吸入高-低氧对动物生理的影响
作者：崔晓利 徐波 徐承焘 孔文红 沈瑜 殷蔚伯
单位：崔晓利 徐波 孔文红 沈瑜 殷蔚伯 100021 北京,中国医学科学院中国协和医科大学肿瘤医院放疗科；徐承焘 中国医学科学院中国协和医科大学生理教研室
关键词：
吸入高 在常规放疗的射线范围内(低LET射线)，氧效应为2.5～3.0[1]。提示氧是最简单、最具实际意义的放射增敏剂;反之，降低受照体的氧含量，氧又是最简单、最具实际意义的放射防护剂。如何利用氧效应，在提高肿瘤控制率的同时不增加正常组织损伤是人们长期致力研究的问题。沈瑜、Yu等[2，3]的实验结果显示：单纯高氧(HO)或高-低氧(HO+LO)都明显提高射线对实验肿瘤的杀伤力，HO+LO组皮肤损伤程度明显低于单纯HO组，与空气组接近。提示该方法具有放射增敏与防护的双重效应。为进一步研究其放射防护作用，验证该方法临床应用的可行性、安全性，我们进行了有关动物生理耐受性的研究。
, 百拇医药
1.材料与方法:家兔10只，雄性，由本所动物中心提供，体重2.1～3.0 kg。高氧气体(95%O2+5%CO2)低氧气体(10%O2+5%CO2+85%N2)由北京氧气厂配制，流量5 L/min。方法：(1)1%戊巴比妥纳(35 mg/kg)注入兔耳缘静脉，麻醉满意后将兔仰卧固定。(2)切开颈部，暴露气管，用玻璃三通气管插管与HO及LO气瓶相连。(3)全身肝素化后，机械换能器Ⅰ连接股动脉插管与生理记录仪(3600型水平台式划线生理记录仪)，家兔以自身为对照,连续记录麻醉状态，吸入HO(5 min)+LO(3 min)及空气时的血压(BP)、脉压差(PP)。机械换能器Ⅱ连接剑突与生理记录仪记录呼吸频率(RF)及呼吸幅度(RA)。(4)心电图仪记录心率(HR)及心电图(ECG)。(5)实验结果进行t检验。
2.结果:家兔吸入HO 5分钟+LO 3分钟状态下RF及RA高于麻醉状态(P<0.001)，同时BP也高于麻醉状态，但差异无显著性(P>0.5)，当吸入空气5分钟，上述参数恢复正常。在实验过程中，HR及ECG无明显改变(表1)。
, 百拇医药
3.讨论:由于肿瘤血管结构及功能的异常，导致肿瘤中血流缓慢，对外界刺激较正常组织敏感性差。用极谱法测量到在不同氧浓度环境下,肿瘤组织及正常组织内氧分压变化幅度和速度差异具有显著性。目前，有关非正常浓度氧对人生理改变影响的资料大多数来源于航空医学(低氧)及潜水医学(高氧)。机体对氧的耐受能力取决于多种因素。不同个体之间，或同一个体在不同条件下，其氧耐力均有差别。氧耐力究竟与人体何种生理素质密切相关，现仍无结论。一般推想心血管调节机能良好者，耐力较强。习服和体育锻练可提高氧耐力[4]。
本实验结果表明:动物吸入HO+LO状态下生理改变是能耐受、可恢复的，临床应用具有一定的安全性、可行性。为进一步研究其放射防护机制，寻找简单方便、行之有效地减轻患者及放射工作人员辐射损伤的方法提供实验依据。
表1 家兔吸入不同氧浓度气体状态下生理参数的变化
呼吸频率(次/分)
, http://www.100md.com
呼吸幅度(mm)
血压(kPa)
脉压差(kPa)
心率(次/分)
麻醉状态
38.33±9.91
4.50±1.22
12.33±1.11
3.81±1.18
192.00±21.68
高氧(5 min)
49.83±7.96**
, 百拇医药
16.00±4.49**
12.68±1.78
3.29±1.59
187.00±31.13
低氧(3 min)
41.33±8.33**
11.00±7.28**
12.63±1.25
3.25±1.29
184.20±25.28
, 百拇医药 空气(5 min)
39.50±8.33
4.90±2.71
12.33±0.99
2.64±1.02
187.20±26.40
与麻醉状态比,**P<0.001; 1 kPa=7.5 mmHg
本课题受卫生部科研基金资助
参考文献
1.沈瑜.氧效应.见：谷铣之，殷蔚伯，等主编.肿瘤放射治疗学.北京:北京医科大学中国协和医科大学联合出版社，1993.261～267.
, http://www.100md.com
2.Yu H,Shen YU,Wang Z,et al.The effects of inhaling various concentration oxygen with and without drugs on experimental radiation response.Radioth Oncol,1997,43(Suppl.2):87.
3.Xu B,Wang Z,Cui XL,et al.Carbogen plus low concentration oxygen as radiosensitizers in a murine mammary carcinoma.Radioth Oncol,1997:43(Suppl.2)88.
4.龚锦涵主编.航海医学.北京：人民军医出版社，1996：789～818.
收稿：1998-06-30
修回：1998-08-30, http://www.100md.com
单位：崔晓利 徐波 孔文红 沈瑜 殷蔚伯 100021 北京,中国医学科学院中国协和医科大学肿瘤医院放疗科；徐承焘 中国医学科学院中国协和医科大学生理教研室
关键词：
吸入高 在常规放疗的射线范围内(低LET射线)，氧效应为2.5～3.0[1]。提示氧是最简单、最具实际意义的放射增敏剂;反之，降低受照体的氧含量，氧又是最简单、最具实际意义的放射防护剂。如何利用氧效应，在提高肿瘤控制率的同时不增加正常组织损伤是人们长期致力研究的问题。沈瑜、Yu等[2，3]的实验结果显示：单纯高氧(HO)或高-低氧(HO+LO)都明显提高射线对实验肿瘤的杀伤力，HO+LO组皮肤损伤程度明显低于单纯HO组，与空气组接近。提示该方法具有放射增敏与防护的双重效应。为进一步研究其放射防护作用，验证该方法临床应用的可行性、安全性，我们进行了有关动物生理耐受性的研究。
, 百拇医药
1.材料与方法:家兔10只，雄性，由本所动物中心提供，体重2.1～3.0 kg。高氧气体(95%O2+5%CO2)低氧气体(10%O2+5%CO2+85%N2)由北京氧气厂配制，流量5 L/min。方法：(1)1%戊巴比妥纳(35 mg/kg)注入兔耳缘静脉，麻醉满意后将兔仰卧固定。(2)切开颈部，暴露气管，用玻璃三通气管插管与HO及LO气瓶相连。(3)全身肝素化后，机械换能器Ⅰ连接股动脉插管与生理记录仪(3600型水平台式划线生理记录仪)，家兔以自身为对照,连续记录麻醉状态，吸入HO(5 min)+LO(3 min)及空气时的血压(BP)、脉压差(PP)。机械换能器Ⅱ连接剑突与生理记录仪记录呼吸频率(RF)及呼吸幅度(RA)。(4)心电图仪记录心率(HR)及心电图(ECG)。(5)实验结果进行t检验。
2.结果:家兔吸入HO 5分钟+LO 3分钟状态下RF及RA高于麻醉状态(P<0.001)，同时BP也高于麻醉状态，但差异无显著性(P>0.5)，当吸入空气5分钟，上述参数恢复正常。在实验过程中，HR及ECG无明显改变(表1)。
, 百拇医药
3.讨论:由于肿瘤血管结构及功能的异常，导致肿瘤中血流缓慢，对外界刺激较正常组织敏感性差。用极谱法测量到在不同氧浓度环境下,肿瘤组织及正常组织内氧分压变化幅度和速度差异具有显著性。目前，有关非正常浓度氧对人生理改变影响的资料大多数来源于航空医学(低氧)及潜水医学(高氧)。机体对氧的耐受能力取决于多种因素。不同个体之间，或同一个体在不同条件下，其氧耐力均有差别。氧耐力究竟与人体何种生理素质密切相关，现仍无结论。一般推想心血管调节机能良好者，耐力较强。习服和体育锻练可提高氧耐力[4]。
本实验结果表明:动物吸入HO+LO状态下生理改变是能耐受、可恢复的，临床应用具有一定的安全性、可行性。为进一步研究其放射防护机制，寻找简单方便、行之有效地减轻患者及放射工作人员辐射损伤的方法提供实验依据。
表1 家兔吸入不同氧浓度气体状态下生理参数的变化
呼吸频率(次/分)
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呼吸幅度(mm)
血压(kPa)
脉压差(kPa)
心率(次/分)
麻醉状态
38.33±9.91
4.50±1.22
12.33±1.11
3.81±1.18
192.00±21.68
高氧(5 min)
49.83±7.96**
, 百拇医药
16.00±4.49**
12.68±1.78
3.29±1.59
187.00±31.13
低氧(3 min)
41.33±8.33**
11.00±7.28**
12.63±1.25
3.25±1.29
184.20±25.28
, 百拇医药 空气(5 min)
39.50±8.33
4.90±2.71
12.33±0.99
2.64±1.02
187.20±26.40
与麻醉状态比,**P<0.001; 1 kPa=7.5 mmHg
本课题受卫生部科研基金资助
参考文献
1.沈瑜.氧效应.见：谷铣之，殷蔚伯，等主编.肿瘤放射治疗学.北京:北京医科大学中国协和医科大学联合出版社，1993.261～267.
, http://www.100md.com
2.Yu H,Shen YU,Wang Z,et al.The effects of inhaling various concentration oxygen with and without drugs on experimental radiation response.Radioth Oncol,1997,43(Suppl.2):87.
3.Xu B,Wang Z,Cui XL,et al.Carbogen plus low concentration oxygen as radiosensitizers in a murine mammary carcinoma.Radioth Oncol,1997:43(Suppl.2)88.
4.龚锦涵主编.航海医学.北京：人民军医出版社，1996：789～818.
收稿：1998-06-30
修回：1998-08-30, http://www.100md.com