积极开拓进取 努力发展我国载人航天事业——庆祝航天医学工程研究所成立30周年
作者：宿双宁
单位：
关键词：
中华航空航天医学杂志980204 【摘要】 目的 为探讨失重对动脉血管系统的影响，观察模拟失重大鼠肠系膜小动脉血管反应性的变化。 方法 采用恒流灌流法观察14天尾部悬吊模拟失重大鼠肠系膜血管床反应性的变化，并与对照大鼠比较。 结果 在基础灌流条件下，悬吊大鼠肠系膜血管床的流量-阻力关系与对照大鼠相比无明显区别；而在恒定流量灌流条件下， KCl或者苯肾上腺素(PE)引起的悬吊大鼠肠系膜血管床升压反应幅度却较对照组显著降低。 结论 14天模拟失重已可引起大鼠肠系膜阻力性小动脉血管收缩反应性降低。本研究提示: 阻力性动脉血管反应性下降可能是造成飞行后立位耐力不良的重要机理之一。
【中国图书资料分类法分类号】 R852.22
, http://www.100md.com Changes in responsiveness of perfused mesenteric arterial bed from 14-day tail-suspended rats
Zhang Lening, Ma Jin, Zhang Lifan.Department of Aerospace Physiology,Fourth Military Medical University, Xi'an 710032
【Abstract】 Objective To investigate changes in responsiveness of perfused mesenteric arterial vascular bed of rats after 14-day tail suspension. Methods Vascular resistance and reactivity to KCl or phenylephrine (PE) were examined in constant-flow perfused mesenteric arterial bed of 14-day tail-suspended rats and were compared with those of control rats. Results Perfusion flow-pressure relationships of mesenteric arterial beds from tail-suspended and control rats showed no significant difference; however, the vasoconstrictor vascular responses to either KCl or PE in mesenteric arterial beds of 14-day tail-suspended rats were significantly lower than that of control rats. Conclusion Our findings demonstrated that short-term simulated microgravity may impair vasoconstrictor responsiveness of the resistance vessels in mesenteric arterial bed. It is suggested that changes in resistance vessels may play an important role in the genesis of postflight orthostatic intolerance.
, 百拇医药
【Key words】 Simulated weightlessness Tail-suspension Vascular responsiveness Rats Mesenteric arteries
航天飞行返回地面1 G重力环境后，航天员在站立、头高位倾斜(Head up tilt, HUT)和下体负压(Lower body negative pressure, LBNP)条件下普遍出现心血管代偿失调及立位耐力下降现象。因关系航天员的健康及返回与着陆时的安全，故有关机理研究及对抗措施改进工作，一贯受到重视，并已积累大量资料[1～3]。但目前对其发生机理仍然不甚了解。除已被阐明的血量减少基本原因外，下肢静脉系统顺应性及压力反射(心率部分)反应性的改变可能并非重要原因[3]。90年代初期，三次生命科学飞行(SLS-1，SLS-2，及D-2) 的研究结果均提示，姿势性缩血管反应减弱可能是立位耐力下降的重要原因之一[3，4]。最近，本实验室利用尾部悬吊方法模拟失重影响，发现悬吊大鼠身体后部动脉和(或)小动脉血管发生萎缩性结构重塑及周围神经支配减弱变化；并观察到大、中动脉血管收缩反应性降低[5]。但功能性研究还仅限于属于弹性贮器血管和分配血管的大、中动脉，而形成循环外周阻力的主要部位则位于小动脉血管。故有必要进一步明确模拟失重下小动脉血管反应性是否也发生改变。为此，本实验以尾部悬吊模拟失重影响, 采用离体肠系膜血管床灌流技术测量了14天模拟失重大鼠肠系膜小动脉血管反应性的变化。
, 百拇医药
材料与方法
一、模拟失重大鼠模型
鼠龄12周的雄性SD大鼠20只(由第四军医大学动物中心提供)。在本实验室的专门动物室内适应性饲养一周后，按体重配对原则被随机分为同步对照组与模拟失重组，每组10只。两组动物均单笼饲养。模拟失重组采用陈杰等改进的方法做尾部悬吊、护理与饲养[6]。动物室室温维持在23±2 ℃；每昼夜保持12 h光照与黑暗交替。悬吊时间为2周。
二、肠系膜灌流标本制备
按McGregor的方法进行，并加以改进[7]。主要步骤如下：在戊巴比妥钠(50 mg/kg)腹腔麻醉下，开腹、分离肠系膜前动脉，经后腔静脉注入肝素(1 000 U/ml， 2 ml/kg)后，将灌流针头(直径1.2 mm )插入肠系膜前动脉并固定；再分别结扎肠系膜前动脉的胰十二指肠分支、回结肠分支、盲肠分支及结肠分支；最后紧靠肠壁仔细分离肠系膜，以确保对肠系膜血管床的灌流不受肠壁肌肉活动的影响。将分离的肠系膜血管床置于盛有灌流液的浴槽内，保持37 ℃恒温。
, 百拇医药
三、灌流液与灌流装置
灌流液采用Krebs液，其组成为(mmol/L): NaCl 118.3, KCl 14.7, NaHCO3 25, MgSO4 1.2 , KH2PO4 1.2, CaCl2 2.5, 葡萄糖 11.1， EDTA 0.026。pH值为7.4。用95%O2-5%CO2混合气充分氧合，并温浴至37 ℃。经氧合的灌流液在蠕动泵(Masterflex7534-10,Cole-Palmer Instrument Co.， USA)的驱动下，经动脉插管进入血管床。在蠕动泵与插管间串联电磁流量计探头(FR-030T, Nihon Kohden Co.， Japan)以监测流量，并联压力传感器(PT14M1, 复旦大学传感器研究室，上海)以观测灌流压的变化。流量信号通过探头经电磁流量计(MFV-1200) 后输入四导生理记录仪(RM-6200, Nihon Kohden Co.， Japan), 经直流放大器(AD-601G)放大后记录；压力信号则经载波放大器(AP-601G)放大后由四导生理记录仪记录。
, http://www.100md.com
四、灌流实验步骤
调节蠕动泵，使流量保持在5 ml/min。平衡半小时后，在0 ml/min～25 ml/min范围内变动流量，以测定血管床的流量-压力关系。再将流量恢复到5 ml/min，以后的实验均在此灌流条件进行。检测肠系膜血管床对氯化钾(KCl，累计浓度范围为20 mmol/L～100 mmol/L)或苯肾上腺素(PE，10-8mol/L～10-4 mol/L)的反应性的实验步骤是，在灌流液中先加入低浓度的KCl(20 mmol/L)，由记录仪观察待升压反应结束、灌流压平稳后，再加下一个浓度直至最高浓度(100 mmol/L)时测量灌流压的改变，并以此表示小动脉血管对KCl收缩反应性的变化。然后用Krebs液冲洗标本至灌流压返回到静息水平，再用同样步骤检测血管床对PE的反应。由浓度-效应关系进一步求出EC50值，即反应达50%最大效应时血管激动剂的浓度，以表示血管对激动剂的敏感性。
, http://www.100md.com 五、统计学检验
大鼠体重结果以x±s表示，其余实验数据以x± s表示，用配对t检验作统计学分析，以P<0.05为差别显著性的界限。
结果
实验期间动物生长情况良好。悬吊前，对照组与悬吊组大鼠的体重分别为368.6±8.2与368.7±7.5 g (x±s)；悬吊两周后，两组体重已分别增长至402.7±14.1与385.7±11.2 g ，实验前后两组间体重均无显著性差别。
由附图可见，在灌流量为5 ml/min～25 ml/min范围内，两组肠系膜血管床的流量与压力变化呈线性关系，悬吊组曲线有下移趋势，但两者间并无显著性差别。
附图 14天尾部悬吊与对照大鼠肠系膜动脉血管床流量-压力关系(
±s，n=10)
, 百拇医药
Fig Flow-pressure relationships of mesenteric arterial beds of 14-day tail-suspended vs. control rats(x±s,n=10)
表1 14天尾部悬吊及对照大鼠肠系膜动脉血管床对氯化钾收缩反应的比较(±s，n=10)
Tab 1 Comparison of vasoconstrictor responses to KCl in mesenteric arterial beds isolated from
14-day tail-suspended and control rats (±s,n=10)
, http://www.100md.com
KCl (mmol*L-1)
20
30
40
50
60
70
80
90
100
对照组
Control group
(kPa*ml-1*min-1)
, 百拇医药
0.04±0.05
0.14±0.15
0.26±0.21
0.33±0.24
0.39±0.19
0.46±0.23
0.53±0.19
0.57±0.22
0.74±0.25
悬吊组
Suspended group
(kPa*ml-1*min-1)
, http://www.100md.com
0.05±0.04
0.07±0.05
0.14±0.09
0.19±0.08
0.20±0.09
0.29±0.12
0.32±0.14
0.37±0.13
0.38±0.17
t值 t value
0.178
, 百拇医药
1.226
1.504
1.542
2.784
1.841
3.224
2.814
3.223
P值 P value
0.864
0.265
0.183
0.183
, 百拇医药
0.031
0.124
0.018
0.048
0.032
P<0.05 vs.control.
表2 14天尾部悬吊及对照大鼠肠系膜动脉血管床对苯肾上腺素收缩反应的比较 (±s,n=10)
Tab 2 Comparison of vasoconstrictor responses to phenylephrine of mesenteric arterial beds
, 百拇医药
from 14-day tail-suspended and control rats (x±s,n=10)
PE(mol*L-1)
10-8
10-7
10-6
5×10-6
10-5
5×10-5
10-4
, 百拇医药
对照组 Control group
(kPa*ml-1*min-1)
0
0.02±0.01
0.10±0.02
0.82±0.22
1.20±0.07
1.83±0.19
1.47±0.14
悬吊组 Suspended group
(kPa*ml-1*min-1)
, 百拇医药
0
0.02±0.01
0.06±0.01
0.45±0.06
0.77±0.11
1.13±0.08
0.78±0.04
t值 t value
-
0.619
1.224
, 百拇医药
0.918
5.717
2.969
4.029
P值 P value
-
0.562
0.287
0.425
0.021
0.041
0.015
P<0.05 vs.control.
, 百拇医药
肠系膜血管床对KCl的升压反应结果见表1。 悬吊大鼠肠系膜血管床的升压反应在30 mmol/L以上均低于对照组；其中，在60 mmol/L以上，除一组数据外，均已达到显著程度。悬吊与对照组肠系膜血管床对KCl升压反应的EC50值分别为58.80±10.94 mmol/L和53.80±6.83 mmol/L，两组间无显著性差别。
肠系膜血管床对PE的升压反应见表2。两组的升压反应形式相似：浓度>10-5 mol/L各点，悬吊组肠系膜血管床升压反应均显著低于对照组(P<0.05)。悬吊与对照组肠系膜血管床对PE升压反应的EC50值分别为10-5.30±0.25 mmol/L和10-5.32±0.34 mol/L，在两组间无显著性差别。
讨论
以上结果表明：在未加任何激动剂的灌流条件下，14天悬吊大鼠肠系膜血管床的灌流流量-压力关系与对照大鼠相比无明显差别；而在恒定流量(5 ml/min)灌流条件下KCl或者PE引起的悬吊大鼠肠系膜血管床收缩反应幅度却较对照组显著降低。
, 百拇医药
外周阻力的形成部位主要在小动脉(small arteries,小于500 μm)与微动脉(arterioles， 30 μm～50 μm以下)。这部分血管也称“毛细血管前动脉”，又称“毛细血管前阻力血管”，其形成的阻力占血管总阻力的大部分；其中，这两部分动脉血管所形成阻力约各占50%[8]。故研究小动脉和微动脉的适应性变化对于阐明航天飞行后立位耐力不良的机理更有实际意义。机体外周阻力的调节，主要是通过骨骼肌与腹腔脏器阻力血管口径的变化所实现的。为此，本实验以离体的肠系膜血管床为代表进一步观察模拟失重是否可引起小动脉收缩功能发生变化。大鼠的肠系膜小动脉自肠系膜前动脉分出，经过4级分支后，进入肠壁。此段小动脉管径范围在100 μm～500 μm之间，属于毛细血管前阻力血管[9]。结扎其他分支后，本实验所灌流的血管主要包括肠系膜前动脉4个主要分支的动脉血管。紧贴肠壁剪除肠管，是为了排除肠壁肌肉运动对肠系膜血管床阻力变化的影响。故本实验所得结果可以反映腹腔脏器阻力性动脉血管的变化。
, 百拇医药 本实验中，悬吊大鼠肠系膜血管床的流量-压力关系与对照大鼠无明显区别，提示14天模拟失重下血管床的结构可能还没发生明显改变，或变化的程度尚不足以造成流阻关系改变。本结果也提示流量引起的内皮介导舒张机制可能也未发生明显改变。
悬吊大鼠肠系膜血管床在受到血管激动剂KCl或PE作用时，其收缩幅度较对照大鼠显著降低，表明14天模拟失重可引起小动脉血管平滑肌的收缩能力明显下降，导致血管阻力升幅减小。血管平滑肌的收缩性能与多个环节有关，如细胞内游离钙离子的水平，收缩蛋白的含量，信号转导过程以及血管内皮的功能等等。KCl可改变平滑肌细胞膜电位，导致细胞膜去极化，从而激活电压依赖性的钙通道，使细胞外钙内流。PE与α受体结合后一方面激活受体介导的钙通道，使细胞外钙内流；另一方面也使肌浆网的钙离子外流。KCl或PE的作用结果都是引起细胞内游离钙浓度升高，从而激活一系列信号传导过程，诱发平滑肌收缩。在本实验中，KCl或PE引起的缩血管反应均下降，则提示小动脉血管平滑肌的变化可能发生在受体及膜以后的共同作用途径上。这种变化可能发生在多个环节，如收缩蛋白、钙调素等。根据本实验室对模拟失重4周大鼠身体后部大、中动脉功能与结构的研究结果[5]，以及后肢肌肉小动脉、微动脉血管口径的观察结果，很可能是平滑肌细胞萎缩、收缩蛋白含量减少的主要原因之一。
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心血管代偿失调及立位耐力下降是历次航天飞行后的普遍现象，主要表现为立位性低血压。血量降低是其主要原因，但并非唯一原因；且随着暴露时间的延长，其他因素的意义似更加重要。近年的一些发现均提出血管机制的重要性不可忽视。例如，对14名飞行9天～14天航天员进行飞行后10 min站立试验检查发现，未能通过试验者与通过者之间立位应激下心血管反应的差别仅在于：末通过者的姿势性缩血管反应明显减弱[4]。又如， SLS-1飞行后，航天员仰卧时小腿血管阻力呈降低趋势，最大流导(Gmax)显著升高，持续7日始恢复正常，提示下肢阻力性动脉血管平滑肌可能有萎缩性改变或对局部缺血敏感性增强(Watenpaugh与Hargers, 1992)。本实验室关于模拟失重大鼠身体后部动脉血管发生萎缩性结构重塑及收缩反应性降低的报道对解释90年代生命科学飞行的新发现有重要意义。但这些工作[5]多限于大、中动脉，而本工作则直接观察到14天模拟失重已可引起阻力性小动脉血管收缩反应性降低，故对于阐明飞行后立位耐力降低的机理提出了实验依据。
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总之，本实验结果表明，14天模拟失重已可引起大鼠肠系膜小动脉的收缩性能明显降低。此结果进一步提示，失重引起的动脉血管系统结构和功能变化在航天飞行后立位耐力不良的发生机理中可能有着重要的作用。
参考文献
1 Blomqvist C G, Buckey J C, Gaffney F A et al. Mechanism of post-flight orthostatic intolerance. J Gravitational Physiol, 1994;1(1):122-124
2 Nicogossian A E, Pool S L , Uri J J. Historical perspectives. In: Nicogossian A E, Huntoon C L, Pool S L eds. Space Physiology and Medicine .3rd edition. Malvern: Lea & Febiger,1994:3-50
, 百拇医药
3 Watenpaugh D E, Hargens A R. The cardiovascular system in microgravity. In: Fregly M J,Blattis C M eds. Handbook of Physiology: Environmental Physiology. New York:Oxford University Press, 1996:631-674
4 Buckey J C, Lane L D, Levine B D et al. Orthostatic intolerance after spaceflight. 16th Annual International Gravitational Physiology Meeting，1995, Program and Abstract, Abstract 14
5 马进，张立藩，余志斌 等. 短期模拟失重大鼠不同部位动脉血管反应性变化的比较. 中华航空航天医学杂志,1997;8(2):8-12
, 百拇医药
6 陈杰，马进，丁兆平 等. 一种模拟失重影响的大鼠尾部悬吊模型. 空间科学学报,1993；13:159-162
7 McGregor D D. The effect of sympathetic nerve stimulation on vasoconstrictor responses in perfused mesenteric blood vessels of the rat. J Physiol(London),1965;177:21～30
8 Mulvany M J. Structure and function of small arteries. Physiol Rev,1990；70:921-961
9 Warshaw D M, Mulvany M J, Harpern W. Mechanical and morphological properties of arterial resistance vessels in young and old spontaneously hypertensive rats. Circ Res,1979；45: 250-259
[1998-01-13 收稿 1998-03-23 修回], 百拇医药
单位：
关键词：
中华航空航天医学杂志980204 【摘要】 目的 为探讨失重对动脉血管系统的影响，观察模拟失重大鼠肠系膜小动脉血管反应性的变化。 方法 采用恒流灌流法观察14天尾部悬吊模拟失重大鼠肠系膜血管床反应性的变化，并与对照大鼠比较。 结果 在基础灌流条件下，悬吊大鼠肠系膜血管床的流量-阻力关系与对照大鼠相比无明显区别；而在恒定流量灌流条件下， KCl或者苯肾上腺素(PE)引起的悬吊大鼠肠系膜血管床升压反应幅度却较对照组显著降低。 结论 14天模拟失重已可引起大鼠肠系膜阻力性小动脉血管收缩反应性降低。本研究提示: 阻力性动脉血管反应性下降可能是造成飞行后立位耐力不良的重要机理之一。
【中国图书资料分类法分类号】 R852.22
, http://www.100md.com Changes in responsiveness of perfused mesenteric arterial bed from 14-day tail-suspended rats
Zhang Lening, Ma Jin, Zhang Lifan.Department of Aerospace Physiology,Fourth Military Medical University, Xi'an 710032
【Abstract】 Objective To investigate changes in responsiveness of perfused mesenteric arterial vascular bed of rats after 14-day tail suspension. Methods Vascular resistance and reactivity to KCl or phenylephrine (PE) were examined in constant-flow perfused mesenteric arterial bed of 14-day tail-suspended rats and were compared with those of control rats. Results Perfusion flow-pressure relationships of mesenteric arterial beds from tail-suspended and control rats showed no significant difference; however, the vasoconstrictor vascular responses to either KCl or PE in mesenteric arterial beds of 14-day tail-suspended rats were significantly lower than that of control rats. Conclusion Our findings demonstrated that short-term simulated microgravity may impair vasoconstrictor responsiveness of the resistance vessels in mesenteric arterial bed. It is suggested that changes in resistance vessels may play an important role in the genesis of postflight orthostatic intolerance.
, 百拇医药
【Key words】 Simulated weightlessness Tail-suspension Vascular responsiveness Rats Mesenteric arteries
航天飞行返回地面1 G重力环境后，航天员在站立、头高位倾斜(Head up tilt, HUT)和下体负压(Lower body negative pressure, LBNP)条件下普遍出现心血管代偿失调及立位耐力下降现象。因关系航天员的健康及返回与着陆时的安全，故有关机理研究及对抗措施改进工作，一贯受到重视，并已积累大量资料[1～3]。但目前对其发生机理仍然不甚了解。除已被阐明的血量减少基本原因外，下肢静脉系统顺应性及压力反射(心率部分)反应性的改变可能并非重要原因[3]。90年代初期，三次生命科学飞行(SLS-1，SLS-2，及D-2) 的研究结果均提示，姿势性缩血管反应减弱可能是立位耐力下降的重要原因之一[3，4]。最近，本实验室利用尾部悬吊方法模拟失重影响，发现悬吊大鼠身体后部动脉和(或)小动脉血管发生萎缩性结构重塑及周围神经支配减弱变化；并观察到大、中动脉血管收缩反应性降低[5]。但功能性研究还仅限于属于弹性贮器血管和分配血管的大、中动脉，而形成循环外周阻力的主要部位则位于小动脉血管。故有必要进一步明确模拟失重下小动脉血管反应性是否也发生改变。为此，本实验以尾部悬吊模拟失重影响, 采用离体肠系膜血管床灌流技术测量了14天模拟失重大鼠肠系膜小动脉血管反应性的变化。
, 百拇医药
材料与方法
一、模拟失重大鼠模型
鼠龄12周的雄性SD大鼠20只(由第四军医大学动物中心提供)。在本实验室的专门动物室内适应性饲养一周后，按体重配对原则被随机分为同步对照组与模拟失重组，每组10只。两组动物均单笼饲养。模拟失重组采用陈杰等改进的方法做尾部悬吊、护理与饲养[6]。动物室室温维持在23±2 ℃；每昼夜保持12 h光照与黑暗交替。悬吊时间为2周。
二、肠系膜灌流标本制备
按McGregor的方法进行，并加以改进[7]。主要步骤如下：在戊巴比妥钠(50 mg/kg)腹腔麻醉下，开腹、分离肠系膜前动脉，经后腔静脉注入肝素(1 000 U/ml， 2 ml/kg)后，将灌流针头(直径1.2 mm )插入肠系膜前动脉并固定；再分别结扎肠系膜前动脉的胰十二指肠分支、回结肠分支、盲肠分支及结肠分支；最后紧靠肠壁仔细分离肠系膜，以确保对肠系膜血管床的灌流不受肠壁肌肉活动的影响。将分离的肠系膜血管床置于盛有灌流液的浴槽内，保持37 ℃恒温。
, 百拇医药
三、灌流液与灌流装置
灌流液采用Krebs液，其组成为(mmol/L): NaCl 118.3, KCl 14.7, NaHCO3 25, MgSO4 1.2 , KH2PO4 1.2, CaCl2 2.5, 葡萄糖 11.1， EDTA 0.026。pH值为7.4。用95%O2-5%CO2混合气充分氧合，并温浴至37 ℃。经氧合的灌流液在蠕动泵(Masterflex7534-10,Cole-Palmer Instrument Co.， USA)的驱动下，经动脉插管进入血管床。在蠕动泵与插管间串联电磁流量计探头(FR-030T, Nihon Kohden Co.， Japan)以监测流量，并联压力传感器(PT14M1, 复旦大学传感器研究室，上海)以观测灌流压的变化。流量信号通过探头经电磁流量计(MFV-1200) 后输入四导生理记录仪(RM-6200, Nihon Kohden Co.， Japan), 经直流放大器(AD-601G)放大后记录；压力信号则经载波放大器(AP-601G)放大后由四导生理记录仪记录。
, http://www.100md.com
四、灌流实验步骤
调节蠕动泵，使流量保持在5 ml/min。平衡半小时后，在0 ml/min～25 ml/min范围内变动流量，以测定血管床的流量-压力关系。再将流量恢复到5 ml/min，以后的实验均在此灌流条件进行。检测肠系膜血管床对氯化钾(KCl，累计浓度范围为20 mmol/L～100 mmol/L)或苯肾上腺素(PE，10-8mol/L～10-4 mol/L)的反应性的实验步骤是，在灌流液中先加入低浓度的KCl(20 mmol/L)，由记录仪观察待升压反应结束、灌流压平稳后，再加下一个浓度直至最高浓度(100 mmol/L)时测量灌流压的改变，并以此表示小动脉血管对KCl收缩反应性的变化。然后用Krebs液冲洗标本至灌流压返回到静息水平，再用同样步骤检测血管床对PE的反应。由浓度-效应关系进一步求出EC50值，即反应达50%最大效应时血管激动剂的浓度，以表示血管对激动剂的敏感性。
, http://www.100md.com 五、统计学检验
大鼠体重结果以x±s表示，其余实验数据以x± s表示，用配对t检验作统计学分析，以P<0.05为差别显著性的界限。
结果
实验期间动物生长情况良好。悬吊前，对照组与悬吊组大鼠的体重分别为368.6±8.2与368.7±7.5 g (x±s)；悬吊两周后，两组体重已分别增长至402.7±14.1与385.7±11.2 g ，实验前后两组间体重均无显著性差别。
由附图可见，在灌流量为5 ml/min～25 ml/min范围内，两组肠系膜血管床的流量与压力变化呈线性关系，悬吊组曲线有下移趋势，但两者间并无显著性差别。
附图 14天尾部悬吊与对照大鼠肠系膜动脉血管床流量-压力关系(
±s，n=10), 百拇医药
Fig Flow-pressure relationships of mesenteric arterial beds of 14-day tail-suspended vs. control rats(x±s,n=10)
表1 14天尾部悬吊及对照大鼠肠系膜动脉血管床对氯化钾收缩反应的比较(
±s，n=10)Tab 1 Comparison of vasoconstrictor responses to KCl in mesenteric arterial beds isolated from
14-day tail-suspended and control rats (
±s,n=10), http://www.100md.com
KCl (mmol*L-1)
20
30
40
50
60
70
80
90
100
对照组
Control group
(kPa*ml-1*min-1)
, 百拇医药
0.04±0.05
0.14±0.15
0.26±0.21
0.33±0.24
0.39±0.19
0.46±0.23
0.53±0.19
0.57±0.22
0.74±0.25
悬吊组
Suspended group
(kPa*ml-1*min-1)
, http://www.100md.com
0.05±0.04
0.07±0.05
0.14±0.09
0.19±0.08
0.20±0.09
0.29±0.12
0.32±0.14
0.37±0.13
0.38±0.17
t值 t value
0.178
, 百拇医药
1.226
1.504
1.542
2.784
1.841
3.224
2.814
3.223
P值 P value
0.864
0.265
0.183
0.183
, 百拇医药
0.031
0.124
0.018
0.048
0.032
P<0.05 vs.control.
表2 14天尾部悬吊及对照大鼠肠系膜动脉血管床对苯肾上腺素收缩反应的比较 (
±s,n=10)Tab 2 Comparison of vasoconstrictor responses to phenylephrine of mesenteric arterial beds
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from 14-day tail-suspended and control rats (x±s,n=10)
PE(mol*L-1)
10-8
10-7
10-6
5×10-6
10-5
5×10-5
10-4
, 百拇医药
对照组 Control group
(kPa*ml-1*min-1)
0
0.02±0.01
0.10±0.02
0.82±0.22
1.20±0.07
1.83±0.19
1.47±0.14
悬吊组 Suspended group
(kPa*ml-1*min-1)
, 百拇医药
0
0.02±0.01
0.06±0.01
0.45±0.06
0.77±0.11
1.13±0.08
0.78±0.04
t值 t value
-
0.619
1.224
, 百拇医药
0.918
5.717
2.969
4.029
P值 P value
-
0.562
0.287
0.425
0.021
0.041
0.015
P<0.05 vs.control.
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肠系膜血管床对KCl的升压反应结果见表1。 悬吊大鼠肠系膜血管床的升压反应在30 mmol/L以上均低于对照组；其中，在60 mmol/L以上，除一组数据外，均已达到显著程度。悬吊与对照组肠系膜血管床对KCl升压反应的EC50值分别为58.80±10.94 mmol/L和53.80±6.83 mmol/L，两组间无显著性差别。
肠系膜血管床对PE的升压反应见表2。两组的升压反应形式相似：浓度>10-5 mol/L各点，悬吊组肠系膜血管床升压反应均显著低于对照组(P<0.05)。悬吊与对照组肠系膜血管床对PE升压反应的EC50值分别为10-5.30±0.25 mmol/L和10-5.32±0.34 mol/L，在两组间无显著性差别。
讨论
以上结果表明：在未加任何激动剂的灌流条件下，14天悬吊大鼠肠系膜血管床的灌流流量-压力关系与对照大鼠相比无明显差别；而在恒定流量(5 ml/min)灌流条件下KCl或者PE引起的悬吊大鼠肠系膜血管床收缩反应幅度却较对照组显著降低。
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外周阻力的形成部位主要在小动脉(small arteries,小于500 μm)与微动脉(arterioles， 30 μm～50 μm以下)。这部分血管也称“毛细血管前动脉”，又称“毛细血管前阻力血管”，其形成的阻力占血管总阻力的大部分；其中，这两部分动脉血管所形成阻力约各占50%[8]。故研究小动脉和微动脉的适应性变化对于阐明航天飞行后立位耐力不良的机理更有实际意义。机体外周阻力的调节，主要是通过骨骼肌与腹腔脏器阻力血管口径的变化所实现的。为此，本实验以离体的肠系膜血管床为代表进一步观察模拟失重是否可引起小动脉收缩功能发生变化。大鼠的肠系膜小动脉自肠系膜前动脉分出，经过4级分支后，进入肠壁。此段小动脉管径范围在100 μm～500 μm之间，属于毛细血管前阻力血管[9]。结扎其他分支后，本实验所灌流的血管主要包括肠系膜前动脉4个主要分支的动脉血管。紧贴肠壁剪除肠管，是为了排除肠壁肌肉运动对肠系膜血管床阻力变化的影响。故本实验所得结果可以反映腹腔脏器阻力性动脉血管的变化。
, 百拇医药 本实验中，悬吊大鼠肠系膜血管床的流量-压力关系与对照大鼠无明显区别，提示14天模拟失重下血管床的结构可能还没发生明显改变，或变化的程度尚不足以造成流阻关系改变。本结果也提示流量引起的内皮介导舒张机制可能也未发生明显改变。
悬吊大鼠肠系膜血管床在受到血管激动剂KCl或PE作用时，其收缩幅度较对照大鼠显著降低，表明14天模拟失重可引起小动脉血管平滑肌的收缩能力明显下降，导致血管阻力升幅减小。血管平滑肌的收缩性能与多个环节有关，如细胞内游离钙离子的水平，收缩蛋白的含量，信号转导过程以及血管内皮的功能等等。KCl可改变平滑肌细胞膜电位，导致细胞膜去极化，从而激活电压依赖性的钙通道，使细胞外钙内流。PE与α受体结合后一方面激活受体介导的钙通道，使细胞外钙内流；另一方面也使肌浆网的钙离子外流。KCl或PE的作用结果都是引起细胞内游离钙浓度升高，从而激活一系列信号传导过程，诱发平滑肌收缩。在本实验中，KCl或PE引起的缩血管反应均下降，则提示小动脉血管平滑肌的变化可能发生在受体及膜以后的共同作用途径上。这种变化可能发生在多个环节，如收缩蛋白、钙调素等。根据本实验室对模拟失重4周大鼠身体后部大、中动脉功能与结构的研究结果[5]，以及后肢肌肉小动脉、微动脉血管口径的观察结果，很可能是平滑肌细胞萎缩、收缩蛋白含量减少的主要原因之一。
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心血管代偿失调及立位耐力下降是历次航天飞行后的普遍现象，主要表现为立位性低血压。血量降低是其主要原因，但并非唯一原因；且随着暴露时间的延长，其他因素的意义似更加重要。近年的一些发现均提出血管机制的重要性不可忽视。例如，对14名飞行9天～14天航天员进行飞行后10 min站立试验检查发现，未能通过试验者与通过者之间立位应激下心血管反应的差别仅在于：末通过者的姿势性缩血管反应明显减弱[4]。又如， SLS-1飞行后，航天员仰卧时小腿血管阻力呈降低趋势，最大流导(Gmax)显著升高，持续7日始恢复正常，提示下肢阻力性动脉血管平滑肌可能有萎缩性改变或对局部缺血敏感性增强(Watenpaugh与Hargers, 1992)。本实验室关于模拟失重大鼠身体后部动脉血管发生萎缩性结构重塑及收缩反应性降低的报道对解释90年代生命科学飞行的新发现有重要意义。但这些工作[5]多限于大、中动脉，而本工作则直接观察到14天模拟失重已可引起阻力性小动脉血管收缩反应性降低，故对于阐明飞行后立位耐力降低的机理提出了实验依据。
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总之，本实验结果表明，14天模拟失重已可引起大鼠肠系膜小动脉的收缩性能明显降低。此结果进一步提示，失重引起的动脉血管系统结构和功能变化在航天飞行后立位耐力不良的发生机理中可能有着重要的作用。
参考文献
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4 Buckey J C, Lane L D, Levine B D et al. Orthostatic intolerance after spaceflight. 16th Annual International Gravitational Physiology Meeting，1995, Program and Abstract, Abstract 14
5 马进，张立藩，余志斌 等. 短期模拟失重大鼠不同部位动脉血管反应性变化的比较. 中华航空航天医学杂志,1997;8(2):8-12
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[1998-01-13 收稿 1998-03-23 修回], 百拇医药