光照和温度对番红砗磲心脏动力学指标的影响

作     者：吴宝仪 

作者单位：海南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：许强;于宗赫

授予年度：2021年

学科分类：0908[农学-水产] 09[农学] 

主      题：番红砗磲 心脏动力学 彩色多普勒血流成像技术 光照 温度 

摘      要：本研究以番红砗磲为对象,建立了基于彩色多普勒血流成像技术(color Doppler flow imaging,CDFI)的心脏动力学指标无损监测方法,量化了在室内循环水系统养殖条件下番红砗磲Tridacna crocea的心率(heart rate,HR)、每搏输出量(stroke volume,SV)、心输出量(cardiac output,CO)、射血分数(Ejection fractions,EF)、射血时间(ejection time,ET)和峰值血流速度(peak systolic velocity,PSV)六个心脏动力学指标,查明其昼夜节律变化以及光照和温度变化对其影响。研究结果为番红砗磲的生理与健康状况监测评估提供技术手段,也为指导番红砗磲人工繁育、自然资源保护与栖息地筛选提供重要数据支持。主要研究内容及结果如下:1.监测方法的建立本研究建立了基于CDFI技术的番红砗磲心脏动力学无损监测方法,呈现了番红砗磲心脏组织结构以及血流途径,形象地还原心动周期并监测其频率,在无损条件下实时观察心脏、血管内血液流向,监测到心脏动力学指标。本研究使用Image J软件进行监测数据的处理,缩短了实验所用的时间,可实现多实验个体的快速监测,增加样品间平行对照的可靠性。2.番红砗磲心脏动力学生理指标的昼夜节律(1)在室内循环水养殖条件下番红砗磲的心率、射血时间、每搏输出量、心输出量、射血分数共五个指标表现出明显的昼夜节律,夜间番红砗磲心率较低、射血时间较长,每搏输出量、心输出量和射血分数均较高;白天时心率较高、射血时间较短,每搏输出量、心输出量和射血分数均较低,与夜间差别明显,而峰值血流速度并未发现明显的昼夜变化规律。(2)不同个体各指标的日极差的范围:心率为5.16-13.67 bpm;射血时间为0.30-0.96 s;每搏输出量为4.87-13.53×10m L;心输出量为93.12-160.92 m L/min,射血分数为0.31-4.55%;峰值血流速度为1.46-10.04 mm/s。(3)对番红砗磲重量与各指标变化趋势进行分析,结果表明心率、射血时间、每搏输出量、心输出量、射血分数存在明显规律,其中心输出量、每搏输出量、射血时间随着个体湿重增加呈现上升趋势,心率和射血分数随着个体湿重增加呈下降趋势。3.光照对番红砗磲心脏动力学指标的影响(1)研究12L:12D(a)(光照时间06:00-18:00)、12L:12D(b)(光照时间18:00-06:00)、0L:24D(无光照)、24L:0D(24h光照)四组光照周期下各项心脏动力学指标的变化规律,发现光照周期对番红砗磲心脏动力学指标昼夜节律有影响。(2)番红砗磲对光暗切换变化反应敏感且迅速,表现为切断光照时,心率快速下降,射血时间逐步延长、峰值血流速度先上升后下降、每搏输出量快速上升、心输出量快速上升,再次光照时,心率快速上升,而射血时间、峰值血流速度、每搏输出量、心输出量快速下降,均恢复到切断光照前的初始水平。4.温度对番红砗磲心脏动力学指标的影响(1)在温度梯度(24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃)下监测番红砗磲的心脏动力学指标,在设定温度范围内,番红砗磲心脏动力学指标呈现出与恒定温度下的一致的昼夜节律。温度梯度变化对番红砗磲心脏动力学指标产生影响,当温度升高时,番红砗磲心率升高、射血时间缩短、每搏输出量和心输出量降低,峰值血流速度保持相对稳定。(2)在快速升温条件下(26-32℃,升温速度1℃/h)监测番红砗磲的心脏动力学指标,在26-30℃时,随温度上升,番红砗磲心率、峰值血流速度呈上升趋势,射血时间、每搏输出量和心输出量呈下降趋势。其中每搏输出量、心输出量和峰值血流速度在31℃上升至峰值后,在32℃高温条件下又有略微下降。