

表3 大鼠急進(jìn)高原后小腸電頻率變化

Table 3 Changes of ascending to high altitude on small intestine electrical frequency in the rats

組別1d3d5d7d10d14d低海拔組49．70±0．86中度海拔組48．95±0．3146．82±1．7747．98±2．12?48．55±0．8649．79±0．4249．74±0．64高海拔組47．58±1．68?△43．88±0．67#▲46．91±1．3247．46±1．1348．59±1．3949．05±1．27

與低海拔組比較，*P<0.05；與中度海拔1 d組比較，△P<0.05；與中度海拔5 d組比較，▲P<0.05;高海拔組與1 d及5 d組比較，#P<0.05

表4 大鼠急進(jìn)高原后小腸電波幅變化

Table 4 Changes of ascending to high altitude on small intestine electrical amplitude in the rats

組別1d3d5d7d10d14d低海拔組587．31±13．46中度海拔組338．62±14．39?251．19±13．84231．08±58．04#278．66±35．63316．37±35．44358．12±23．44高海拔組183．30±39．52?△ 138．98±28．29▲◇149．25±21．01184．31±58．87195．83±76．81219．66±112．25

與低海拔組比較，*P<0.05；與中度海拔1 d組比較，△P<0.05；與中度海拔5 d組比較，▲P<0.05;中度海拔組與3 d及7 d組比較，#P<0.05;高海拔組與1 d及5 d組比較，◇P<0.05

3 討論

在短時(shí)間內(nèi)從低海拔地區(qū)快速進(jìn)入高海拔地區(qū)，極易因高原特有低壓、低氧環(huán)境，引發(fā)機(jī)體低張性缺氧，為了保障心、腦、肝、腎等重要臟器的供氧，保障機(jī)體正常功能，調(diào)整體內(nèi)血液分布，進(jìn)而收縮皮膚及胃腸道血管，從而造成胃腸道受到低張性、循環(huán)性雙重缺氧損害，導(dǎo)致胃腸道蠕動、吸收、分泌功能障礙。有關(guān)高原地區(qū)胃、腸動力紊亂的基礎(chǔ)性研究中，國內(nèi)學(xué)者的研究指出，高原的低氧環(huán)境，可導(dǎo)致狗進(jìn)餐后的胃竇、十二指腸收縮的振幅、頻率、動力指數(shù)等明顯低于海平面地區(qū)[4-7]，同時(shí)他們的研究還發(fā)現(xiàn)在5 000 m低壓、低氧環(huán)境下，大鼠的胃及小腸的推進(jìn)率會明顯下降。而國外類似研究指出在低氧條件下，不但腸道的節(jié)律性收縮會出現(xiàn)降低，同時(shí)胃腸動力激素存在明顯的影響，而且會對其固有神經(jīng)跨區(qū)域刺激的應(yīng)答同樣降低，表明低氧條件可以致使胃腸蠕動能力減弱，從而導(dǎo)致胃腸運(yùn)動緩慢[8-11]。上述研究均表明了低壓、低氧對胃腸運(yùn)動功能造成的不良影響，但詳細(xì)觀察不同海拔高度，不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)胃腸動力變化的報(bào)道比較罕見。

本實(shí)驗(yàn)通過觀察從低海拔地區(qū)起運(yùn)大鼠，快速、不間斷入高海拔地區(qū)，用以模擬急進(jìn)高原狀態(tài)，并詳細(xì)觀測不同海拔高度及時(shí)間節(jié)點(diǎn)下大鼠胃電及小腸電生理活動變化。通過對各組胃電生理圖頻率及波幅進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析可以發(fā)現(xiàn)，大鼠進(jìn)入高海拔地區(qū)后胃電及小腸電生理活動變化明顯，尤其以波幅為著。中度海拔1 d組胃腸電波幅下降顯著而波頻下降不明顯，直至5 d組胃電波幅降至最低谷時(shí)胃電波頻才顯著下降，此后胃電波頻快速恢復(fù)，而波幅則恢復(fù)相對緩慢。高海拔地區(qū)測量結(jié)果與之類似，但大鼠胃腸電活動受損更為明顯，不論波頻還是波幅均顯著下降，并于3 d組到達(dá)最低點(diǎn)，同樣是波頻先恢復(fù)，且波幅恢復(fù)速度較西寧地區(qū)更加緩慢。可見，隨著海拔高度的提升，大鼠胃電及小腸電生理活動受損越明顯，且下行幅度越大，越早達(dá)到最低點(diǎn)，此后緩慢恢復(fù)，其中胃腸電波幅下行趨勢最明顯，表明其對低壓、低氧環(huán)境十分敏感，且海拔高度越高，后期的恢復(fù)速度越慢，胃腸動力紊亂越明顯。

綜上所述，本研究系統(tǒng)地監(jiān)測了不同海拔高度、不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)下大鼠胃電及小腸電生理活動變化規(guī)律，但海拔高度影響下，胃腸道運(yùn)動是同時(shí)受神經(jīng)、體液、溫度等多種因素共同調(diào)節(jié)影響的結(jié)果[11，12]，本研究為探討高原胃腸動力紊亂機(jī)制提供了基礎(chǔ)。

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Effects of ascending to high altitude on gastrointestinal motility in the rats

CHEN Lei, ZHU Lin, HE Wei*, FAN Xing’ai, YANG Shengyue, LIU Ruinian

(DepartmentofGastroenterology,FourthHospitalofPLA,Xining810007,China;*Correspondingauthor,E-mail:hewei.1971@163.com)

ObjectiveTo investigate the changes of gastrointestinal electrical activity at different altitude and different time in the rats after ascending to high altitude.MethodsTotally 130 male SD rats were divided into low altitude group(Xi’an, 400 m), moderate altitude group(Xining, 2260 m), high altitude group(Maduo, 4 300 m). The moderate and high altitude groups were further divided into six subgroups according to the time after ascending to high altitude(n=10 in each group):1 d, 3 d, 5 d, 7 d, 10 d, and 14 d groups. The gastrointestinal electrical activity of rats was determined in each group.ResultsThe amplitude and frequency of gastrointestinal electrical activity of rats were the lowest in moderate altitude 5 d group and high altitude 3 d group(P<0.05).ConclusionThe gastrointestinal electrical activity in rats can be significantly influenced by high altitude exposure, and the injury is more serious in rats after exposure to higher altitude.

high altitude； gastrointestinal electrical activity; gastrointestinal motility； rats

青海省(應(yīng)用)基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目(2013-Z-760)

陳磊，男，1983-03生，學(xué)士，主治醫(yī)師， E-mail:276550786@qq.com

2016-11-24

R337.5

A

1007-6611(2017)02-0120-04

10.13753/j.issn.1007-6611.2017.02.006