錢(qián)慶元，潘錦超，楊軍，3，王仁杰，3，羅凱，3，馬增春，李茂星，3，高月

1.蘭州大學(xué)藥學(xué)院，甘肅 蘭州 730000

2.軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院輻射醫(yī)學(xué)研究所，北京 100850

3.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，甘肅 蘭州 730000

我國(guó)具有世界上海拔最高、面積最大和居住人口最多的高原［1］，低壓低氧導(dǎo)致的各種高原病制約著我國(guó)高原地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和國(guó)防建設(shè)的發(fā)展，高原缺氧損傷機(jī)制及防治藥物研究逐步成為國(guó)內(nèi)外科研熱點(diǎn)［2-3］。不同于缺血缺氧等生理性缺氧研究，高原缺氧損傷研究不僅需要低氧，而且涉及低壓實(shí)驗(yàn)環(huán)境。然而，一方面限于地理、交通限制，我國(guó)4000 m 以上的高原實(shí)地實(shí)驗(yàn)室有限，另一方面常用嚙齒類(lèi)動(dòng)物缺氧耐受性優(yōu)于哺乳動(dòng)物，急慢性缺氧損傷模型往往需要將動(dòng)物置于6000 m 以上實(shí)驗(yàn)環(huán)境［4］。因此基于模擬高原低壓低氧實(shí)驗(yàn)艙的“高原問(wèn)題平原研究”成為當(dāng)前高原醫(yī)學(xué)研究的普遍范式［5-8］。

急性高原病的主要誘因是缺氧，動(dòng)脈血血?dú)夥治隹梢钥焖贉?zhǔn)確地檢測(cè)動(dòng)脈血中酸堿度、血氧、電解質(zhì)及代謝物等變化，有利于指導(dǎo)缺氧早期的診斷、治療及遠(yuǎn)期的預(yù)后［9-10］。然而人體血?dú)庵笜?biāo)非常敏感，極易受到體內(nèi)外眾多因素的影響，臨床血?dú)鉁y(cè)定具有嚴(yán)格的操作規(guī)范。缺氧大鼠進(jìn)行動(dòng)脈血?dú)鉁y(cè)定時(shí)需要降低海拔，或者脫離缺氧環(huán)境，再進(jìn)行麻醉采集動(dòng)脈血。由于氧氣和二氧化碳的擴(kuò)散速度極快，僅需0.3 s左右即可完成肺部氣體交換［11］，故從出艙到采血測(cè)定間復(fù)氧時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)PO2、PCO2、酸堿度等血?dú)庵笜?biāo)可能會(huì)造成影響。本研究通過(guò)模擬高原低壓低氧大鼠模型，比較不同缺氧時(shí)間、不同缺氧模式、缺氧后常氧恢復(fù)、缺氧預(yù)適應(yīng)等干預(yù)對(duì)模型大鼠血?dú)庵笜?biāo)檢測(cè)值的影響，以期為正確測(cè)定及解讀模擬高原缺氧大鼠血?dú)庵笜?biāo)提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、主要試劑與儀器

雄性SD 大鼠，體重為（200±10）g，購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司。所有大鼠均在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下飼養(yǎng)：溫度（22±2）℃，相對(duì)濕度（55±5）%，光照與黑暗各12 h 循環(huán)。動(dòng)物許可證號(hào)：SCXK（京）2021-0011。研究方案通過(guò)軍事科學(xué)院動(dòng)物倫理委員會(huì)審查（IACUC-DWZX-2023-P595），動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和操作按照《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物護(hù)理和使用指南》進(jìn)行。

戊巴比妥（57-33-0）為美國(guó)Sigma 公司產(chǎn)品；肝素鈉（20220527）為國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品；乙酰唑胺（RH102875）為上海易恩化學(xué)技術(shù)有限公司產(chǎn)品；DGDR-10Ⅱ型干式電化學(xué)法血?dú)馍瘻y(cè)試卡（W36417401H）和血?dú)鉁y(cè)試包（W45117127H）為廣州萬(wàn)孚生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品。

模擬高原低壓低氧大型實(shí)驗(yàn)艙、模擬高原低壓低氧小型動(dòng)物艙均為貴州風(fēng)雷軍州風(fēng)雷航空軍械有限責(zé)任公司產(chǎn)品；BGA-102 便攜式血?dú)馍治鰞x為廣州萬(wàn)孚生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品；血細(xì)胞分析儀為希森美康醫(yī)用電子上海有限公司產(chǎn)品；ME-204 分析天平為梅托勒-托利多儀器上海有限公司產(chǎn)品。

1.2 干預(yù)措施及實(shí)驗(yàn)方案

預(yù)實(shí)驗(yàn)篩選缺氧條件。在課題組前期實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分別選擇7000、6500、6000 m 進(jìn)行3 d缺氧試驗(yàn)，并測(cè)定大鼠血?dú)庵笜?biāo)。綜合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在兼顧存活率和缺氧損傷效果的基礎(chǔ)上，最終采用6500 m海拔高度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.2.1 不同缺氧時(shí)間干預(yù) 將40 只SD 雄性大鼠按體重隨機(jī)分為四組，分別為對(duì)照組和缺氧1、3、4 d組，每組10只，分籠飼養(yǎng)并標(biāo)記。對(duì)照組置于動(dòng)物飼養(yǎng)室（海拔50 m）正常飼養(yǎng)，缺氧各組分別置于模擬高原低壓低氧小型動(dòng)物艙中，設(shè)定模擬高原缺氧海拔為6500 m，在缺氧相應(yīng)時(shí)間后降低海拔、打開(kāi)艙門(mén)，按2.8 mL/kg腹腔注射2%戊巴比妥，立即采集大鼠動(dòng)脈血進(jìn)行紅細(xì)胞、血紅蛋白及血?dú)鉁y(cè)定。

1.2.2 不同缺氧模式干預(yù) 將50 只SD 雄性大鼠按體重隨機(jī)分為五組，每組10 只，分籠飼養(yǎng)并標(biāo)記。其中對(duì)照組置于動(dòng)物飼養(yǎng)室（海拔50 m）正常飼養(yǎng)。

小艙給藥組提前每天灌胃給予乙酰唑胺100 mg/kg，連續(xù)3 d；小艙不給藥組灌胃給予同體積等滲氯化鈉溶液。3 d 后，上述兩組置于模擬6500 m 海拔高原低壓低氧小型動(dòng)物艙中，缺氧72 h 后降低海拔、打開(kāi)艙門(mén)，按2.8 mL/kg 腹腔注射2%戊巴比妥，立即采集大鼠動(dòng)脈血進(jìn)行紅細(xì)胞、血紅蛋白及血?dú)鉁y(cè)定。

大艙給藥組提前每天灌胃給予乙酰唑胺100 mg/kg，連續(xù)3 d；大艙不給藥組灌胃給予同體積等滲氯化鈉溶液。3 d 后，兩組大鼠置于模擬6500 m 海拔高原低壓低氧大型實(shí)驗(yàn)艙中，缺氧72 h 后，實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)入緩沖艙，緩沖艙海拔以5 m/s 速度升高到3500 m，動(dòng)物艙海拔下降到3500 m 時(shí)兩者打通。實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)入動(dòng)物艙，在艙內(nèi)采集動(dòng)脈血通過(guò)傳遞窗運(yùn)出氧艙，并在艙外進(jìn)行紅細(xì)胞、血紅蛋白及血?dú)鉁y(cè)定。

1.2.3 不同復(fù)氧時(shí)間干預(yù) 將40 只SD 雄性大鼠按體重隨機(jī)分為四組，每組10 只，分籠飼養(yǎng)并標(biāo)記。其中對(duì)照組置于動(dòng)物飼養(yǎng)室（海拔50 m）正常飼養(yǎng)。另三組大鼠置于模擬高原低壓低氧小型動(dòng)物艙中，在模擬6500 m 海拔高度缺氧72 h后降低海拔、打開(kāi)艙門(mén)。其中0 h 復(fù)氧組立即按2.8 mL/kg 腹腔注射2%戊巴比妥，采集動(dòng)脈血；6 h 復(fù)氧組復(fù)氧恢復(fù)6 h 后同法麻醉，采集動(dòng)脈血；72 h 復(fù)氧組復(fù)氧恢復(fù)72 h 后同法麻醉，采集動(dòng)脈血。各組動(dòng)脈血進(jìn)行紅細(xì)胞、血紅蛋白及血?dú)鉁y(cè)定。

1.2.4 缺氧預(yù)適應(yīng)干預(yù) 將30 只SD 雄性大鼠按體重隨機(jī)分為三組，每組10 只，分籠飼養(yǎng)并標(biāo)記。其中對(duì)照組置于動(dòng)物飼養(yǎng)室（海拔50 m）正常飼養(yǎng)。另兩組置于模擬高原低壓低氧小型動(dòng)物艙中，在模擬6500 m 海拔高度缺氧72 h后降低海拔、打開(kāi)艙門(mén)。其中非預(yù)適應(yīng)組立即按2.8 mL/kg腹腔注射2%戊巴比妥，采集動(dòng)脈血；預(yù)適應(yīng)組復(fù)氧恢復(fù)72 h 后，再次模擬6500 m 缺氧72 h，大鼠取出后，立即麻醉，采集動(dòng)脈血。各組動(dòng)脈血進(jìn)行紅細(xì)胞、血紅蛋白及血?dú)鉁y(cè)定。

1.3 血?dú)馍治鰞x測(cè)定血?dú)夥治鲋笜?biāo)

缺氧完成后，從氧艙中取出大鼠，用2%戊巴比妥按2.8 mL/kg劑量腹腔注射麻醉后，將動(dòng)物固定于手術(shù)臺(tái)，剪開(kāi)腹腔，采用1 mL 肝素化注射器采集腹主動(dòng)脈血0.5～0.8 mL，采集完成后立即用橡皮封閉，5 min 內(nèi)接入DGDR-10Ⅱ型干式電化學(xué)法血?dú)馍瘻y(cè)試卡，在BGA-102 便攜式血?dú)馍治鰞x上檢測(cè)酸堿度、PCO2、乳酸、PO2、氫離子濃度、實(shí)際碳酸氫根、標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫根、標(biāo)準(zhǔn)堿剩余、實(shí)際堿剩余、緩沖堿、SO2和PO2/FIO2等指標(biāo)。

1.4 血細(xì)胞分析儀測(cè)定紅細(xì)胞數(shù)和血紅蛋白含量

各組經(jīng)腹主動(dòng)脈采血1 mL于肝素抗凝管，上下輕倒，使其充分抗凝，用血細(xì)胞分析儀進(jìn)行分析，測(cè)定紅細(xì)胞數(shù)和血紅蛋白含量。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用Graphpad Prism 8軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，用單因素或雙因素方差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，P＜0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同缺氧時(shí)間對(duì)低壓低氧模型鼠血?dú)夂图t細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)的影響

與對(duì)照組比較，缺氧大鼠PO2和PO2/FIO2值升高（均P＜0.01），且缺氧1 d 與缺氧4 d 差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.01），見(jiàn)表1。結(jié)果提示，大鼠缺氧時(shí)間長(zhǎng)者損傷更大，出艙后復(fù)氧更嚴(yán)重。

表1 不同缺氧時(shí)間各組血?dú)夥治龊图t細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果比較Table 1 Effects of different hypoxia time on blood gas and erythrocyte-related indicators in rats（，n=10）

表1 不同缺氧時(shí)間各組血?dú)夥治龊图t細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果比較Table 1 Effects of different hypoxia time on blood gas and erythrocyte-related indicators in rats（，n=10）

與對(duì)照組比較，*P＜0.05，**P＜0.01；與缺氧1 d 組比較，##P＜0.01.PO2：血氧分壓；SO2：血氧飽和度；FiO2：吸入氣中的氧濃度分?jǐn)?shù)；PCO2：二氧化碳分壓；：碳酸氫根.1 mmHg=0.133 kPa.

與對(duì)照組比較，缺氧大鼠酸堿度、PCO2、實(shí)際碳酸氫根、標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫根、標(biāo)準(zhǔn)堿剩余、實(shí)際堿剩余、緩沖堿值隨缺氧時(shí)間延長(zhǎng)而減少（均P＜0.01），氫離子濃度隨缺氧時(shí)間延長(zhǎng)而增加（P＜0.01），部分指標(biāo)缺氧1 d與4 d差異也具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），見(jiàn)表1。結(jié)果提示，缺氧會(huì)造成大鼠酸堿平衡紊亂，且缺氧時(shí)間長(zhǎng)者酸堿平衡紊亂更嚴(yán)重。

與對(duì)照組比較，缺氧大鼠紅細(xì)胞數(shù)和血紅蛋白含量隨缺氧時(shí)間延長(zhǎng)而增加，第3 天差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），且缺氧4 d 與缺氧1 d 差異也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），見(jiàn)表1。結(jié)果提示，缺氧會(huì)導(dǎo)致大鼠紅細(xì)胞數(shù)和血紅蛋白含量增加，且缺氧時(shí)間長(zhǎng)者增加更多。

2.2 不同缺氧模式對(duì)低壓低氧模型鼠血?dú)夂图t細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)的影響

與小艙不給藥組比較，大艙不給藥組PO2和SO2顯著降低（均P＜0.01）。與不給藥組比較，給藥組PO2、SO2和PO2/FIO2值有所降低，其中大艙組SO2尤為顯著（均P＜0.01），見(jiàn)表2。結(jié)果提示，小型動(dòng)物艙缺氧大鼠出艙后的復(fù)氧情況更嚴(yán)重，而乙酰唑胺能緩解出艙后的復(fù)氧情況。

表2 不同缺氧模式各組血?dú)夥治龊图t細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果比較Table 2 Effects of different hypoxia models on blood gas and erythrocyte-related indicators in rats（，n=10）

表2 不同缺氧模式各組血?dú)夥治龊图t細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果比較Table 2 Effects of different hypoxia models on blood gas and erythrocyte-related indicators in rats（，n=10）

與對(duì)照組比較，**P＜0.01；與小艙給藥組比較，#P＜0.05，##P＜0.01；與小艙不給藥組比較，△P＜0.05，△△P＜0.01；與大艙不給藥組比較，▲P＜0.05，▲▲P＜0.01.PO2：血氧分壓；SO2：血氧飽和度；FiO2：吸入氣中的氧濃度分?jǐn)?shù)；PCO2：二氧化碳分壓；：碳酸氫根.1 mmHg=0.133 kPa.

與小艙不給藥組比較，大艙不給藥組酸堿度、乳酸值增加（P＜0.05或P＜0.01），氫離子濃度減少（P＜0.05）。與不給藥組比較，給藥組部分指標(biāo)恢復(fù)（P＜0.05或P＜0.01），見(jiàn)表2。結(jié)果提示，與大型實(shí)驗(yàn)艙比較，小型動(dòng)物艙導(dǎo)致的酸堿平衡紊亂可能更嚴(yán)重，而乙酰唑胺能緩解缺氧大鼠酸堿平衡紊亂。

小艙給藥組與不給藥組、大艙給藥組與不給藥組紅細(xì)胞數(shù)和血紅蛋白含量差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），且均明顯多于對(duì)照組（均P＜0.05），見(jiàn)表2，提示不同的缺氧模式及給予乙酰唑胺對(duì)紅細(xì)胞數(shù)及血紅蛋白含量影響不大。

2.3 常氧恢復(fù)時(shí)間對(duì)低壓低氧模型鼠血?dú)夥治龊图t細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)的影響

與對(duì)照組比較，0 h 復(fù)氧組和6 h 復(fù)氧組大鼠PO2、SO2和PO2/FIO2值均有所增加（P＜0.05或P＜0.01），隨復(fù)氧時(shí)間延長(zhǎng)而減少，72 h復(fù)氧組僅SO2與對(duì)照組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表3。結(jié)果提示，常氧恢復(fù)能緩解缺氧大鼠出艙后的復(fù)氧情況。

表3 不同常氧恢復(fù)時(shí)間各組血?dú)夥治龊图t細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果比較Table 3 Effects of normoxic recovery on blood gas and erythrocyte-related indicators in rats（，n=10）

表3 不同常氧恢復(fù)時(shí)間各組血?dú)夥治龊图t細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果比較Table 3 Effects of normoxic recovery on blood gas and erythrocyte-related indicators in rats（，n=10）

與對(duì)照組比較，*P＜0.05，**P＜0.01；與0 h復(fù)氧組比較，#P＜0.05，##P＜0.01；與6 h復(fù)氧組比較，△△P＜0.01.PO2：血氧分壓；SO2：血氧飽和度；FiO2：吸入氣中的氧濃度分?jǐn)?shù)；PCO2：二氧化碳分壓：碳酸氫根.1 mmHg=0.133 kPa.

與對(duì)照組比較，0 h 復(fù)氧組和6 h 復(fù)氧組大鼠酸堿度、PCO2、實(shí)際碳酸氫根、實(shí)際堿剩余、緩沖堿、標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫根、標(biāo)準(zhǔn)堿剩余降低（均P＜0.01），氫離子濃度顯著增加（均P＜0.01），與0 h 復(fù)氧組比較，72 h復(fù)氧組酸堿度、PCO2、實(shí)際碳酸氫根、實(shí)際堿剩余、緩沖堿、標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫根、標(biāo)準(zhǔn)堿剩余均顯著增加（均P＜0.01），氫離子濃度顯著減少（P＜0.01）。與6 h復(fù)氧組比較，72 h復(fù)氧組氫離子濃度、乳酸顯著降低（均P＜0.01），酸堿度、實(shí)際碳酸氫根、實(shí)際堿剩余、緩沖堿、標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫根、標(biāo)準(zhǔn)堿剩余顯著增加（均P＜0.01），見(jiàn)表3。結(jié)果提示，常氧恢復(fù)能緩解缺氧導(dǎo)致的大鼠酸堿平衡紊亂。

與對(duì)照組比較，復(fù)氧組紅細(xì)胞數(shù)和血紅蛋白含量均有所增加，但隨著復(fù)氧時(shí)間延長(zhǎng)各指標(biāo)有所恢復(fù)，其中72 h 復(fù)氧組與對(duì)照組差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），見(jiàn)表3。結(jié)果提示，常氧恢復(fù)能改善缺氧引起的紅細(xì)胞和血紅蛋白含量增加。

2.4 缺氧預(yù)適應(yīng)對(duì)低壓低氧模型鼠血?dú)夂图t細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)的影響

預(yù)適應(yīng)組與非預(yù)適應(yīng)組PO2、SO2和PO2/FIO2差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），且均較對(duì)照組增加，見(jiàn)表4，提示缺氧預(yù)適應(yīng)對(duì)缺氧后復(fù)氧情況的改善效果不明顯。

表4 是否缺氧預(yù)適應(yīng)各組血?dú)夥治龊图t細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果比較Table 4 Effects of hypoxia preconditioning on blood gas and erythrocyte-related indicators in rats（，n=10）

與對(duì)照組比較，*P＜0.05，**P＜0.01；與非預(yù)適應(yīng)組比較，#P＜0.05，##P＜0.01.PO2：血氧分壓；SO2：血氧飽和度；FiO2：吸入氣中的氧濃度分?jǐn)?shù)；PCO2：二氧化碳分壓；：碳酸氫根.1 mmHg=0.133 kPa.

與非預(yù)適應(yīng)組比較，預(yù)適應(yīng)組酸堿度、實(shí)際碳酸氫根、實(shí)際堿剩余、標(biāo)準(zhǔn)堿剩余、緩沖堿、標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫根均增加（均P＜0.05），氫離子濃度減少（P＜0.01），見(jiàn)表4，提示缺氧預(yù)適應(yīng)能緩解缺氧導(dǎo)致的酸堿平衡紊亂。

與非預(yù)適應(yīng)組比較，預(yù)適應(yīng)組紅細(xì)胞數(shù)和血紅蛋白含量減少，其中紅細(xì)胞數(shù)與對(duì)照組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表4，提示缺氧預(yù)適應(yīng)能在一定程度改善缺氧引起的大鼠紅細(xì)胞數(shù)及血紅蛋白含量增加。

3 討論

動(dòng)脈血血?dú)夥治鍪桥袛鄼C(jī)體缺氧狀況和抗缺氧治療、藥物有效性的核心指標(biāo)。一般根據(jù)PO2及SO2判斷缺氧及通氣情況，根據(jù)酸堿度、PCO2、堿剩余判斷酸堿失衡［12-13］。在醫(yī)學(xué)教學(xué)和科研中，經(jīng)常采用大鼠作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，其具有生長(zhǎng)快、生命周期短、生理學(xué)和行為學(xué)特征與人類(lèi)相似等特征［14］。建立高原低壓低氧大鼠模型并通過(guò)血?dú)夥治雠袛嗳毖鯎p傷情況應(yīng)用較為廣泛。低壓低氧模型鼠血?dú)夥治龅恼_測(cè)定及合理解讀，對(duì)于高原缺氧模型的建立及評(píng)價(jià)至關(guān)重要。但當(dāng)前大鼠的動(dòng)脈血?dú)夥治鋈源嬖诤芏嗬щy，且目前也尚未有研究系統(tǒng)闡釋不同缺氧干預(yù)對(duì)血?dú)夥治鼋Y(jié)果的影響。

由于大鼠無(wú)創(chuàng)血?dú)夥治鲞€不成熟，現(xiàn)在幾乎都需要麻醉后采集動(dòng)脈血進(jìn)行測(cè)定。戊巴比妥麻醉會(huì)對(duì)呼吸造成一定影響，導(dǎo)致常氧大鼠血?dú)釶O2低于生理正常值。較常氧大鼠，缺氧大鼠血液PO2、SO2和PO2/FIO2值隨缺 氧時(shí)間 延長(zhǎng)而 增加，這種異常與血?dú)獠杉枰趶?fù)氧環(huán)境中進(jìn)行有關(guān)：缺氧后復(fù)氧大鼠存在過(guò)度換氣現(xiàn)象，在心肺組織無(wú)結(jié)構(gòu)性損傷的前提下，過(guò)度換氣會(huì)吸入更多的空氣，增加肺泡換氣效率。同時(shí)缺氧導(dǎo)致血液紅細(xì)胞和血紅蛋白增多，復(fù)氧后能夠快速捕捉更多的氧氣，增加SO2。紅細(xì)胞和血紅蛋白的這一變化可能是缺氧預(yù)適應(yīng)的理論基礎(chǔ)。過(guò)高的紅細(xì)胞和血紅蛋白有利于急性缺氧適應(yīng)，但長(zhǎng)期會(huì)導(dǎo)致紅細(xì)胞增多癥等慢性高原病［15］。

在缺氧環(huán)境中，氧分壓下降刺激呼吸中樞，觸發(fā)低氧通氣的驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)致呼吸加深加快，從而使PCO2減少，可能會(huì)引起低碳酸血癥和呼吸性堿中毒。在缺氧狀態(tài)下，二氧化碳的生成量超過(guò)了耗氧量，導(dǎo)致二氧化碳排出量/攝氧量上升，細(xì)胞由有氧代謝轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)氧代謝產(chǎn)生乳酸［16］，促使動(dòng)物血液酸堿度值減?。?7］。酸堿度值超出正常范圍提示存在失衡，但酸堿度值正常仍可能有酸堿失衡。堿剩余可以代表體內(nèi)堿儲(chǔ)備的增加與減少，超出正常提示有代謝酸失衡［18-19］。本文資料顯示，相比常氧大鼠，缺氧大鼠血液酸堿度、PCO2、實(shí)際碳酸氫根、標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫根、實(shí)際堿剩余、標(biāo)準(zhǔn)堿剩余、緩沖堿值隨缺氧時(shí)間延長(zhǎng)而減少，氫離子濃度和乳酸含量隨缺氧時(shí)間延長(zhǎng)而增加，動(dòng)物體內(nèi)處于代謝性酸中毒狀態(tài)［20］。

大鼠6500 m 缺氧后，在3500 m 海拔采集血樣，仍然存在復(fù)氧和過(guò)度換氣的問(wèn)題。但由于3500 m 海拔的氧分壓和氧濃度只有平原地區(qū)的65%。所以即使復(fù)氧，PO2也不會(huì)超過(guò)對(duì)照組。而體內(nèi)乳酸經(jīng)肝臟代謝后由腎分泌排泄，短期過(guò)度換氣不能改變體內(nèi)的乳酸情況。缺氧恢復(fù)組大鼠氧合狀態(tài)指標(biāo)較缺氧3 d 組低但仍大于對(duì)照組，說(shuō)明氧分壓下降，過(guò)度換氣的應(yīng)激反應(yīng)有所緩解，但并沒(méi)有完全恢復(fù)。從相關(guān)血?dú)庵笜?biāo)的變化可以看出，3 d 的恢復(fù)期基本糾正了缺氧3 d 對(duì)酸堿平衡的破壞。缺氧預(yù)適應(yīng)后再缺氧大鼠的氧合狀態(tài)血?dú)庵笜?biāo)值與缺氧大鼠相差不大，說(shuō)明應(yīng)激性過(guò)度換氣仍然存在，但預(yù)適應(yīng)能在一定程度上減輕缺氧造成的酸堿平衡紊亂。

隨著高原缺氧研究的不斷推進(jìn)，現(xiàn)有的模擬低壓低氧范式大量使用，但大鼠的血?dú)夥治鼋Y(jié)果不盡相同。理論上大鼠缺氧后氧分壓等氧合指標(biāo)應(yīng)下降，但因復(fù)氧后過(guò)度換氣和紅細(xì)胞、血紅蛋白增加等問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致與理論相反的結(jié)果出現(xiàn)。由于體內(nèi)酸堿平衡主要通過(guò)腎臟進(jìn)行調(diào)節(jié)，受復(fù)氧環(huán)境中短時(shí)間內(nèi)的過(guò)度換氣影響不大，所以更能反映模擬高原缺氧大鼠血?dú)庹鎸?shí)情況，可能更適用于大鼠缺氧損傷程度和相關(guān)藥效評(píng)價(jià)。

綜上所述，高原缺氧會(huì)引起一系列復(fù)雜的病變，涉及呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和血液系統(tǒng)等的變化，其中血液學(xué)變化與肺、心和大腦等重要器官均有關(guān)聯(lián)。本研究采用血?dú)夥治鲋笜?biāo)探究不同缺氧條件對(duì)大鼠生理功能的影響，并重點(diǎn)關(guān)注了動(dòng)物脫離氧艙后的復(fù)氧問(wèn)題，試圖在血液學(xué)指標(biāo)方面對(duì)其缺氧損傷機(jī)制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以期有助于促進(jìn)高原缺氧損傷診斷和治療的研究進(jìn)程。但本研究存在樣品數(shù)量少和分析比較的血?dú)庵笜?biāo)較少等問(wèn)題，在今后的研究中需要通過(guò)擴(kuò)大樣本量，并輔助血常規(guī)、血生化等技術(shù)手段進(jìn)一步驗(yàn)證缺氧對(duì)大鼠血?dú)獾挠绊?，為穩(wěn)定的大鼠缺氧損傷模型建立以及客觀評(píng)價(jià)提供參考。

志謝研究得到軍隊(duì)中醫(yī)藥服務(wù)能力培育與提升專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃（2021ZY009）支持

AcknowledgementsThis work was supported by the Special Plan for Cultivating and Improving the Service Capability of Traditional Chinese Medicine in the Army(2021ZY009)

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

Conflict of InterestsThe authors declare that there is no conflict of interests

?The author(s) 2023.This is an open access article under the CC BY-NC-ND 4.0 License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)