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编号:10220399
急性缺氧对豚鼠听性脑干反应的影响
http://www.100md.com 《第一军医大学学报》 2000年第3期
     作者:王鸿南 王希军 宋江顺

    单位:王鸿南(解放军306医院耳鼻喉科,北京100101);王希军(第一军医大学南方医院耳鼻喉科,广东 广州510515);宋江顺(第一军医大学南方医院耳鼻喉科,广东 广州510515)

    关键词:缺氧;听性脑干反应

    第一军医大学学报000319 摘要:目的 进一步研究缺氧时豚鼠听觉电生理的改变。 方法 观察了在不同程度的急性缺氧条件下,豚鼠听性脑干反应(ABR)的改变,结果 轻度缺氧时,ABR的阈值没有改变,但其Ⅰ波潜伏期及Ⅰ~Ⅳ间期均有延长;严重缺氧时,ABR阈值升高,Ⅰ波潜伏期进一步延长,但Ⅰ~Ⅳ间期却无进一步变化,结论 提示听觉传导通路的外周部分与中枢部分对血氧浓度变化的敏感程度存在差异,同时,ABR的阈值与潜伏期对缺氧的敏感程度也存在差异,中图分类法:R363.274 文献标识码:A 文章编号:1000-2588 (2000)-03-0247-03
, 百拇医药
    The effects of acute anoxia on the auditory brainstem response of guinea pigs

    WANG Hong-nan1, WANG Xi-jun2, SONG Jiang-shun2

    (1Department of Otolaryngology, 306 Hospital of PLA, Beijing 100101, China; 2 Department of Otolaryngology, Nanfang Hospital, First Military Medical College, Guangzhou 510515, China)Abstract: Objective In order to further investigate the electro-physiological changes in auditory system of guinea pigs under anoxia. Methods Different degrees of acute anoxia were imposed on guinea pigs and the changes of their auditory brainstem response (ABR) were observed. Results When suffered from mild anoxia, the thresholds of ABRs kept unchanged, but the latencies of wave I and I~IV inter-peak periods (IPP) were prolonged. If the anoxia was severe, the threshold was elevated, and the latency of wave I was further prolonged, but the I~IV inter-peak period, however, appeared no further changes. Conclusion The peripheral part of the auditory transmission system is more sensitive to the change of the blood oxygen level than the central part, and also the sensitivity to anoxia is different between the amplitude and the latency of ABR.
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    Key words: anoxia; auditory brainstem response; guinea pig

    缺氧是许多耳病的共同发病机制,如噪声性耳聋、突聋等,国内外已有较多有关缺氧条件下人和实验动物听觉电生理的研究报道,但关于同一实验条件下不同缺氧程度对听觉诱发电位的影响则报道不多。本实验观察了不同缺氧程度时豚鼠听性脑干反应(ABR)的改变。

    1 材料和方法

    1.1 动物及分组

    18只健康白色豚鼠(4~6个月,体质量256~312 g,由第一军医大学实验动物中心提供),雌雄不拘,耳廓反射灵敏,随机分为3组,每组6只,分别为正常对照组(简称对照组)、ABR1组(供13%低浓度氧,以下称13%ABR组)、ABR2组(供7%低浓度氧,以下称7%ABR组)。每只豚鼠均以右耳为受试耳。
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    1.2 缺氧动物模型的建立

    (1)豚鼠以乌拉坦1.6 g/kg. b.w.腹腔注射麻醉。(2) 行气管切开,插入Y形玻璃管,并以丝线扎紧。同时行左侧颈总动脉插管。(3) 对照组豚鼠使其自由呼吸室内空气,各ABR组豚鼠经气管插管由小型动物呼吸机(上海第二军医大学生产)辅助呼吸,并供给13%O2+87%N2或7%O2+93%N2的低氧混合气体(广州气体厂生产)以建立缺氧动物模型。动脉插管接LM-2B型生理记录仪以观察血压变化,并可及时采血行血氧测定。

    1.3 听觉诱发电位的检测条件

    本实验在噪声<30 dB (A)的隔音环境进行,采用Nicolet Compass诱发电位系统(美国产)。所有电极均为0.38 mm针灸针,给声耳机紧贴外耳道口。记录方法:记录电极置于双耳廓前缘连线中点皮下,参考电极置于右侧耳垂,接地电极置于鼻尖部皮下。电极安放完毕后测极间电阻4~11 KΩ不等,平均6 KΩ左右。声刺激参数:0.125 ms疏波短声(click),重复率11.1次/s。记录参数:滤波带通150~2 000 Hz,叠加1 000次,扫描时间10 ms。
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    1.4 实验实施

    对照组豚鼠直接检测

    对照组豚鼠直接检测ABR,声强从90 dB SPL渐次降至阈值水平。然后取动脉血测定动脉血氧分压(PaO2)及血氧饱和度(SaO2)。 缺氧组豚鼠于供给低氧后20~30 min,分别记录ABR,方法同上。检测完毕取动脉血检测PaO2 SaO2。生理记录仪监测血压变化,若有降低则以多巴胺2 mg/kg.b.w.腹腔注射,以维持血压于相对稳定状态。

    1.5 统计分析

    3组两两比较使用方差分析(q检验);两组间比较用t检验。

    2 结果
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    2.1 正常及缺氧条件下豚鼠ABR测试结果

    (1)各组ABRⅠ波潜伏期及Ⅰ~Ⅳ间期(inter-peak period,IPP)的测定结果见表1,经统计分析各组Ⅰ波潜伏期的两两比较结果见表2,各组Ⅰ~Ⅳ间期的两两比较结果见表3。各波的潜伏期值均以其波峰所对应的值为准。Ⅰ~Ⅳ间期为Ⅰ、Ⅳ波潜伏期的差值。(2)对照组及13%ABR组阈值均为(33.3±5.16)dB SPL,统计学分析无显著差异;7%ABR组阈值为(66.7±5.16)dB SPL,与其它两组之间均有显著差异(P <0.01)。

    表1 各组豚鼠Ⅰ波潜伏期及Ⅰ~Ⅳ间期ABR (±s, ms)

    Tab. 1 The Results of WaveⅠLatencies and Wave Ⅰ~ⅣIPP
, 百拇医药
    in Each Group of Guinea Pigs (Mean ± SD, ms)

    Sound

    Intensity

    (dB SPL)

    Normal

    13%ABR

    7%ABR

    Latency of

    wave Ⅰ

    Ⅰ-Ⅳ

    IPP

, 百拇医药     Latency of

    wave Ⅰ

    Ⅰ-Ⅳ IPP

    Latency of

    wave Ⅰ

    Ⅰ-Ⅳ IPP

    90

    1.29±0.13

    1.72±0.23

    1.58±0.14

    2.20±0.16

    1.81±0.12
, 百拇医药
    2.36±0.21

    80

    1.40±0.16

    1.75±0.19

    1.68±0.16

    2.21±0.16

    1.93±0.15

    2.38±0.21

    70

    1.58±0.16

    1.77±0.17

    1.84±0.13
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    2.17±0.20

    2.14±0.24

    2.41±0.21

    60

    1.75±0.19

    1.77±0.10

    2.05±0.15

    2.13±0.21

    50

    1.89±0.18

    1.73±0.12

    2.21±0.17
, 百拇医药
    2.07±0.16

    40

    2.01±0.17

    1.69±0.09

    2.34±0.15

    2.10±0.21

    30

    2.15±0.17

    1.67±0.14

    2.43±0.05

    2.07±0.24

    表2 各组豚鼠Ⅰ波潜伏期ABR两两比较
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    Tab.2 The Intercomparision of WaveⅠLatencies Between Each Group

    Sound Intensity

    (dB SPL)

    P value

    ( 13%ABR)

    P value

    (7%ABR)

    P value

    13%ABR :7%ABR

    90

    >0.05
, 百拇医药
    <0.01

    <0.05

    80

    <0.05

    <0.01

    <0.05

    70

    >0.05

    <0.01

    <0.05

    60

    >0.05

    50
, 百拇医药
    <0.01

    40

    <0.01

    30

    <0.05

    表3 各组豚鼠Ⅰ~Ⅳ间期ABR两两比较

    Tab.3 The Intercomparision of Wave Ⅰ-Ⅳ IPP Between Each Group

    Sound Intensity

    (dB SPL)

    P value

    (13%ABR)
, 百拇医药
    P value

    (7%ABR)

    P value

    (13%ABR :7%ABR)

    90

    <0.01

    <0.01

    >0.05

    80

    <0.01

    <0.01

    >0.05

, http://www.100md.com     70

    <0.05

    <0.01

    >0.05

    60

    <0.01

    50

    <0.01

    40

    <0.01

    30

    >0.05

    2.2 正常及缺氧条件下豚鼠血氧测定的结果
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    各组豚鼠的PaO2(kPa)测定结果为:对照组11.98±0.57;13%ABR组为6.98±0.40;7%ABR组为3.52±0.44。SaO2 (%2) 测定结果为:对照组96.82±0.49;13%ABR组为78.23±3.54;7%ABR组为37068±2.11。各组结果经统计学分析有显著差异(P <0.01)

    2.3 正常及缺氧条件下豚鼠ABR典型测试波形

    见图1~3。

    图1 对照组豚鼠ABR测试波形

    Fig.1 The ABR Waveform of Normal Group
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    图2 13%ABR组豚鼠ABR测试波形

    Fig.2 The ABR Waveform of 13%ABR Group

    图3 7%ABR组豚鼠ABR测试波形

    Fig.3 The ABR Waveform of 7%ABR Group

    3 讨论

    就听觉传导路而言,从外周感受器到神经中枢,各部位对缺氧的敏感程度不一致。Attias[1] 等发现在控制动脉血压维持血pH值的情况下,缺氧时ABR的脑干传导时间(BTT)不会延长,而Ⅰ波潜伏期却显著延长,从而认为耳蜗对缺氧的敏感程度较中枢为高。Sohmer[2] 通过控制动脉血压及血pH值,对比视觉、体感及听觉等不同诱发电位在相同缺氧条件下(PaO2达到2.7~3.9 kPa),发现只有听觉诱发电位受到抑制, 而其它诱发电位则不受影响,因而也认为外周听觉感受器对缺氧的敏感程度较中枢为高。这主要是因为耳蜗与听觉中枢在血供上存在区别,前者来自小脑前下动脉的终末支—耳蜗总动脉,没有侧枝循环,因而对缺血缺氧非常敏感,后者则有来自颈内动脉和椎基底动脉的多重血液供应,侧枝循环丰富,对缺血缺氧的敏感性不如耳蜗[3]
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    本实验发现,就Ⅰ波潜伏期来说,对照组与13%ABR组在部分声强下有显著差异(80、40、30 dB SPL),在总体上呈现延长趋势,而13%ABR组与7%ABR 组相比则在各个声强下均有显著性差异,说明Ⅰ波潜伏期对缺氧程度的动态变化反应较灵敏。这是因为Ⅰ波虽对应听神经,但听神经动作电位直接来源于耳蜗,从解剖学方面看,其原因已如上所述;从电生理角度来看,一方面由于毛细胞受缺氧影响导致跨膜电位降低, 说明Corti’s器对缺氧非常敏感, 另一方面由于蜗内直流电位(EP)是其产生的“源头”,而EP的产生又依赖于血管纹上Na+-K+-ATP酶的主动运转,因此血管纹被认为对缺氧的敏感程度较高,且对内淋巴的成分变化起决定作用。

    在本实验中,对照组与13%ABR组的Ⅰ~Ⅳ间期存在显著差异,说明在本实验条件下,轻度缺氧亦可导致BTT 延长。这一方面可能是缺氧的直接作用,另一方面亦有可能是因为酸碱平衡失调对脑干中枢的影响。而13%ABR组与7%ABR组之间的Ⅰ~Ⅳ间期则无显著性差异,说明在本实验条件下,脑干对低氧浓度动态变化的反应不如耳蜗灵敏,这也从一个侧面表明脑干部分与外周听觉感受器对缺氧敏感程度的差异。
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    本实验听阈的判断是以ABRⅠ波消失为准,因为ABR阈值也反应了耳蜗的功能状态。结果是对照组与13%ABR组之间没有显著差异,而这两组与7%ABR组的听阈差异则具有显著性,说明ABR的振幅与潜伏期对缺氧的敏感程度存在差异,轻度缺氧虽然能引起耳蜗电位的改变,以及Ⅰ~Ⅳ间期延长,但不会引起听阈的改变,临床上可能无听敏度的变化。本实验对照组ABR的阈值为 (33.5±5.16 ) dB SPL,较文献[4, 5]报告高,其原因可能是麻醉药的种类及麻醉深度不同所致。由于缺氧时ABR振幅的变化差异较大,其结果没有潜伏期的变化稳定可靠,因此,本实验未将振幅的变化加以讨论。但我们在实验中发现,有些时候,缺氧时振幅反而较正常时高,这种改变的原因极其机理尚有待进一步探讨。

    综上所述,我们认为:(1) 轻度缺氧即可造成豚鼠ABRⅠ波潜伏期及Ⅰ~Ⅳ间期的显著变化,进一步加重缺氧,Ⅰ波潜伏期继续延长,而Ⅰ~Ⅳ间期则无变化,反映了耳蜗对血氧浓度变化的敏感程度较脑干中枢要高。(2) 急性缺氧时ABR的Ⅰ波潜伏期与阈值的变化不同步,说明潜伏期较振幅对缺氧更为敏感,潜伏期的改变早于听阈的改变。
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    王鸿南(1967),男,湖北安陆人,1998年毕业于第一军医大学,硕士,主治医师

    参考文献

    [1] Attias J, Sohmer H, Gold S et al. Noise and hypoxia induced temporary threshold shifts in rats studied by ABR[J]. Hear Res, 1990, 45:247~55.

    [2] Sohmer H, Freeman S, Malachi S. Multi-modality evoked potentials in hypoxia[J]. Electro Clin Neurophysiol, 1986, 64:328~42.

    [3] 武汉医学院第一附属医院耳鼻咽喉科学教研组. 耳鼻咽喉科学[M]. 北京: 人民卫生出版社, 1978. 482~3.

    [4] 姜泗长, 阎承先. 现代耳鼻咽喉科学[M]. 天津科学技术出版社, 1994. 83~4.

    [5] Walsh EJ, McGee V, Javel E. Development of auditory evoked potentials in the cat: Onset of response and development of sensitivity[J]. J Acoust Soc Am, 1986, 79:712~26.

    1999-08-16, http://www.100md.com