熱習服過程中血液和尿液代謝物質變化規(guī)律的研究.pdf

1、熱環(huán)境可分為濕熱環(huán)境和干熱環(huán)境。我國長江以南的大部分地區(qū)為濕熱環(huán)境，夏季溫度超過35℃，甚至40℃的極端高溫天氣并不罕見，并且晝夜溫差小，濕度高。這種高濕熱環(huán)境嚴重影響人體散熱，而在此環(huán)境下從事高強度體力活動時，產熱增加和散熱困難更易導致體溫升高，熱應激水平加劇，嚴重者可致熱應激損傷、中暑甚至死亡。惡劣的高溫高濕天氣外加高強度的體力活動是對我軍軍事作業(yè)的巨大挑戰(zhàn)。目前，全世界公認的能有效地適應熱環(huán)境，提高機體在熱環(huán)境下工作效率的方法為熱

2、習服。熱習服(heat acclimation)是指機體在長期熱環(huán)境刺激下，出現一系列提高機體對熱環(huán)境適應性，降低對熱環(huán)境敏感性的反應[1]。熱習服的訓練方法有單純依靠長期熱暴露達到熱習服，或者長期有效地鍛煉有較好的體質能更好地應對熱環(huán)境，亦或是在熱環(huán)境下結合運動在較短的時間內便可達到熱習服狀態(tài)。因此，熱習服訓練是提高高熱地區(qū)我軍戰(zhàn)士戰(zhàn)斗力，為我軍挑選更適應熱環(huán)境作業(yè)的優(yōu)秀戰(zhàn)士提供指導性意義。
　　當前評價熱習服的方法多為一些物理

3、性指標如核心溫度、口腔溫度或皮膚溫度的上升幅度、出汗率以及心率等指標的變化來評判熱習服效果。然而，這些指標缺乏一定的敏感性和特異性，并且波動幅度較大，不利于在我軍軍事作業(yè)環(huán)境下檢測。因此，急需尋找熱習服相關的敏感度高，特異性好的標志物。一般條件下，機體的生化代謝過程的改變，如酶、神經遞質、激素的分泌和受體活性的改變，以及與此相伴隨的代謝終末產物的變化，要早于體溫和心率等物理學指標的變化，且其敏感性也可能高于物理學指標。近年來的研究證明熱

4、習服過程中及熱習服后血液和唾液內熱休克蛋白、應激相關激素和神經遞質的變化，但有關在此過程中血液和體液內代謝終末產物的變化規(guī)律及在熱習服程度判斷中的可能作用尚未見報道。代謝組學是一種發(fā)現分子標志物的工具，能全面檢測機體體液或組織成分微小變化的高通量測量技術，廣泛地應用于分子標志物的篩選，為研究熱習服過程中血漿和尿液代謝物質變化規(guī)律以及篩選熱習服相關的分子標志物提供了可能。
　　本研究先構建大鼠熱習服模型，檢測熱習服狀態(tài)下大鼠與未經熱

5、習服大鼠血漿中代謝物質變化的變化規(guī)律，篩選熱習服分子標志物;再建立人體熱習服模型，檢測人體熱習服過程中血漿和尿液代謝產物的變化規(guī)律，以及比較試驗組和對照組熱環(huán)境運動刺激前后血漿和尿液代謝產物變化，篩選熱習服分子標志物。
　　第一部分熱習服影響大鼠血液代謝物質的變化規(guī)律的研究
　　目的：探究熱習服對大鼠血漿代謝代謝產物的影響，篩選熱習服特異性標志物。
　　方法：20只SD大鼠通過負重力竭游泳實驗篩選出16只體格相當的大鼠

6、，隨機分為熱習服組和對照組(n=8)，熱習服組大鼠經2 h/d熱習服訓練，對照組大鼠不做相應處理，14d后的次日采集兩組大鼠眼眶血。休息4d后所有大鼠均經熱環(huán)境運動刺激30 min，麻醉后取腹主動脈血并離心取血漿。使用Bruker600 MHZ核磁共振檢測兩組大鼠血漿中代謝產物的1HNMR譜，分析熱習服及熱環(huán)境運動刺激后血漿代謝產物的變化。
　　結果：與對照組相比，熱習服組大鼠在熱習服后血漿中不飽和脂肪酸、谷氨酸、脂質和二甲胺的含

7、量升高，而葡萄糖、肌醇、?；撬?、蘇氨酸和三甲胺氧化物含量均下降（P＜0.05）;而在熱環(huán)境運動刺激后，熱習服組大鼠血漿中三甲胺氧化物、谷氨酸和脂質的含量均下降（P＜0.05）。
　　結論：經熱習服和熱環(huán)境運動刺激后，大鼠血漿中代謝物質發(fā)生明顯變化。三甲胺氧化物有可能作為熱習服的指示性標志物，為制定熱習服客觀評價體系提供有意義的線索。
　　第二部分熱習服影響人體血液和尿液代謝物質的變化規(guī)律的研究
　　目的：探討人體熱習服

8、過程中代謝物質的變化規(guī)律以及熱習服對機體的保護作用，篩選熱習服特異性的分子標志物。
　　方法：124名學兵經過給予一次熱環(huán)境運動刺激后，根據身高、體重丟失率、口腔溫度差以及心率差指標篩選出49名合格學兵。將挑選好的49名學兵隨機分為試驗組（25名）和對照組（24名），每組取前20名參加試驗，剩下為替補人員。試驗組學兵每天進行1h為期14d的高溫中強度的熱習服訓練;對照組學兵則自由活動1h，為期14d。休息4d后，試驗組和對照組同時

9、進行熱環(huán)境運動刺激試驗，分別在熱習服試驗的第1d、8d、15d、熱環(huán)境運動刺激當日試驗前、后采集兩組學兵的靜脈血和晨起首次中段尿液，采用核磁共振法檢測兩組血漿和尿液代謝物質的含量。
　　結果：熱習服試驗第8d與第1d相比，試驗組血漿中二甲胺氧化物、谷氨酸、不飽和脂肪酸和乳酸的含量上升(P＜0.05)，而三甲胺氧化物、葡萄糖、肌醇、蘇氨酸和脂質的含量下降（P＜0.05）;熱習服試驗第15d較第8d相比，試驗組血漿中不飽和脂肪酸和脂質

10、的含量上升(P＜0.05)，而三甲胺氧化物、葡萄糖、蘇氨酸和乳酸的含量下降（P＜0.05）。與對照組相比，試驗組熱環(huán)境運動刺激前血漿中谷氨酸、脂質和乳酸的含量上升，而三甲胺氧化物和蘇氨酸的含量下降(P＜0.05);熱環(huán)境運動刺激后，試驗組血漿中二甲胺氧化物的含量升高，而葡萄糖、蘇氨酸、三甲胺氧化物、谷氨酸、乳酸和脂質的含量降低（P＜0.05）。但是，在熱習服過程中和熱環(huán)境運動刺激前后，兩組間尿液代謝物質含量未發(fā)現明顯變化(P＞0.05)