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背景航天技术的发展水平代表一个国家的综合国力和科技水平,我国是世界第三个独立实施载入航天工程的航天大国,其取得的成绩着实令人欣喜与自豪。然而我们也要清醒地认识到随之而来的医学问题,如肌肉萎缩、骨丢失、心血管系统生理和病理变化等,一直是人们关注的热点。心脏是失重效应的重要靶器官,在失重条件下心脏会发生适应性变化,其心功能、心肌收缩力、超微结构等都会发生相应的变化。虽然人们采用了多种对抗心血管脱适应的防护措施,但是仍不能完全消除失重对心血管系统的不利影响。中长期载人航天飞行中失重环境对心血管系统产生的不良影响,成为限制载人航天发展的重要因素之一。针灸作为中医特色疗法之一,对心血管系统具有较好的调节作用。因此,积极开展针灸对模拟失重心脏适应性变化的影响的基础研究,创建发展中国特色的航天医学科学体系具有重要的意义。目的1借助尾部悬吊模拟失重效应大鼠模型,观察模拟失重效应对大鼠心功能、心肌酶学、心肌组织形态学和超微结构的影响,探寻模拟失重效应大鼠心肌损伤的规律；通过观察模拟失重效应对血管舒缩物质和HSP70的影响,阐释模拟失重效应引起心肌损伤的可能机制。2借助尾部悬吊模拟失重效应大鼠模型,观察电针“内关”穴对模拟失重效应大鼠心功能、心肌酶学、心肌组织形态和超微结构变化的影响,观察电针“内关”穴对模拟失重效应大鼠血管舒缩物质和HSP70变化的调节作用,探寻电针“内关”穴改善心肌损伤的效应途径。3通过比较电针“内关”穴和“三阴交”穴的作用效果,探讨穴位的特异性及其可能的作用机制。方法采用大鼠尾部悬吊模型,将40只雄性清洁级Wistar大鼠随机分为正常对照组10只、模拟失重组10只、电针“内关”组10只、电针“三阴交”组10只。正常对照组(normal control group):正常喂养,不做任何处理；模拟失重组(model group):采用Morey-Holton和陈杰等大鼠尾部悬吊方法,使大鼠始终保持头地位(约30°),大鼠前肢着地,后肢不荷重,即“模拟失重”,将大鼠单纯固定在前倾30°的鼠板上30min,隔日一次。电针“内关”组(PC6 group):按照上述造模方法尾部悬吊大鼠,将大鼠固定在前倾30°的鼠板上,针刺入双侧“内关”穴2-3mm,采用韩式电针仪,将电针仪负极接双侧“内关”穴,正极接上肢“内关”穴旁开2mm非穴位处,疏密波,频率2Hz/100Hz,强度1mA,治疗30min,隔日治疗一次,共治疗14次；电针“三阴交”组(SP6 group):按照上述造模方法尾部悬吊大鼠,将大鼠固定在前倾30°的鼠板上,针刺入双侧“三阴交”穴2-3mm采用韩式电针仪,将电针仪负极接双侧“三阴交”穴,正极接下肢“三阴交”穴旁开2mm非穴位处,疏密波,频率2Hz/100Hz,强度1mA,治疗30min,隔日治疗一次,共治疗14次。4周后采用超声心动图检测大鼠心功能变化,采用放免的方法检测心肌组织ATP酶、乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶的活性及血清内皮素、心钠素的含量,采用光学显微镜及电子显微镜观察心肌组织的形态结构变化,运用免疫组化的方法检测心肌组织HSP70的表达。结果1电针对模拟失重效应大鼠超声心动图指标的影响与正常对照组比较,模拟失重组IVSd. IVSs. LVPWd. FS明显下降(P≤0.05),LVDd.EF显著性下降(P≤0.01),HR明显增高(P＜0.05), LVDs. LVPWs. LVEDV. LVESV.SV均无显著性差异(P>0.05)；电针“内关”组指标与正常组比较均无显著性差异(P>0.05)。与模拟失重组比较,电针内关组LVDd显著性升高(P≤0.01),其余指标均无显著性差异(P>0.05)。2电针对模拟失重效应大鼠心肌组织酶活性的影响与正常组比较,模拟失重组大鼠心肌组织ATP酶活性显著降低(P≤0.05)；与模拟失重组相比,电针“内关”组ATP酶活性的呈增高的趋势,但差异没有统计学意义(P>0.05),电针“三阴交”组ATP酶活性显著增高(P≤0.05)。电针“内关”组与电针“三阴交”组中ATP酶活性相比较无显著性差异(P>0.05)。与正常组比较,电针“内关”组、电针“三阴交”组大鼠心肌组织ATP酶活性均偏低,差异没有统计学差异(P>0.05)。与正常对照组相比,模拟失重组大鼠心肌组织SDH活性呈增高趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。与模拟失重组比较,电针“内关”组、电针“三阴交”组SDH活性呈降低的趋势(P>0.05)。电针“内关”组、电针“三阴交”组两组中SDH活性无显著性差异(P>0.05)。电针“内关”组、电针“三阴交”组与正常对照详组无显著性差异(P>0.05)。与正常对照组相比,模拟失重组大鼠心肌组织LDH活性显著增高(P≤0.05)；与模拟失重组比较,电针“内关”组、电针“三阴交”组LDH活性显著降低(P≤0.05)。电针“内关”组、电针“三阴交”组两组中LDH活性无显著性差异(P>0.05)。与正常对照组相比,电针“内关”组、电针“三阴交”组LDH活性有降低的趋势(P>0.05)。3电针对模拟失重效应大鼠心肌组织形态学的影响正常对照组大鼠心肌细胞结构完整,细胞核呈卵圆形,居中,心肌纤维排列整齐,界限清楚；模拟失重组大鼠心肌纤维排列稀松,可见大量肌纤维断裂,并可见局部溶解性坏死。电针“内关”组、电针“三阴交”组大鼠心肌细胞较完整,细胞核呈卵圆形居中,肌纤维排列整齐,无明显坏死、溶解,细胞间质轻度水肿,损伤程度较模拟失重组轻。4电针对模拟失重效应大鼠心肌组织超微结构的影响正常对照组大鼠心肌细胞排列整齐,心肌细胞Z线清晰,明暗带清楚可辨,肌丝排列整齐,线粒体丰富,大小均一,排列整齐。线粒体双层膜结构完整,嵴致密、清晰可见,无断裂、肿胀、空泡样变。模拟失重组大鼠部分心肌细胞排列紊乱,可见心肌细胞Z线,明暗带清晰,部分肌丝排列紊乱,肌原纤维断裂,线粒体大小不一,形状多样,排列紊乱。部分线粒体双层膜结构模糊、断裂,嵴断裂、溶解、甚至消失,部分线粒体空泡样变,肿胀。电针“内关”组、电针“三阴交”组大鼠心肌细胞排列较整齐,心肌细胞Z线清晰,明暗带清楚,肌丝排列较整齐,但亦可见少部分肌丝排列欠规则,线粒体丰富,排列较整齐,线粒体双层膜结构完整,嵴致密、清晰可见,亦有较小部分出现线粒体嵴断裂,空泡样变,程度较模拟失重组轻。5电针对模拟失重效应大鼠血清ET, ANP的变化与正常对照组相比,模拟失重组血清ET含量显著增高(P≤0.05)；与模拟失重组比较,电针“内关”组、电针“三阴交”组血清ET含量显著降低(P≤0.05)。电针“内关”组、电针“三阴交”组两组中血清ET含量无显著性差异(P>0.05)。与正常对照组相比,电针“内关”组、电针“三阴交”组血清ET含量有降低的趋势(P>0.05)。与正常对照组相比,模拟失重组血清ANP含量呈增高趋势,但差异均无统计学意义(P>0.05)。与模拟失重组比较,电针“内关”组、电针“三阴交”组血清ANP含量呈降低的趋势(P>0.05)。电针“内关”组、电针“三阴交”组两组中血清ANP含量无显著性差异(P>0.05)。电针“内关”组、电针“三阴交”组与正常对照详组无显著性差异(P>0.05)。6电针对模拟失重效应大鼠心肌组织HSP70表达的影响HSP70阳性物质呈棕黄色颗粒状,细胞质或细胞核内出现棕黄色为阳性染色。正常对照组心肌组织中可见到HSP70表达阳性细胞,细胞质呈棕黄色；模拟失重组阳性表达增加,胞质染色较正常对照组深,多数阳性细胞连成片状表达,差异无统计学意义(P>0.05)。电针“内关”组和电针“三阴交”组心肌组织中可见到HSP70表达阳性细胞,细胞质呈棕黄色,与正常对照组相比,差异无统计学意义(P>0.05)；电针“内关”组与模拟失重组相比,阳性表达明显减少,胞质颜色较浅(P≤0.05)；电针“三阴交”组与模拟失重组相比,阳性表明减少,差异无统计学意义(P>0.05)。电针“内关”组和电针“三阴交”组两组大鼠心肌组织HSP70表达差异无统计学意义(P>0.05)。结论1模拟失重效应使大鼠心功能降低,心室容积变小；电针“内关”穴可以显著增高LVDd、IVSd、IVSs、LVPWd,提高FS和EF,且降低心率,从而抑制模拟失重效应大鼠心室重构,增加心脏射血能力,对模拟失重效应大鼠心功能起到明显的保护作用。2模拟失重效应大鼠心肌能量代谢出现障碍,心肌组织无氧代谢能力增强,有氧代谢能力降低；电针“内关”穴和“三阴交”穴可提高ATP酶活性,降低LDH活性,进而改善心肌能量供应,减轻模拟失重效应大鼠心肌缺血缺氧状态。3模拟失重效应大鼠心肌病理形态学结及超微结构发生适应性改变；电针促进心肌病理形态学及超微结构的修复,从而起到保护心肌组织的作用。4模拟失重效应大鼠血管舒缩物质含量增高,缺血缺氧引起应激反应,使HSP70阳性表达增加。电针通过降低血管舒缩物质含量,减轻心肌组织缺血缺氧,从而使HSP70阳性表达减少。在本实验中电针“内关”穴和“三阴交”穴作用差异不显著。