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医科大报告:空气负离子对豚鼠实验性哮喘的抑喘作用

日期:2016-08-15 08:58:24 浏览:次|作者:viiyi

北京医科大学人民医院内科  潘  漪  付正恺



提要豚鼠吸入空气负离子后,进行组织胺引喘实验。结果表明,空气负离子吸入疗法对豚鼠实验性哮喘有一定的抑喘作用。观察持续吸入空气负离子30日的豚鼠气道上皮,来见纤毛上皮损伤。豚鼠吸入空气负离子后血浆皮质醇浓度有某些变化,全血5一羟色胺浓度无显着改变。


自本世纪三十年代空气负离子用于支气管哮喘的治疗以来,其疗效问题目前仍有争议。以往的研究均为临床观察,本实验用豚鼠模拟哮喘发作过程,观察空气负离子对其发作潜伏期的影响,旨在控制实验条件,简化疾病过程,客观地评价空气负离子吸入治疗的抑喘作用。


材料和方法


1.动物室:负离子室和对照室为两间相邻,体积及内部设备相同的动物室。负离子室顶棚安装一台AS-120型负氧离子发生器,三个动物笼旁各放置一台AS-140型负氧离子发生器。对照室则在相应部位放置拆除负离子产生部分,保留其他结构的对照发生器。实验期间两动物室温度、湿度等条件大致相同。


2.AS系列负氧离子发生器:As-120和AS-140型负氧离子发生器是Sekhavat教授设计,北京医疗器械厂生产。该发生器产生的空气负离子主要是负氧离子。每周对发生器清洗,维护和测定, 动物笼内负离子浓度约105个/cm3。臭氧、氮氧化物浓度均在正常空气范围内。


3.化学试剂:二磷酸组织胺,5-羟色胺硫酸肌酐,邻苯二甲醛为瑞士产分析纯试剂。125I皮质醇放射免疫分析盒和其他试剂均为北京化工厂产品。


4.豚鼠引喘方法:用整体动物引喘法,将0.2%二磷酸组织胺,用PB-O.01/7型空气压缩机在O.5kg/cm2压力下,经喷雾器喷入4000 ml玻璃罩内,喷雾时间为15秒。豚鼠在罩内吸入组织胺气雾,诱发气道痉挛,引起呼吸困难,咳嗽,跌倒等症状顺序发生。观察指标为发作潜伏期,即从开始喷雾到症状出现的时间。呼吸困难以腹肌猛烈收缩为起点。观察6分钟,若无症状,潜伏期以6分钟计算。


5.短期吸入实验:英国短毛种豚鼠40只,雌雄不限,同窝配对,随机分到负离子组(N组)或对照组(C组)。N组豚鼠平均体重210.6克,C组平均体重205.3克。同时对两组豚鼠进行引喘实验,记录发作潜伏期。两日后,将N组豚鼠放入负离子室,C组豚鼠在对照室,使其分别吸入空气负离子或对照空气30分钟,再次引喘。用配对t检验分别统计两组豚鼠吸入前后平均发作潜伏期的差别。


6.联合用药实验:为观察空气负离子吸入治疗与异丙肾上腺素的联合作用,将24只200克左右的豚鼠随机分到甲,乙两组,进行交叉实验。甲组豚鼠先吸入空气负离子24小时,然后用0.05%异丙肾上腺素在0.5 kg/cm2压力下喷雾15秒,使豚鼠吸入3分钟后立J即用组织胺引喘。间隔三日后,吸入对照空气24小时,再吸入同样剂量异丙肾上腺素并引喘。乙组实验方法与甲组相同,但实验顺序不同。豚鼠先吸入对照空气2 4小时,吸入异丙肾上腺素并引喘。三日后,再吸入空气负离子等。用差值分析法(2)统计两种不同疗法对潜伏期的差别,并用配对x 2检验统计不同疗法抑制豚鼠发作哮喘的数目。


7.豚鼠气道及肾上腺组织标本的制作和观察:20只200克左右的豚鼠,同窝配对随机分到N组与c组,持续吸入空气负离子或对照空气30日,取喉以下全部呼吸器官及双侧肾上腺,制成石腊切片,用光镜观察各级气道结构并用测微计测量肾上腺皮质厚度及皮质束带细胞核直径。取其中N组及与之配对的c组豚鼠各5只从气管中段和右支气管取部分组织,用戊二醛,四氧化锇双重固定,醋酸铀,枸喙酸铅双重染色法制作电镜标本,在JEM-100CXII型透射电镜下观察。


8.豚鼠全血5一羟色胺及血浆皮质醇浓度的测定:体重约200克的豚鼠80只,同窝配称40对,随机分到N组和C组。每10对为一吸入时间组,分别吸入空气负离子或对照空气以下不同时间:0.5,l2,24和48小时。 当豚鼠吸人规定时间后,用1%戌巴比妥腹腔麻醉,心脏取血,肝素抗凝。全血5一羟色胺用正丁醇提取(3),日立850型荧光分光度计测定,激光发波长357nm,发射波长474nm。血浆皮质醇浓度用用125I放射免疫法(4),FT- 613型自动计算l25I-放免仪测定。每一吸入时间N组与C组平均全血5—羟色胺及血浆皮质酵浓度用配对t检验统计。


结   果


1.短期吸入实验:实验表明,豚鼠吸入空气负离子30分后,平均发作潜伏期比吸入前显着性延长(P<0.o01),而c组无明显变化(p>0.0 5)。


2.联合用药实验:甲、乙两组豚鼠吸入空气负离子或空气、联合应用异丙肾上腺素后平均发作潜伏期见表2。两种不同疗法抑制豚鼠哮喘发作数见表3.结果表明,豚鼠吸入空气负离子24小时何用异丙肾上腺素,平均发作潜伏期比单用异丙肾上腺素有显着性延长(P<0.01),且有12只,豚鼠未发作哮喘,而单用异丙肾上腺素仅2只豚鼠未发作。两种疗法差别显着(P<0.005)。


表1

表2

表3

3.空气负离子对豚鼠血浆皮质醇的影响:豚鼠平均血浆皮质醇浓度见表4。当豚鼠吸入空气负离子1 2和4 8小时时,血浆平均皮质醇浓度比对照组增高较多。其中吸入1 2小时两组间有显着性差别(p<0.05),而吸入48小时由于变异系数较大,差别未见有显着性(p>0.01)。

表4

表5

4.空气负离子对豚鼠全血5-羟色胺的影响:豚鼠全血5—羟色胺平均浓度见表5。当豚鼠吸入空气负离子0.5,12和48小时时,全血5一羟色胺浓度比对照组稍低,但差别不显着。


5.气道组织学的观察:用光镜观察持续吸入空气负离子3 0日的豚鼠各级气道结构,与对照组无明显差别,未见气道上皮损伤口电镜观察两组豚鼠气管,支气管纤毛完整,线粒体形态,数量无明显差别。


6.肾上腺皮质的组织学观察:肾上腺皮质厚度经测量,N组平均为1.75±0.68 mm,C组平均为1.47土0.33 m m,未见显着性差别(p>0.20),两组束状带细胞核直径经测量亦无明显差别。


讨    论


豚鼠吸入空气负离子3 0分后,平均发作潜伏期比吸入前有显着性延长。当吸入空气负离子联合应用异丙肾上腺素时,不但延长平均发作潜伏期,且有半数豚鼠哮喘发作完全被抑制。实验表明,空气负离子吸入疗法对豚鼠实验性哮喘有一定的抑喘作用。吸入空气负离子与异丙肾上腺素联合应用效果优于单用异丙肾上腺素,可增加疗效。 空气负离子生物学效应的研究易受多种因素的影响,如发生器的质量,吸入环境的空气清洁程度,吸入对象本身的因素等。以往关于空气负离子治疗哮喘的疗效报道的不同,可能与这些因素有关。空气负离子不引起气道纤毛损伤。本实验观察豚鼠持续吸入负离子3 0日,未见纤毛细胞及亚细胞结构的改变。


目前,空气负离子生物学效应的机制尚未搞清口Krueger等(6)认为空气负离子可增加5一羟色胺代谢,减少气道局部5一羟色胺,从而增加纤毛运动,舒张气管后壁。但本实验未见空气负离子对豚鼠全血5-羟色胺的影响。豚鼠血浆皮质醇浓度吸入时间不同,结果不太一致,但吸入1 2和4 8小时时,N组平均浓度比对照组增高较多。付正恺等(7)曾在13名慢性哮喘和慢性喘息性支气管炎的患者中观察到,吸入空气负离子后,随着症状的缓解,患者习均皮质醇血清浓度吸入由前的5.9μg/100ml增到11.8μg/l00 ml,提示空气负离子可能影响糖皮质激素的分泌。


参  考  文  献


1.徐叔云等-药理学实验方法学,人民卫生出版社1981;1912.


2.苏德隆。医学实验设计分析浅识。 上海第一医学院报1979;6(2):141.


3.针麻原理研究组。神经组织中神经递质的生化研究方法。医学研究资料1975;(3):136.


4.李振甲等。激素放射免疫分析。科学技术文献出社 1985:337。


5.Banazkiewicz   W,et al.  The  effect  of  negative or  positive  air  ions  on  the   respiratory  tract of  experiment   animals. The  9th  Int  Biometeor  Congress  1981;  7 8.


6.Krueger AP,  et  al.  The  biogical  mechanisms  of  air ion action.  J  G e n Phy siol  1960:44:269.


7.付正恺等。空气负离子吸入疗法治疗慢性支气管哮及慢性喘息性支气管炎作用机制的初步探讨,待发表。


(北京空气离子研究应用中心Sekhavat教授和Nader博士为本实验提供空气离子实验室,并承实验员池立岩帮助。人民医院病理科郭钤新主任等帮助光镜标本的制作,外科实验室王新慧大夫协助5羟色胺测定,电镜室陈丽颖,彦土明大夫协助电镜使用,特此致谢。)


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