高海拔吸纯氧对大鼠脑功能的影响

摘要

目的 探讨海拔10 000 m吸纯氧对大鼠脑组织结构与功能的影响。方法 雄性SD大鼠随机分为正常对照组,正常吸纯氧4、 6、 8 h/d组,海拔10 000 m吸空气4、 6、 8 h/d组,海拔10 000 m吸纯氧4、 6、 8 h/d组。正常对照组大鼠在常压状态下吸空气2周;正常吸纯氧组大鼠被置于高氧舱内吸纯氧4～8 h/d,持续2周;其余大鼠被放入低压高氧舱内4～8 h/d,连续2周。检测大鼠的生存率、水迷宫实验、脑含水量和伊文思蓝（EB）含量以及脑组织Na⁺/K⁺-ATPase酶活性测定。同时,制备脑片,进行HE染色和TUNEL染色检测脑组织的形态学改变。此外,制备脑组织匀浆,检测TNF-α、 IL-1β和IL-6等炎症因子的含量变化,以及检测过氧化氢酶（CAT）、丙二醛（MDA）、锰超氧化物歧化酶（MnSOD）和活性氧（ROS）的含量等氧化应激指标的变化。结果 海拔10 000 m吸空气大鼠全部死亡,而海拔10 000 m吸纯氧的大鼠全部存活。与正常对照组相比,海拔10 000 m吸纯氧2周（4～8 h/d）对大鼠的定位航行实验逃避潜伏期和空间搜索能力无明显影响,也不影响大鼠的脑含水量、 EB含量、 Na⁺/K⁺-ATPase酶活性。同时海拔10 000 m吸纯氧2周（4～8 h/d）既不影响大鼠海马组织结构,镜下检查未见到明显的炎症细胞浸润,炎症评分未见增加;也不增加大鼠海马组织的TUNEL阳性细胞数。大鼠的脑组织炎症因子TNF-α、 IL-1β和IL-6的含量以及氧化应激分子MnSOD、 CAT、 MDA和ROS含量也无明显的增加。结论 海拔10 000 m吸纯氧（4～8 h/d,连续2周）安全有效,不会造成大鼠的空间学习和记忆能力下降,也不会诱发脑水肿形成和脑组织的炎症损伤、氧化应激损伤。海拔10 000 m吸纯氧（4～8 h/d,连续2周）既能有效避免出现高空缺氧,也不会造成氧中毒导致严重的脑组织损伤和脑功能障碍。本研究为航空航天条件下的高空作业防护评价提供参数、依据和指南。

关键词

高空飞行 / 吸纯氧 / 脑功能障碍 / 脑组织损伤