热应激对小鼠脏器损伤的研究 曹雷 （华南农业大学 兽医学院 广州 510642） 摘要：采用剖检、组织切片检查和血液学检查的方法检测了不同程度的热应激对30只昆明小白鼠脏器损伤的影响。结果发现，热应激后，小鼠的脑、肺脏、心脏等器官都有不同程度的损伤。脑膜高度瘀血，并有出血点，脑组织水肿，肺充血、水肿，心包膜及胃肠黏膜有出血点和轻度炎症病变。 关键词: 小鼠；热应激；脏器损伤 能引起动物产生应激的因素有许多种，如饲养管理方法、营养和环境等等。其中热应激对动物影响普遍而且严重[1]。热应激是指处于高环境温度中的机体对热环境提出的任何要求所做的非特异性的生理反应的总和[2]。在热应激反应中，不同组织器官或细胞存在着不同的反应性，有的细胞产生耐受性，而有的细胞则发生损伤甚至死亡[2]。 热应激是应激综合征中常见的一种，发病机理建立在Selye的应激学说基础之上，应激源是持续高温。当外界温度达到或超过 目前有关热应激影响家畜繁殖性能的报道较多，例如，Lee曾报道,热应激可以使母牛的受胎率降低[3]。大多数的畜牧业杂志和书刊中也报道过热应激对畜禽生产性能的影响[4]。对小鼠热应激损伤的研究在生物化学角度有很大的进展[5]，对其机理也有较深入地研究[6]，但对各个脏器的损伤程度并没有详尽的论述。 本试验从损伤的角度，选择试验用小白鼠，在实验室的条件下对小白鼠进行热处理，利用剖检、组织学检查和血液学检查的方法对热应激导致脏器损伤做了进一步研究。 1材料和方法 1.1 仪器 奥林巴斯CX41 1.2实验动物及分组 试验用雌性小白鼠（，购于山东大学实验动物基地）30只，经一周的适应饲养期，并保证充足的饮水和鼠料。将30只小白鼠随机分成10组，每组3只。取一组做对照组，其余的在生化培养箱内以 1.3检查方法 用外科手术器械打开腹腔、胸腔和颅腔，充分暴露内脏器官和脑，肉眼观察脏器组织的变化，然后用实体镜仔细观察各器官的变化并作记录。 取小鼠的心脏、肺脏、脑、肝等脏器组织做石蜡切片，然后用CX41 取小鼠抗凝血，采用魏氏法测其血沉值（记录15min、30 min 、45min、 60min的血沉值）[8，9]。 2结果 2．1 热应激后小鼠脏器的剖检变化（见表一） 表一 热应激后小鼠脏器的剖检变化 HS2( HS3( 2．2 组织学检查结果（见表二） 表二 热应激后小鼠的组织切片检查 组别 切 片 镜 检 变 化 HS1( HS2( HS3( HS120min小鼠肺组织切片镜检（10×10）明显出血 HS120min小鼠肺组织切片镜检（10×40）毛细血管充血淤血明显 2.3血沉测定结果 由表三、图三可以得出：小鼠的血沉速率随应激温度的升高而升高，在15min、30min、45min和60min时，血沉折线图的趋势基本相同。只有在 未休克组(mm) 1 4 7 10 2 7 10 12 1 4 9 16 图三各处理组的血液沉降值曲线 3讨论 正常情况下，在体温调节中枢的控制下，动物产热与散热处于平衡状态。由于体内物质代谢和肌肉活动过程中不断产生热量，通过皮肤的辐射、传导、对流和蒸发等方式不断散热，以保持正常体温。在高温条件下，因辐射、传导及对流散热困难，只能通过汗液蒸发散热，由于蒸发散热常常受到环境温度和机体健康情况的影响，致使散热困难，体内积热而引发一系列生理和病理变化[10]。 由于热的刺激反射性的引起大量出汗，呼吸加快促进热的放散与蒸发。但因产热多散热少，产热与放热不能保持相对的统一与平衡，体温升腾，新陈代谢旺盛，氧化不完全的中间代谢产物大量蓄积，引起脱水和酸中毒。由于脱水，水盐代谢失调，组织缺氧，碱储下降，脑脊液与体液间渗透压急剧变化，影响中枢系统对内脏的调节作用，心肺代偿机能衰竭，静脉瘀血，黏膜发绀，皮肤干燥无汗，体温下降，终于导致窒息和心脏麻痹现象。故而产生其病理变化：脑及脑膜的血管高度淤血，并认有出血点，脑脊液增多，脑组织水肿，肺充血肺水肿，胸膜、心包膜以及肠粘膜都有出血斑和浆液性炎症，乃至肝脏、肾脏、心脏和骨骼肌发生变性的病理变化[10]。 由于其脑及脑膜充血和急性水肿，其具有明显的脑症状，随着病情的恶化，心力衰竭，心动暴跳，心律不齐，脉搏急速而微弱，血液循环障碍，静脉淤血，黏膜发绀，并因伴发肺充血和肺水肿，呼吸困难，后期发生脱水，汗液分泌迅速停止，皮肤干燥，尿量减少，或无尿。呼吸浅表间歇，极度困难，濒于死亡前体温下降，昏迷不醒，陷于窒息和心脏麻痹状态[10]。 根据环境和机体所表现的症状，结合发病情况和病因进行分析和论证。因在其病理演变过程中，心肌受损，血钾降低，心脏衰弱，心律失常。肝脏损伤，谷丙转氨酶或谷草转氨酶、乳酸脱氢酶、肌酸磷酸激酶等多种血清酶升高，出血、凝血异常，肾小管变性，蛋白性肾病；脑病，弥漫性点状出血与脑水肿；胃肠道的肺脏多发性出血，症状明显[10]。 小鼠体表面积相对较大，环境温度的波动常可引起小鼠发生明显的生理学反应。小鼠汗腺不发达，不能加大喘气，唾液分泌能力有限。在运输途中或实验室内如环境温度升高则以体温升高，代谢率下降以及耳血管扩张来加快散热[11]。 外界温度变化太大,可很快使小鼠丧失体温的恒定性。低温能造成小鼠繁殖力下降,抗病力下降，短时间内可导致小鼠死亡。持续高温（ 小鼠可通过呼出的气体在鼻腔内冷却以及尿液的高度浓缩来保持水分。与大多数哺乳动物相比小鼠对饮水量不足更为敏感，因为小鼠水分代谢的半衰期仅为1.1天,比大的哺乳动物要快得多，因此，小鼠抗热应激的能力相对较弱。环境温度、湿度变化太大，尤其高温对小鼠的损伤非常严重[11]。 在本实验中，小鼠在高温环境中，新陈代谢旺盛，产热多，散热少，机体蓄热，使小鼠体温升高，出现严重的中枢神经功能紊乱现象，上几组实验中，经热应激后小鼠体温为40～41℃（正常37.5～38 总的来说，经此试验可认为热应激对小鼠的影响和损伤和对其他家畜的影响和损伤是相符的，而小鼠对热应激更加敏感，反应更加强烈，在实验室急性热应激的条件下有明显反应，并可造成不同程度的损伤。 4结论 4．1小鼠抗热应激的能力差，热应激对其有很大的危害，短时间热处理就表现出明显脱水，精神萎靡等症状。 4．2热应激时内脏器官有明显的特征性变化主要是肺脏有损伤，肺部充血淤血严重。 4．3热应激的损伤是因中枢器官受损而引起的其他内脏的损伤。 Effects of heat stress on trauma of mice visceral organs (Faculty of Veterinary Medicine, Hua Nan Agricultural University, Abstract: Different extents influence of heat stress on the visceral organs of the mice was detected by using combining methods of postmortem diagnosis, histological and haematological examination. The result showed that the visceral organs of brain,lungs and hearts etc. were scathed within different extents under conditions of heat stress. The meninges were gored highly with hemorrhagic spots, tissues of the brain and the lungs were of edema, the pericardium and the enterogastric mucous had hemorrhagic spots and slight inflammatory appearance.The results indicated that heat stress damage the visceral organs of the mice. Key Words: Mice; Heat stress; Trauma 致谢 本文是在 师哥张达、师姐于枫为完成本论文给予了大力的支持和无私的帮助。感谢姜同泉、鲍忠剑、任登良、张浩四位同学在试验中给我的帮助。 最后再一次向对给予我帮助的老师、同学及朋友表示诚挚的谢意！ 参考文献 [1] 王庆镐.家畜环境卫生学.东北农业大学主编. 中国农业出版社.第三版，16-39 . [2] 范海东，杨华，张秀峰，牛伟.南方报业 .吉林市北华大学，2000,第7期 [3] Lee.CN.Environmental stress effects on trauma of viscera.Vet Clin NorthAmerica Food Anim Prac 9:263-273,1993. [4] China Animal & Veterinary Medicine Jun 2003 Vol 30 No.3. [5] 蔡基忠.福建畜牧兽医.2000年第5期. 龙海市畜牧兽医站. [6] McMillan DR, Xiao XZ, Shao L et al. Targeted disruption of heat shock transcriptionfactor 1 abolishes thermotolerance and protection against heat inducible apoptosis. J Biol Chem, 1998, 273:7523～7528. [7] 张乐翠.组织切片技术. 莱阳农学院,1999年1月，76-85. [8] 朱连勤.兽医诊断学实验指导.莱阳农学院，1996，62-67. [9] 王书林.兽医临床诊断学.东北农业大学主编.中国农业出版社.第三版，165-172. [10] 王建华.Domestic Animal Medicine 中国农业出版社.第三版,266-270. [11] 郭万柱. 实验动物养殖与利用. 四川科学技术出版社，成都，2000. 142-143. [12] 李继红，朱国标. 临床实验科学.成都军区总医院出版社.第三版，122-125.
