急進高原對大鼠胃腸電生理的影響

陳 磊， 朱 琳， 賀 巍， 范興愛， 楊生岳， 劉睿年

(解放軍第四醫院消化內科， 西寧 810007；*通訊作者，E-mail:hewei.1971@163.com)

急進高原對大鼠胃腸電生理的影響

陳 磊， 朱 琳， 賀 巍*， 范興愛， 楊生岳， 劉睿年

(解放軍第四醫院消化內科， 西寧 810007；*通訊作者，E-mail:hewei.1971@163.com)

目的 觀察急進高原后，在不同海拔高度、不同時間節點下，大鼠胃電及小腸電生理活動變化。 方法 130只SD雄性大鼠隨機分為低海拔組(西安，海拔400 m)，中度海拔組(西寧，海拔2 260 m)和高海拔組(瑪多，海拔4 300 m)，中度海拔組、高度海拔組又以急進高原的時間分為1 d，3 d，5 d，7 d，10 d和14 d組，每組10只。測定各組大鼠胃電及小腸電活動數據，觀察其變化規律。 結果 大鼠胃電及小腸電的波幅及波頻在中度海拔地區5 d組及高海拔地區3 d組下行到最低點(P<0.05)，且高海拔地區3 d組受損更加明顯(P<0.05)。 結論 急進高原對于大鼠胃及小腸電活動影響顯著，且海拔高度越高大鼠胃電活動受損越嚴重，下行的速度越快，越早到達最低點。

高原； 胃腸電生理； 胃腸動力； 大鼠

近年來隨著經濟、交通的大幅度發展，因高原生態旅游、自駕游、越來越多的科研等原因，每年有數百萬人進入青藏高原地區[1]。而高原特殊環境，即氣壓低、含氧低、氣溫低、紫外線強等自然環境，會對人類機體造成眾多影響，特別以呼吸、循環、神經、消化等系統損傷最為明顯[2]。胃腸動力紊亂是高原胃腸應激反應的主要表現之一，它主要表現為腹脹、惡心、嘔吐、腹瀉、食欲減退等消化道癥狀，一般經過7-10 d的高原適應后可逐漸減輕，甚至消失[3]。

目前急性高原病的研究重點主要集中于呼吸、循環、神經系統損傷方面，而在急性高原胃腸動力紊亂疾病方面的研究報道很少，特別是在其發生、發展機制上的基礎性研究更少，而多以應用B超、X線鋇餐、激素測定、內鏡等檢查手段觀測高原應激時的胃腸動力變化為主。因此，本實驗主要通過測定快速進入高原地區，在不同海拔，不同時間節點下，SD大鼠胃電及小腸電生理活動變化情況，觀察其受損及恢復規律，以為下一步探討急進高原胃腸動力紊亂的發生機制、臨床干預提供基礎理論依據。

1 材料與方法

1.1 主要儀器

RM6280B生物信號采集處理系統(成都儀器廠)。

1.2 實驗動物與分組

SD雄性大鼠130只，SPF級，許可證號：SCXK(陜)2012-003，體質量(200±20)g，全部購自西安交通大學實驗動物中心，所有實驗大鼠隨機分為3大組，13小組。即以實驗海拔高度劃分3大組，低海拔組(西安，海拔400 m)、中度海拔組(西寧，海拔2 260 m)、高海拔組(瑪多，海拔4 300 m)。另以大鼠起運后3 d內進駐實驗現場模擬急進高原狀態，并以進駐后的時間節點為依據，依達到實驗地區后的時間順序將中、高海拔組分為6個亞組，即：1 d，3 d，5 d，7 d，10 d和14 d組，每組10只大鼠。

1.3 胃、小腸電生理檢測

實驗前SD大鼠12 h禁食、6 h禁水， 按40 mg/kg腹腔內注射戊巴比妥鈉麻醉，經腹部正中切開，選擇胃體中上部1/3處胃電起搏區的漿膜層埋置引導電極[4]，測量胃電活動變化，電生理參數為“生物電，靈敏度500 mV，直流，30 Hz，高頻濾波1 kHz”記錄波形并分析。于胃幽門下10 cm小腸段為測定點，測量相同長度小腸電變化，電生理參數為“生物電，靈敏度200 μV，直流，100 Hz，高頻濾波1 kHz”，記錄波形并分析。對所記錄的胃電及小腸電的波幅及波頻進行統計學分析。

1.4 統計學分析

2 結果

2.1 不同海拔高度及時間節點大鼠胃電生理變化

急進高海拔地區后，隨著海拔高度的升高，胃電的波頻及波幅受損明顯，且海拔高度越高，受損下行越快，越早到達最低點(見圖1)。在中度海拔地區胃電波頻變化不明顯，僅在5 d組出現統計學差異(P<0.05)，而波幅相對變化顯著，1 d組即可觀察到明顯變化(P<0.05)，至5 d組下降到最低點(P<0.05, 見表1，2)。而高海拔地區則可以觀察到明顯波頻、波幅變化，并均于3 d組達到最低點(P<0.05)，且高海拔地區大鼠胃電活動受損情況較中度海拔地區最低點時顯著下降，高海拔1 d組與中度海拔1 d組比較，高海拔3 d組與中度海拔5 d組比較差異均有統計學意義。另外通過實驗觀察可見，海拔高度對于波頻的影響相對較低，較易恢復，中度海拔地區在7 d組，高海拔地區在5 d組即基本恢復正常，與低海拔組對比無統計學差異(P>0.05)，而波幅恢復相對較慢，且所處海拔高度越高恢復越慢。

A.低海拔組；B1-B6. 中度海拔1 d， 3 d， 5 d， 7 d， 10 d， 14 d組；C1-C6.高海拔1 d， 3 d， 5 d， 7 d， 10 d， 14 d組圖1 大鼠急進高原后胃電活動變化Figure 1 Effects of ascending to high altitude on gastric electrical activity in the rats

表1 大鼠急進高原后胃電頻率變化

Table 1 Effects of ascending to high altitude on gastric electrical frequency in the rats

組別1d3d5d7d10d14d低海拔組49．70±0．86中度海拔組49．66±1．0748．53±2．0147．94±2．09?48．95±1．1649．69±0．8249．94±0．94高海拔組48．62±1．58?△43．98±1．17▲#48．91±1．5249．67±1．1549．83±0．8449．98±1．43

與低海拔組比較，*P<0.05；與中度海拔1 d組比較，△P<0.05；與中度海拔5 d組比較，▲P<0.05；高海拔組與1 d及5 d組比較，#P<0.05

表2 大鼠急進高原后胃電波幅變化

Table 2 Effects of ascending to high altitude on gastric electrical amplitude in the rats

組別1d3d5d7d10d14d低海拔組1784．31±588．46中度海拔組579．96±197．22?263．70±29．71231．08±58．04#268．68±36．73426．77±151．64666．12±158．74高海拔組 258．30±38．52?△ 169．98±25．29▲◇224．25±41．01347．31±78．87387．83±77．84498．67±106．25

與低海拔組比較，*P<0.05；與中度海拔1 d組比較，△P<0.05；與中度海拔5 d組比較，▲P<0.05；中度海拔組與3 d及7 d組比較，#P<0.05；高海拔組與1 d及5 d組比較，◇P<0.05

2.2 不同海拔高度及時間節點大鼠小腸電生理變化

實驗結果顯示，海拔高度同樣對小腸電活動影響十分顯著，隨著海拔高度的提高，小腸電的波頻及波幅受損下行越明顯(見圖2)。在進入中度海拔地區后第3天，小腸電波頻、波幅均發生顯著變化(P<0.05)，并于5 d組下行到最低點(P<0.05)，而后緩慢恢復。高海拔地區小腸電波幅、波頻變化與之類似，于3 d組下行到最低點(P<0.05)，且其與中度海拔5 d組相對比，小腸電波幅及波頻下降更加顯著(P<0.05, 見表3，4)。

A.低海拔組；B1-B6. 中度海拔1 d， 3 d， 5 d， 7 d， 10 d， 14 d組；C1-C6. 高海拔1 d， 3 d， 5 d， 7 d， 10 d， 14 d組圖2 大鼠急進高原后小腸電活動變化Figure 2 Expression of ascending to high altitude on small intestine electrical activity in rats

表3 大鼠急進高原后小腸電頻率變化

Table 3 Changes of ascending to high altitude on small intestine electrical frequency in the rats

組別1d3d5d7d10d14d低海拔組49．70±0．86中度海拔組48．95±0．3146．82±1．7747．98±2．12?48．55±0．8649．79±0．4249．74±0．64高海拔組47．58±1．68?△43．88±0．67#▲46．91±1．3247．46±1．1348．59±1．3949．05±1．27

與低海拔組比較，*P<0.05；與中度海拔1 d組比較，△P<0.05；與中度海拔5 d組比較，▲P<0.05;高海拔組與1 d及5 d組比較，#P<0.05

表4 大鼠急進高原后小腸電波幅變化

Table 4 Changes of ascending to high altitude on small intestine electrical amplitude in the rats

組別1d3d5d7d10d14d低海拔組587．31±13．46中度海拔組338．62±14．39?251．19±13．84231．08±58．04#278．66±35．63316．37±35．44358．12±23．44高海拔組183．30±39．52?△ 138．98±28．29▲◇149．25±21．01184．31±58．87195．83±76．81219．66±112．25

與低海拔組比較，*P<0.05；與中度海拔1 d組比較，△P<0.05；與中度海拔5 d組比較，▲P<0.05;中度海拔組與3 d及7 d組比較，#P<0.05;高海拔組與1 d及5 d組比較，◇P<0.05

3 討論

在短時間內從低海拔地區快速進入高海拔地區，極易因高原特有低壓、低氧環境，引發機體低張性缺氧，為了保障心、腦、肝、腎等重要臟器的供氧，保障機體正常功能，調整體內血液分布，進而收縮皮膚及胃腸道血管，從而造成胃腸道受到低張性、循環性雙重缺氧損害，導致胃腸道蠕動、吸收、分泌功能障礙。有關高原地區胃、腸動力紊亂的基礎性研究中，國內學者的研究指出，高原的低氧環境，可導致狗進餐后的胃竇、十二指腸收縮的振幅、頻率、動力指數等明顯低于海平面地區[4-7]，同時他們的研究還發現在5 000 m低壓、低氧環境下，大鼠的胃及小腸的推進率會明顯下降。而國外類似研究指出在低氧條件下，不但腸道的節律性收縮會出現降低，同時胃腸動力激素存在明顯的影響，而且會對其固有神經跨區域刺激的應答同樣降低，表明低氧條件可以致使胃腸蠕動能力減弱，從而導致胃腸運動緩慢[8-11]。上述研究均表明了低壓、低氧對胃腸運動功能造成的不良影響，但詳細觀察不同海拔高度，不同時間節點胃腸動力變化的報道比較罕見。

本實驗通過觀察從低海拔地區起運大鼠，快速、不間斷入高海拔地區，用以模擬急進高原狀態，并詳細觀測不同海拔高度及時間節點下大鼠胃電及小腸電生理活動變化。通過對各組胃電生理圖頻率及波幅進行統計學分析可以發現，大鼠進入高海拔地區后胃電及小腸電生理活動變化明顯，尤其以波幅為著。中度海拔1 d組胃腸電波幅下降顯著而波頻下降不明顯，直至5 d組胃電波幅降至最低谷時胃電波頻才顯著下降，此后胃電波頻快速恢復，而波幅則恢復相對緩慢。高海拔地區測量結果與之類似，但大鼠胃腸電活動受損更為明顯，不論波頻還是波幅均顯著下降，并于3 d組到達最低點，同樣是波頻先恢復，且波幅恢復速度較西寧地區更加緩慢。可見，隨著海拔高度的提升，大鼠胃電及小腸電生理活動受損越明顯，且下行幅度越大，越早達到最低點，此后緩慢恢復，其中胃腸電波幅下行趨勢最明顯，表明其對低壓、低氧環境十分敏感，且海拔高度越高，后期的恢復速度越慢，胃腸動力紊亂越明顯。

綜上所述，本研究系統地監測了不同海拔高度、不同時間節點下大鼠胃電及小腸電生理活動變化規律，但海拔高度影響下，胃腸道運動是同時受神經、體液、溫度等多種因素共同調節影響的結果[11，12]，本研究為探討高原胃腸動力紊亂機制提供了基礎。

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Effects of ascending to high altitude on gastrointestinal motility in the rats

CHEN Lei, ZHU Lin, HE Wei*, FAN Xing’ai, YANG Shengyue, LIU Ruinian

(DepartmentofGastroenterology,FourthHospitalofPLA,Xining810007,China;*Correspondingauthor,E-mail:hewei.1971@163.com)

ObjectiveTo investigate the changes of gastrointestinal electrical activity at different altitude and different time in the rats after ascending to high altitude.MethodsTotally 130 male SD rats were divided into low altitude group(Xi’an, 400 m), moderate altitude group(Xining, 2260 m), high altitude group(Maduo, 4 300 m). The moderate and high altitude groups were further divided into six subgroups according to the time after ascending to high altitude(n=10 in each group):1 d, 3 d, 5 d, 7 d, 10 d, and 14 d groups. The gastrointestinal electrical activity of rats was determined in each group.ResultsThe amplitude and frequency of gastrointestinal electrical activity of rats were the lowest in moderate altitude 5 d group and high altitude 3 d group(P<0.05).ConclusionThe gastrointestinal electrical activity in rats can be significantly influenced by high altitude exposure, and the injury is more serious in rats after exposure to higher altitude.

high altitude； gastrointestinal electrical activity; gastrointestinal motility； rats

青海省(應用)基礎研究計劃項目(2013-Z-760)

陳磊，男，1983-03生，學士，主治醫師， E-mail:276550786@qq.com

2016-11-24

R337.5

A

1007-6611(2017)02-0120-04

10.13753/j.issn.1007-6611.2017.02.006