高原環境對大鼠血壓的影響

任榮光，沈公胤，余雅穎，凌 琦，劉 鵬，周余來，趙翊丞，德吉曲宗*，龔嘎藍孜*

(1.西藏大學醫學院，西藏 拉薩850000；2.吉林大學藥學院；3.長春中醫藥大學臨床醫學院)

西藏平均海拔4000米左右，主要氣候特點為低氧。從低海拔進入西藏高原的人群會出現各種低氧不適反應，其中血壓的變化表現不一，有增高者也有降低者[1-3]。血壓是判斷生理功能的重要參數，通過血壓可以了解機體在高原環境里心血管系統的變化情況。有研究報道大鼠血壓正常范圍在120 mmHg左右[2]。本實驗通過將低海拔大鼠運輸至西藏高原來觀察大鼠在到達高原后的1個月內血壓的變化情況，為相關實驗提供基礎資料。

1 材料與方法

1.1 動物

從成都達碩實驗動物有限公司[動物許可證號：SCXK(川)2015-030]購買30只8周齡左右Wistar大鼠，空運至西藏大學高原醫學研究中心(3658米)。將大鼠隨機分為高原缺氧組(共15只，雌性：7只，雄性8只)與吸氧組(共15只，雌性：8只，雄性7只)，高原缺氧組大鼠在正常高原環境下飼養，吸氧組按2 L/min的氧流量每日給大鼠持續吸氧6 h，觀察兩組大鼠到達高原后第1天、7天、14天、21天、28天的體重、血壓和心率。

1.2 方法

用電子天平(上海JM-B6002，Max=600 g，d=0.01 g)測量大鼠體重，精確到小數點后兩位。用無創血壓測量分析儀(型號：medlab,產地：南京)測量大鼠血壓和心率。清醒大鼠待安靜后，固定，用熱水局部加熱大鼠尾部至皮膚微紅。將血壓計套至大鼠尾近心端，高敏脈搏換能器置于尾部中上1/3處，換能器表面對準尾部腹側。隨后用充氣球向壓脈套內充氣、放氣，觀察脈搏波并讀取收縮壓(SP)和舒張壓(DP)及心率，連續測量3次后取平均值記錄。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 大鼠到達高原后體重變化

8周齡Wistar大鼠到達高原的第1天缺氧組和吸氧組體重無差異，在進入高原后的1個月內每周體重都在增加，到第7天時，缺氧組體重增加比吸氧組低，且具有統計學意義，從第14天開始兩組體重無顯著差異，見表1。不同性別中，吸氧組雌性和雄性大鼠，以及缺氧組雌性和雄性大鼠之間體重在1個月內無差異。

表1 高原缺氧組和吸氧組大鼠體重比較

2.2 大鼠到達高原后血壓變化

2.2.1收縮壓的變化 缺氧組和吸氧組收縮壓在進入高原第7天呈最高值，隨后下降并保持一定水平不變。 缺氧組大鼠在到達高原后第1天(136.15±4.58 vs 130.25±5.49，P<0.05)、第7天(139.44±3.75 vs 132.80±4.49，P<0.05)的收縮壓比吸氧組高，隨后缺氧組收縮壓始終比吸氧組略高，但無統計學意義，見圖1。按性別不同，缺氧組第14天和第21天雄性收縮壓大于雌性收縮壓，吸氧組第21天和第28天雄性收縮壓大于雌性收縮壓，見表2。

圖1 缺氧組和吸氧組大鼠到達高原后1個月內收縮壓的比較

2.2.2舒張壓的變化 缺氧組大鼠在到達高原后第1天的舒張壓與吸氧組無差異，到第7天時，缺氧組舒張壓比吸氧組高(88.70±4.66 vs 84.83±3.61，P<0.05)，隨后缺氧組收縮壓與吸氧組無統計學差異，見圖2。按性別不同，缺氧組第7天、第14天、第21天雄性舒張壓大于雌性舒張壓；吸氧組第7天、第14天雄性舒張壓大于雌性舒張壓，見表3。

圖2 缺氧組和吸氧組大鼠到達高原后1個月內舒張壓的比較

表2 高原缺氧組和吸氧組大鼠不同性別收縮壓比較

表3 高原缺氧組和吸氧組大鼠不同性別舒張壓比較

2.3 大鼠到達高原后心率變化

大鼠在到達高原后1個月內缺氧組心率始終高于吸氧組但無統計學差異，見表4。兩組大鼠心率在到達高原后第7天都有所增高，然后逐漸下降并保持一定的數值。按性別不同，缺氧組雄性大鼠與雌性大鼠心率無差異；吸氧組第7天、第28天雄性大鼠心率大于雌性大鼠心率，見表5。

表4 高原缺氧組和吸氧組大鼠心率比較

表5 高原缺氧組和吸氧組大鼠不同性別心率比較

3 討論

高原低氧反應是普遍存在于人群的公共健康問題，高原反應的表現不一，主要以頭疼、頭暈、疲乏等癥狀為主，并伴有血氧飽和度、血紅蛋白、呼吸及心率等變化特征[3-5]。有關進入高原后血壓的變化有增高[6]、降低[7]或無變化[8]等報道。而以上癥狀和體征正是機體通過自身的調節來適應高原缺氧的過程，稱之為習服[3-5]。有關高原習服的動物研究目前開展較少，尤其缺乏低海拔大鼠進入高原后的實驗數據。

本研究利用低海拔移居高原大鼠模型對進入高原后1個月內大鼠血壓進行觀測后發現，缺氧組收縮壓在進入高原第7天呈最高值，缺氧組收縮壓在第1天和第7天比吸氧組高，且舒張壓在第7天比吸氧組高，從第14天開始血壓下降并保持在一定水平。此結果雖與人體進入高原后血壓增高的研究一致[6]，但大鼠進入高原后收縮壓增高持續時間比舒張壓長，與人體主要以舒張壓增高為主不一致，可能與動物與人體對缺氧的血壓調節在某種程度上存在差異有關。從性別來看，不論是缺氧組還是吸氧組，雄性大鼠血壓普遍高于雌性大鼠，這可能與不同性別體內激素對血壓有一定影響有關[2]，血壓增高的原因較為復雜，是遺傳和環境因素共同作用的結果，而高原缺氧導致的血壓異常是發生高原反應的重要誘因，要引起重視。

心率的快慢能在一定程度上反映機體對氧氣的需求量，本研究發現大鼠在到達高原后1個月內缺氧組心率始終高于吸氧組但無統計學差異，且缺氧組雄性大鼠與雌性大鼠心率無差異，僅吸氧組第7天、第28天雄性心率大于雌性心率。說明大鼠在高原缺氧環境下需要通過增高心率來提高心輸出量從而滿足耗氧量，但此調節作用并不明顯，這與之前報道的心率反映缺氧狀態是不穩定的相一致[8]，因此在高原進行大鼠實驗時缺氧對心率的作用影響不大。體重是反映機體營養與發育的重要指標[9-10]，本研究大鼠系8周齡Wistar大鼠，因此從進入高原后1個月內體重一直在增加，并發現大鼠在到達高原第1天缺氧組與吸氧組體重無差異，但到第7天時缺氧組體重增加比吸氧組慢，且缺氧組第7天體重比吸氧組低，隨后兩組間無明顯差異，說明大鼠在進入高原后7天內缺氧對體重有降低的影響，這與進入高原后體重降低的報道相一致[3-5]。

本研究發現的大鼠血壓和體重在進入高原后的7天內變化明顯，且血壓的異常持續到了第14天，說明將低海拔大鼠運至高海拔進行實驗時要適應性飼養2周后，大鼠可能會逐漸習服高原環境。高原缺氧對血壓的影響可以進一步通過對大鼠進行組織觀察及細胞分子的研究來揭示缺氧對血壓的作用機制，從而為高原缺氧相關疾病提供一定的科學數據。