摘要平原人进入高原低氧环境后,劳动能力和工作效率下降,部分人可因习服不良发生高原病,严重者甚至危及生命。因此,寻找有效的促高原低氧习服措施,提高高原居民在高原低氧环境中的生活质量和劳动能力,促进其低氧习服过程,减少高原病的发生率和病死率,成为高原医学研究的重点和前沿。采用药物促进高原习服、防治高原病简便易行、可行性高,相关人员一直致力于抗缺氧药物的寻找。乙酰唑胺、地塞米松、茶碱等药对高原缺氧症状有一定缓解作用,但副作用较大限制其实际使用。枸杞子、银杏叶、人参等药食两用原料为主要成分制作的耐缺氧食品添加剂可以显著延长缺氧动物存活时间,降低进入高原部队急性高原病的发生率,提高高原劳动能力,但资源较少且价格昂贵,也不利于其推广使用。 二十八烷醇(1-Octacosanol)是天然存在的高级脂肪醇,广泛分布于动物的表皮和内脏、昆虫分泌的蜡质、以及植物根、茎、叶、壳、籽仁的脂质中,来源广泛,无副作用,目前作为天然健康食品添加剂和广谱天然良药,已被用于运动饮料、天然保健品、药品和化妆品等领域。研究表明,二十八烷醇具有多种生理功能,包括抗运动性疲劳,增强耐力、精力和体力、降血脂、预防心血管疾病、抗血小板聚集、细胞保护作用以及对心脏和大脑缺血有保护作用等,提示二十八烷醇可能成为一种有效的耐缺氧食品,但有关其抗缺氧效应的研究迄今国内、外均未见报道。因此,本研究从以下三方面观察了二十八烷醇的抗缺氧作用,并初步探讨其作用机制: 1.建立常压密闭缺氧、亚硝酸钠中毒、大脑缺血缺氧和心肌缺氧4种缺氧动物模型,观察了二十八烷醇对不同类型急性缺氧小鼠存活时间的影响; 2.建立慢性减压缺氧30d大鼠模型,检测动脉血气、血常规、左、右心室血流动力学指标、右心室重量指数,观察心脏和肺血管形态结构改变; 3.建立慢性缺氧30d大鼠模型,采用六道动物跑台,观察二十八烷醇对慢性缺氧大鼠运动耐力的影响,检测心肌和骨骼肌线粒体呼吸功能、ATP合成速率和ATP分解速率。 结果发现: 1.给予10mg.kg-1和50mg.kg-1二十八烷醇灌胃小鼠密闭缺氧存活时间显著高于对照组,存活时间分别比对照组增加了21.11%和26.46%,其差异非常显著(P<0.01);100mg.kg-1二十八烷醇灌胃小鼠亚硝酸钠中毒存活时间与对照组相比没有显著性差异(P>0.05);给予50mg.kg-1二十八烷醇灌胃小鼠断头处死张口动作持续时间和注射异丙肾上腺素后密闭缺氧存活时间显著高于对照组(P<0.05); 2.给予5mg.kg-1二十八烷醇灌胃慢性缺氧大鼠动脉血氧分压(PO2)、血氧饱和度(SO2)、乳酸(Lac)、红细胞(RBC)、血红蛋白(Hb)与对照组相比无显著性差异(P>0.05),平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)显著高于对照组(P<0.01),红细胞压积(HCT)、红细胞平均容积(MCV)、红细胞平均血红蛋白量(MCH)、红细胞分布宽度标准偏差(RDW-SD)、红细胞分布宽度变异系数(RDW-CV)显著低于对照组(P<0.01); 3.给予5mg.kg-1二十八烷醇灌胃慢性缺氧大鼠右心室重量指数(RVWI)显著低于对照组(P<0.05),右室收缩压(RVSP)、右室舒张末压(RVEDP)、肺动脉收缩压(PASP)、肺动脉舒张压(PADP)、肺动脉平均压(MPA)和右室压力上升(或下降)最大速率(±dp/dtmax)均显著低于对照组(P<0.05),两组动物左室收缩压(LVSP)、左室舒张末压(LVEDP)、主动脉压(AP)和左室压力上升(或下降)最大速率(±dp/dtmax)没有显著差异(P>0.05); 4.给予5mg.kg-1二十八烷醇灌胃慢性缺氧大鼠运动力竭时间显著高于对照组(P<0.01),心肌线粒体Ⅳ态呼吸(ST4)显著低于对照组(P<0.01),呼吸控制率(RCR)、磷氧比(P/O)、ATP合成速率显著高于对照组(P<0.05),两组动物心肌线粒体Ⅲ态呼吸ST3和氧化磷酸化效率(OPR),骨骼肌线粒体Ⅲ态呼吸(ST3)、线粒体Ⅳ态呼吸(ST4)、呼吸控制率(RCR)和氧化磷酸化效率(OPR)没有显著性差异(P>0.05)。 结论: 1.二十八烷醇可以明显增强小鼠的耐缺氧能力,减少大脑耗能,改善心肌缺氧,显著延长小鼠在常压密闭缺氧环境中的生存时间; 2.二十八烷醇不能改善机体血氧运输效率,但可以提高单个红细胞中血红蛋白的浓度,减小红细胞体积,有助于降低血液粘滞度,改善微循环; 3.二十八烷醇可以有效防治慢性缺氧引起的肺动脉高压,减轻慢性缺氧大鼠肺血管结构改建,抑制慢性缺氧大鼠右心室肥大,减轻心肌纤维化程度; 4.二十八烷醇可以显著增强慢性缺氧大鼠极量(有氧)运动能力,其机制可能与二十八烷醇提高慢性缺氧大鼠心肌线粒体氧化呼吸效率和ATP合成率,改善慢性缺氧大鼠心肌功能有关。
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