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编号:10283608
噪声对大鼠主动脉弓的影响与丹参的拮抗作用
http://www.100md.com 《河北医科大学学报》 1999年第4期
     作者:郑建国 刘书乾 谭天秩

    单位:华西医科大学附属第一医院核医学科(成都 610044)

    关键词:噪声;副作用;主动脉;脂蛋白类,HDL胆固醇;代谢;大鼠

    河北医科大学学报990402 摘 要 目的 探索噪声对主动脉弓结构的影响,预防噪声的损伤。方法 选择雄性Wistar大鼠33只,采用配伍组设计分为白噪声暴露组(暴露组)、白噪声暴露+丹参灌胃组(丹参组)和正常对照组(对照组)。暴露组每天暴露于(105±1.5) dB(A),频率0.25~8 kHz的白噪声中4 h;丹参组每天口服浓度为1 g/ml的丹参水溶液1.5ml,然后与暴露组同时暴露于相同的白噪声中;对照组不给任何处理。实验2个月后,用光学显微镜观察大鼠主动脉弓的结构,并测定血清总胆固醇(TC)、总甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)及其亚组分(HDL2-C、HDL3-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C)及血糖。结果 暴露组9例大鼠主动脉弓结构改变;TC、HDL-C及HDL2-C比对照组显著降低,TG、HDL3-C、LDL-C、VLDL-C及血糖值无显著性变化。丹参组仅发现2例主动脉弓结构异常;TC、HDL-C、LDL-C与对照组相比有显著性差异;TG、HDL2-C、HDL3-C、VLDL-C及血糖无显著性改变。结论 噪声可损伤主动脉弓的结构,损伤的机理在于降低了HDL-C、HDL2-C的水平,丹参具有拮抗噪声的作用。
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    中图号 TB53;R136.2

    TRAUMA OF NOISE ON RAT'S AORTA ARCH AND ANTAGONISM OF SALVIA

    MILTIORRHIZA AGAINST NOISE

    Zheng Jianguo Liu Shuqian Tan Tianzhi

    Department of Nuclear Medicine,the First University Hospital of the West China University of

    Medical Siences(Chengdu 610044)

    ABSTRACT Objective To probe the possible effects of noise on structure of aorta arch, and to prevent impairment of noise. Methods According to the principle of randomized pair-matched design, 33 male Wistar rats were classified into three groups. Exposed group was exposed to white noise with the intensity being (105±1.5) dB(A),and the frequency from 0.25~8 kHz four hours a day. Savia group was treated with not only the same level of noise as exposed group, but also administrated with 1 g/ml salvia miltiorrhiza 1.5 ml by oral route. Control group saved as control group without any treatment. After two months, the rats were sacrificed, and their aorta arch were observed with light microscope,and their blood studied. Results Morphological changes were found in aorta arch of 9 rats in exposed group.Significant changes were found in the following blood biochemical parameters in exposed group:total cholesterol(TC), high density lipoprotein cholesterol(HDL-C), high density lipoprotein 2 cholesterol(HDL2-C). No significant changes were found in total triglyceride(TG), high density lipoprotein 3 cholesterol(HDL3-C), low density lipoprotein cholesterol(LDL-C), very low density lipoprotein cholesterol(VLDL-C) and blood glucose. Pathological changes in aorta arch were observed in 2 rats in group B; TC, HDL-C, LDL-C were changed significantly in comparison with control group. And TG, HDL-C, HDL3-C, VLDL-C and blood glucose were not changed significantly. Conclusion It suggests that noise can impair the structure of aorta arch, and mechanism of trauma of noise is that it decreases the level of HDL-C and HDL2-C. And the salvia miltiorrhiza is antagonistic to the noise.
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    MeSH noise/adv eff;aorta;lipoprotesns,HDL cholesterol/metab;rats

    从80年代初期,人们就注意到噪声可能影响血管外周阻力、心率、血压,并着手进行研究。但噪声作为心血管系统的危险因素,并未得到公认,许多实验研究、流行病学研究发现噪声与心血管系统之间没有联系。例如,Kryter和Poza的人体实验研究没有发现经过各种噪声暴露后自主功能,包括血管外周阻力等各种生理指标的显著性变化[1]。为确定噪声是否对心血管系统有影响提供形态学的实验依据,探索噪声影响的机理,预防噪声的损伤,本研究在观察长期暴露后大鼠主动脉弓的形态结构方面作了初步探索,并对噪声损伤的机理进行了探讨,提出了有关噪声损伤主动脉弓的新观点。

    1 材料与方法

    1.1 实验动物及分组处理方法: 选用山西医科大学实验动物中心提供的雄性、健康Wistar大鼠33只,体质量180~250 g。 采用配伍组设计分为3组,白噪声暴露组(暴露组),白噪声暴露+丹参灌胃组(丹参组),正常对照组(对照组)。暴露组每天暴露于105±1.5 dB(A)、中心频率为0.25~8 kHz白噪声中4 h。丹参组每天8∶00采用1.5 ml丹参水溶液预防性灌胃,10 min后与暴露组同时暴露于相同的白噪声中。对照组不给任何处理,饲养于本底噪声低于50 dB(A)的动物房内。前两组在噪声暴露结束后,与对照组饲养条件相同。60 d后,眼眶静脉采血3 ml,用枸橼酸钠抗凝,用于血液生化指标的测定。采血后立即取出大鼠主动脉弓,用冷生理盐水冲洗干净,取米粒大小主动脉弓作光镜标本。
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    1.2 丹参水溶液的制备: 购四川产丹参1 300 g,温火水煎至每毫升相当于生药1 g,备用。

    1.3 血液生化指标测定方法:采用盲法测定。TC、TG、血糖用酶法测定,HDL-C、HDL2-C、HDL3-C用聚乙二醇沉淀邻苯二甲醛显色法测定,LDL-C=TC-(HDL-C)-(VLDL-C),LDL-C用Fredwald公式计算。

    1.4 形态学指标观察:10%甲醛固定,石蜡包埋切片,HE染色,光学显微镜观察。

    1 .5 统计分析:血液生化指标测定结果用Poms软件进行单因素的方差分析,两两比较用q检验。

    主动脉弓结构异常发生率比较,采用2×C表非独立卡方分割,两两比较用四格表确切概率计算。

    2 结果
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    2.1 主动脉弓结构观察结果(图1~4)。

    图1 暴露组主动脉弓 ×1 000

    Figure 1 Structure of aorta arch of exposed group ×1 000

    ↑: Slight edema and widened gap in subendo thelial layer

    图2 暴露组主动脉弓 ×400

    Figure 2 Structure of aorta arch of exposed group ×400
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    ↑: Slight mucoid degeneration and puffing interstitium uhich was full of endiviaceous gelatinous liquid in subendothelial layer

    图3 暴露组主动脉弓 ×400

    Figure 3 Structure of aorta arch of exposed group ×400

    ↑: Angiolithic degeneration whose shape appeared two semicircles,and it mate the vascular subendothelium be concavo-convex
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    图4 丹参组主动脉弓 ×400

    Figure 4 Structure of aorta arch of Savia group ×400

    ↑: The vascular subendothelia was smooth,and its stucture is compacted

    2.2 3组主动脉弓结构异常发生率比较:见表1。

    表1 3组主动脉弓结构观察结果

    Table 1 Observed structure of aorta arch among groups

    (n=11) Groups

    Change
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    No change

    RR

    AR(%)

    Exposed(A)

    9

    2

    9①

    72.73④

    Savia(B)

    2

    9

    2②③

    9.09⑤
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    Control(C)

    1

    10

    -

    -

    ①A and C ②B and C ③A and B (4.5) ④A and C ⑤B and C 由表1可见:①暴露组主动脉弓结构异常的发生率是对照组的9倍,完全由于噪声暴露所引起的主动脉弓结构异常的发生率为72.73%;②丹参组相对危险度只是对照组的2倍,噪声暴露同时,用丹参水溶液预防性灌胃,其特异危险度降低了7倍,仅为9.09%;③暴露组的危险度为丹参组的4.5倍。

    对表1作2×C表非独立卡方分割,并对3组进行两两比较。结果3组之间有显著性差异(P<0.005);暴露组与丹参组、对照组相比,有显著性差异(P=0.0089 和P=0.0019);丹参组与对照组比较无显著性差异(P=1.0000)。可见,暴露组与丹参组、对照组主动脉弓结构异常的发生率之间有显著性差异;丹参组与对照组相比,无显著性差异。
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    2.3 噪声对血液生化指标的影响:见表2。暴露组、丹参组与对照组相比TC、HDL-C有显著性差异;TG、HDL3-C、VLDL-C、血糖无显著性差异;其中丹参组的LDL-C显著降低。血脂及脂蛋白胆固醇丹参组与暴露组相比除HDL2-C、血糖外所有指标均无显著性差异。

    表2 血液生化指标测定结果

    Table 2 Results of blood biochemical parameters

    (±s,CB/mmol*L-1) Groups

    n

    TC

, http://www.100md.com     TG

    HDL-C

    HDL2-C

    HDL3-C

    LDL-C

    VLDL-C

    Blood sugar

    Exposed

    10

    1.79±0.58*

    1.32±0.67

    0.68±0.07**
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    0.25±0.07**

    0.43±0.09

    0.85±0.55

    0.26±0.13

    6.27±3.89

    Savia

    11

    1.70±0.35**

    1.13±0.33

    0.71±0.05**

    0.29±0.04
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    0.42±0.06

    0.76±0.28*

    0.22±0.07

    8.49±3.45

    Control

    11

    2.14±0.49

    1.32±0.53

    0.77±0.06

    0.32±0.06

    0.45±0.08
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    1.10±0.45

    0.26±0.11

    6.25±3.61

    * P<0.05 ** P<0.01 vs control by χ2 test △P<0.05 vs Exposed by χ2 tset3 讨论

    3.1 白噪声、丹参与主动脉弓:长期噪声暴露后血管功能的改变已有不少报道[2~6],但长期暴露后其结构改变的报道较少[7],而结构改变是功能改变的前提。本文对白噪声暴露2个月后大鼠主动脉弓的结构进行了观察,结果丹参组、对照组血管未见明显改变,暴露组大鼠可见血管内皮下轻度水肿、轻度粘液样变、钙盐沉积。

    血管内皮下轻度水肿是动脉粥样硬化的早期病变,可以增加脂质沉积,促进动脉粥样硬化的发展。粘液样变在病因消除后可以逐渐消退,但如长期存在,则引起纤维组织增生,导致血管硬化,血管弹性减弱,影响血管功能。钙盐沉积同样易使血管失去弹性变脆,影响血管功能;同时血管变得凹凸不平,使血流阻力增大,使心脏负荷增加。本实验证实噪声是心血管系统的危险因素,在形态学上为噪声引起心血管疾病发病率的增高提供了证据。
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    Tomei等[8]用多普勒超声波测定了职业暴露人群颈动脉舒张期流速、收缩期流速、阻力指数、灌注压指数,结果提示,职业暴露人群舒张期流速和收缩期流速较不接触噪声的对照组为低,而阻力指数、灌注压指数较对照组高,说明噪声可以引起血管功能改变。苏有成等[4]检查了接触环境噪声[≥55dB(A)]的中学生的脑血管功能,结果表明环境噪声可以使脑血管弹性减弱。本实验从另一侧面为上述研究结果提供了佐证。

    丹参组血管未见明显改变,提示丹参可对抗噪声对血管的损伤,具有保护血管的功能。牟永方等研究丹参对家兔实验性动脉粥样硬化的预防作用发现, 丹参组硬化面积比造型组减少67.3%,说明有预防作用。

    3.2 白噪声、丹参的作用机理:截至目前,有关长期噪声暴露对大鼠TC、TG、HDL-C及其亚组分、LDL-C、VLDL-C、血糖等心血管系统危险因素的实验研究,国内报道很少[9]。本研究提示,暴露组TC显著降低,与急性噪声暴露后胆固醇的变化相反[10]。急性噪声刺激下,机体发生应激反应,交感神经功能兴奋,肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素分泌增多,引起脂肪动员和分解加速,血糖升高,蛋白质分解加快,胆固醇合成加快,故引起TC升高。
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    暴露组、丹参组血清TC显著降低,可能是由于长期持久暴露,引起大鼠肝细胞的损伤造成的。据报道,不锈钢电焊工的肝损害可能是焊烟中化学物质和紫外线、高温、噪声等的联合作用引起的。另有报道,急性噪声暴露后谷丙转氨酶活力显著升高,说明噪声作用有可能导致肝损伤。

    在强噪声持久刺激下,主要由于交感神经-肾上腺髓质系统兴奋,心率加快,心输出量加大,冠状血管扩张。与此同时皮肤、腹腔脏器血管收缩,造成内脏包括肝脏供血不足,导致缺血性损伤。因而胆固醇合成减少,血清TC含量降低。另外,接触噪声工人易患胃肠功能紊乱,表现为食欲不振、恶心、消瘦、胃液分泌减少,或分泌功能降低者占一定比例。不少工人呈现胃蠕动无力,排空减慢。加之交感神经-肾上腺髓质系统兴奋,使肠粘膜小血管收缩,粘膜的血液灌流量减少,可能导致胆汁酸吸收减少,胆汁酸肠肝循环障碍,7α-羟化酶活性升高,TC降解增加,导致血清TC降低。

    高密度脂蛋白胆固醇极不均一,可分为HDL2-C和HDL3-C两种主要亚组分。HDL2-C常因某些疾病发生变化,HDL3-C在生理、病理情况下比较稳定[11],本实验结果也证明了这一点。暴露组HDL-C显著降低,HDL2-C有降低的趋势,HDL3-C无显著性变化。HDL具有逆向转运胆固醇的能力,将外周胆固醇转移到肝脏,因而被认为是一种抗动脉粥样硬化的脂蛋白。HDL-C、HDL2-C的水平与动脉粥样硬化呈高度负相关。HDL-C、HDL2-C水平的降低,转运胆固醇减少,导致胆固醇在动脉壁的沉积,引起动脉壁结构的改变,因而主动脉弓出现内膜内皮下轻度水肿,致使心血管系统发病率升高。提示,噪声对血管的影响,在于降低了HDL-C、HDL2-C的水平。
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    持续而长期的胆固醇在动脉壁的沉积,其最终结果是动脉粥样硬化。目前国内外研究结果均证实其发生发展与脂质过氧化密切相关。而丹参具有抗氧化和清除自由基的功能,从而保护血管免受损伤。

    LDL-C的升高,被认为是形成动脉粥样硬化最危险的因素(HDL-C、HDL2-C是心血管系统的保护因素,LDL-C是心血管系统的损害因素)。暴露组LDL-C降低,损害性因素减弱; 但同时HDL-C、HDL2-C显著降低,保护性因素明显减弱,两相比较,可能后者减弱更多,从而损害性因素占优势,损伤心血管,出现了主动脉弓结构的改变。

    参考文献

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    (1999-04-01 收稿), http://www.100md.com