模拟失重大鼠肠系膜小动脉的力学特性与重塑变化及重力性对抗措施的防护效果(英文)

作     者：高放 程九华 白云刚 Marco Boscolo 黄晓峰 张向 张立藩 

作者机构：第四军医大学航空航天生理学教研室及教育部航空航天医学重点实验室西安710032 第四军医大学中心实验室西安710032 克兰菲尔德大学航空工程系克兰菲尔德MK430AL英国 

出 版 物：《生理学报》 (Acta Physiologica Sinica)

年 卷 期：2012年第64卷第2期

页      面：107-120页

核心收录：

学科分类：1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 100107[医学-航空、航天与航海医学] 10[医学] 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 30470649 and 31070839) 

主　　题：肌源性紧张度和反应性 血管重塑 飞行后心血管功能失调 间断性人工重力 

摘      要：为进一步阐明中期模拟失重环境下,肠系膜阻力性小血管的适应性改变及重力性对抗措施的防护效果,本文对28d模拟失重组(SUS)、对抗措施组(S+D:每日使动物恢复正常站立体位1h,承受-Gx方向的重力作用;其余23h仍处于模拟失重状态),以及对照组(CON)大鼠肠系膜第三级小动脉的生物力学特性与血管壁重塑变化进行了比较。所计算的生物力学参数包括:血管在被动状态下的表观刚度(β);血管在主动和被动状态下的周向应力(σθ)-应变(εθ)关系及其增量弹性模量(Einc,p)。血管壁胶原和弹性蛋白的数量则以其在高倍透射电镜下截面积所占的百分比定量。结果显示,SUS组的主动σθ-εθ曲线非常靠近血管的被动曲线,表明其肌源性紧张度调节功能已基本丧失;但S+D的主动曲线则非常靠近CON组,二者都远离被动曲线,明显左移,并呈抛物线状。S+D组的主动曲线反映跨壁压升高时,血管刚度主动增大使应变降低的过程;但重力性对抗措施似仍不能使其与CON组的血管完全相当。三组血管的被动生物力学特性未见有显著性差别:三组的β均值介于6.3～6.8;三组的被动σθ-εθ曲线及Einc,p随压力的变化皆呈指数型增长;上述被动态参数在三组间皆无显著性的差别。然而,三组血管胶原蛋白截面积的百分比却有显著性差别。电镜图像显示,CON与S+D组大鼠中膜平滑肌细胞间隙胶原的面积显然远大于SUS组。形态测量表明:与CON相比,S+D与SUS组管壁中膜胶原蛋白的截面积分别减少了27%与46%(P0.01);而S+D与SUS组间的差别也具有显著性意义(P0.05)。以上结果表明,除胶原与弹性蛋白的数量与比例因素外,血管的被动生物力学特性还取决于其它一些因素。本文从生物力学角度进一步阐明了航天飞行后立位耐力不良以及重力性对抗措施的机理。