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背景:
渡海登岛作战是现代立体战争的一种重要作战方式,主要分为航渡阶段和登岛陆上作战两个阶段。其过程中,参战人员所受应激涉及神经内分泌、免疫、心理、运动等诸多因素。既往的研究表明,心理应激、高强度运动等对下丘脑—垂体—肾上腺轴(hypothalamic—pituitary—adrenal axis,HPA 轴)的功能和形态都有影响,表现在血促肾上腺皮质激素(adrenocorticotrophic hormone,ACTH)和皮质醇水平的改变以及垂体ACTH阳性细胞染色强度和阳性细胞数量的改变。HPA轴激活或抑制,主要是与心理应激和运动的时间和强度有关。一般来说,急性应激可激活HPA轴,但慢性应激对HPA轴有抑制作用,而且HPA轴的激活需要应激达到一定的强度。渡海作训作为一种军事状态,所引起的心理应激相比普通心理应激更为剧烈,被称为军事应激或战斗应激反应(combat stressreactiOn,CSR)。而在登岛陆上作战阶段,除大强度的运动负荷外,亦带有心理应激。但是,目前有关军事应激下内分泌系统的改变及军事应激与大强度运动相结合对内分泌轴的影响的研究较少,有关渡海作训对内分泌功能的影响基本上未见报道,Medline检索仅发现国外1977年有一篇关于观察2人海上船筏漂流加限制热量和饮水56天前后内分泌及代谢状况的研究报告。因此,本研究通过制造大鼠模拟渡海作训模型,用大鼠模拟渡海作训过程,将军事应激、大强度运动结合起来,旨在观察此种复合应激情况下HPA轴的功能和形态的变化,为今后进一步研究奠定基础,为提高并保持部队战斗力服务。
方法:
将36只雄性10周龄SD大鼠(体重180±20g)随机分为三组:模拟渡海组(F组)、模拟渡海并陆上作战组(R组)及对照组(C组),每组12只。F组接
受连续180min的水上漂浮以模拟渡海,并加以猫恐吓、噪音应激等心理应激原;R组在按F组给予180min水上漂浮模拟渡海后继续给予长程奔跑120min以模拟陆上作战;C组,除与F组、R组同时禁食、水外不给任何应激。水上漂浮采用塑料泡沫漂浮器,在造浪池中进行,调整造浪强度至运载实验大鼠后漂浮器产生±15°的摇摆度。猫恐吓为距离大鼠约0.75m的无伤害性恐吓,噪音响度经分贝仪测定为100分贝左右。长程奔跑采用杭州段氏PT—98型大鼠跑台,运动负荷为5%坡度,速度26.8m/min,按照Bedford的研究结论,相当于最大摄氧量74.3%±2.9%,运动时程为120min,相当于正常未训练大鼠平均力竭运动时间的80%。观察并记录大鼠实验过程中行为学的变化,若跑台运动中大鼠提前出现力竭表现,即予处死。实验结束后水合氯醛腹腔麻醉,心脏静脉窦取血5ml,常温下离心取上清液,分离的血清置于-20℃冰箱中保存,待测皮质酮、促肾上腺皮质激素水平。皮质酮、促肾上腺皮质激素水平用放射免疫分析法按照试剂盒要求测定。处死大鼠取垂体、肾上腺组织,置于福尔马林固定液中4℃保存,以行HE染色及垂体ACTH阳性细胞免疫组化检查以观察有无病理形态学和分泌功能改变,免疫组化按照Envision法进行。 结果:
血清CORT水平C组为434.58±110.45ng/ml,F组为587.85±240.01ng/ml,R组为977.22±207.36ng/ml。与C组相比,F组大鼠血CORT水平略有增高,但无显著性差异(P>0.05); 而与C组相比,R组CORT升高具有极显著性差异(P<0.01)。此外,与F组相比,R组CORT升高亦具有极显著性差异(P<0.01)。血清ACTH水平C组22.96±7.32pg/ml,F组21.11±6.97pg/ml,R组16.95±5.46pg/ml。与C组相比,F组血ACTH水平无显著性改变(P>0.05),而R组ACTH降低具有显著性差异(P=0.033)。
病理形态学上,与C组相比较,F组、R组大鼠垂体、肾上腺病理切片HE染色并未出现显著变化。垂体ACTH阳性细胞在免疫组化切片上弥漫分布,胞质呈棕黄色,与C组相比较,F组、R组阳性细胞染色强度未出现显著变化,但阳性细胞数量F组和R组明显减少(P<0.05),不过F组和R组间无显著性差异(P>0.05)。
结论:
1.在渡海作训复合应激的情况下,可造成动物神经内分泌系统的改变,导致皮质酮分泌的升高。但在渡海阶段未见有显著性差异,可能与模拟渡海的动物模型的应激强度尚不足以引起该系统改变有关。
2.大鼠在模拟渡海后若进行单次大强度的运动训练,即模拟作战训练,应激程度将进一步提高,表现为皮质酮极显著上升而ACTH分泌受到反馈性抑制。
3.模拟渡海作训应激反应并不能引起垂体、肾上腺病理形态学上的变化,但能引起垂体分泌功能的变化,表现为ACTH表达阳性细胞数量显著减少。