噪声对大鼠记忆能力、血压及脏器组织的影响①

黄志超，邱瑞莹，王 忠

(新疆医科大学1公共卫生学院;2医学实验动物中心，乌鲁木齐830011)

噪声是指使人感到烦躁或音量过强而危害到人体健康的一切声音。噪声污染属于感觉公害，研究表明噪声除了会对人类听力造成损伤外，还会通过听觉器官作用于大脑中枢神经系统，以致影响到全身各个器官，并且也会给人体其他系统带来危害[1-3]，本研究拟观察在噪声暴露下大鼠记忆能力、血压以及各脏器系数的改变，为进一步研究噪音对身体的损害提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物SD大鼠50只，雌雄各半，体重160～200克，由新疆医科大学医学实验动物中心提供（动物生产许可证号：SCXK[新]2011-0004，动物使用许可证号：SYXK[新]2011-0004）。

1.1.2 仪器与设备SLY-RY Y型迷宫(北京硕林苑科技有限公司)；BP-98A智能无创血压计（北京软隆科技有限责任公司）；GM1357型数字式噪音计（大连华齐泰精密仪器有限公司）；ACS-1.5A电子称（上海友声衡器有限公司）；AL204分析天平（上海梅特勒-托利多仪器有限公司）；VS-1300L-U超净工作台（苏州安泰空气技术有限公司）；有源2.0音箱，解剖器械。

1.1.3 试剂与药品 甲醛；戊巴比妥钠。

1.2 方法

1.2.1 实验分组与噪音暴露50只SD大鼠，雌雄各半，适应性饲养一周，于第二周进行Y迷宫训练测试。选取40只测试合格的大鼠，按照学习记忆时间随机分为4个组，每组10只，即对照组（48 dB）、70 dB噪声组、90 dB噪声组、110 dB噪声组。所有大鼠均在无特定病原体(Specific Pathogen Free，SPF）环境中饲养，对照组环境噪声为48 dB；噪声组大鼠放在单独的实验室中饲养，以免影响其它动物。将MP3播放器和一个有源2.0音箱连接，对大鼠播放噪声进行噪声暴露处理，用GM1357型数字式噪音计检测各组的噪音分贝值。设置MP3为连续随即播放模式，使大鼠暴露于不规则连续噪声环境中。本实验噪声源主要为汽车发动机声音、建筑场地各种敲击声和娱乐场所喧闹音。各组大鼠除对照组外，其余每组大鼠按照设定的噪音分贝，分别于每天上午10:00—14:00和下午15:30—19:30，连续给予不规则的噪音刺激，连续30 d。实验期间每周称量大鼠体重一次。

1.2.2 大鼠学习记忆能力的测试实验期间，每周用Y型迷宫测试大鼠学习记忆能力。采用随机休息法：安全区以无规则次序变换，以训练动物辨别灯光刺激及安全方位的能力，动物受电击逃到安全区后，灯光持续作用10～15 s，熄灯后结束一次测试，动物所在支臂就作为下一次测试的起点，两次测试时间间隔为30 s或休息1 min后再予以第2次测试，依次重复，测试至达到连续9/10，正确反应次数定为A,以A/10表示记忆的保持能力，此值越高说明记忆力越好[4]。将大鼠放入Y型迷宫中适应3～5 min后，随即启动Y型迷宫按钮，以大鼠从危险区逃离至安全区的时间来判断大鼠的记忆能力。实验在每周固定的时间进行，排除噪音、光线等外界干扰。

1.2.3 大鼠血压的测量各组大鼠在分组后，采用无创血压计测量各组大鼠血压。于噪音干预后第二周、第三周和第四周测量大鼠血压。测量前将大鼠静置于鼠袋5 min再连续测量大鼠尾部收缩压5次，取5次测量的平均值作为大鼠血压测量值[5]。

1.2.4 大鼠脏器形态学观察和病理学检查实验第30天晚上10:00开始禁食不禁水，第31天上午10:00对各组大鼠进行称重后，用2%戊巴比妥钠麻醉，并立即处死，解剖大鼠，依次取出肾上腺、睾丸、卵巢、心脏和大脑，取出后迅速用分析天平称重脏器，记录数据，计算各脏器系数:脏器系数=脏器湿质量（g）/终体质量（g）。取大鼠的心脏、大脑、腹主动脉、肾脏，以4%甲醛固定，制作病理切片，HE染色，光镜下检查病理学变化。

1.3 统计学处理所有数据均使用SPSS18.0统计软件进行处理，计量资料以均数±标准差(±s）表示。满足正态性的资料采用单因素方差分析进行组间比较，噪声对大鼠血压影响的比较采用重复测量数据的方差分析，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 噪声对大鼠记忆能力的影响经过90 dB和110 dB噪声处理的暴露组大鼠与对照组大鼠之间在逃离迷宫时所花费的时间差异具有统计学意义(P＜0.01)，90 dB与110 dB噪声组所花费时间均长于对照组。各组大鼠体重比较，差异均无统计学意义（表1）。

表1噪声对大鼠学习记忆能力的影响（±s）

表1噪声对大鼠学习记忆能力的影响（±s）

注：与对照组比较，*P＜0.01。

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2.2 噪声对大鼠血压变化的影响在对大鼠血压变化的测量中，噪声处理前各组大鼠血压水平差异无统计学意义，而在进行噪声暴露处理的第10天、第20天以及第30天的血压测量中，90 dB和110 dB噪声组大鼠的血压与对照组相比差异均有统计学意义（P＜0.01），90 dB和110 dB噪声组大鼠的血压显著高于对照组；70 dB噪声组大鼠的血压与对照组相比差异无统计学意义（P＞0.05）(表2）。

2.3 噪声对大鼠脏器系数的影响70、90、110 dB噪声组大鼠的心脏系数、肾上腺系数与对照组相比差异有统计学意义（P＜0.01～0.05），110 dB噪声组雌性大鼠的卵巢系数与对照组雌性大鼠相比差异具有统计学意义（P＜0.05）；各分贝噪声处理组大鼠的大脑系数、雄性大鼠的睾丸系数与对照组相比，差异均无统计学意义（P＞0.05）（表3）。

表2噪声对大鼠血压的影响（±s，mmHg，n=10）

表2噪声对大鼠血压的影响（±s，mmHg，n=10）

注：与对照组相比，*P＜0.01。

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表3噪声对大鼠脏器系数的影响（-x±s，%，n=10）

2.4 大鼠脏器病理学检查结果

本实验选取大鼠的心脏和肾脏制作病理切片，采用HE染色，光镜下并未观察到明显的病理学改变。与对照组比较，各分贝噪声组大鼠肾脏细胞胞浆浸润，髓质与皮质细胞无明显变化，肾小管未见扩张（图1）；与对照组比较，各分贝噪声组大鼠心脏心肌细胞形态无明显变化，胞浆丰富，被膜清晰，毛细血管内皮细胞无肿胀，无浸润（图2）。

图1大鼠肾脏HE染色(×400)

图2大鼠心脏HE染色(×400)

3 讨论

噪声除引起听觉系统的损害外，对非听觉系统的影响也是不可忽视的，高频噪声可引起神经系统、心血管系统、生殖系统等的紊乱[6]。本实验也证实了噪声对大鼠学习和记忆能力、血压、内分泌系统以及生殖系统都会产生影响，但并未发现各脏器产生显著的病理变化。

陈抗松等[7]研究发现在100 dB噪声暴露中的大鼠会产生学习记忆能力下降的现象，目前有研究认为这一现象可能是与动物大脑部分海马有关[4]，也有研究认为与噪声造成动物脑部暂时性缺血、缺氧，抑制了神经细胞的正常活动[8]。有研究发现长时间的噪声干扰使胸内压变动，影响心血管系统，急性噪声暴露常引起高血压，目前认为机制有两种，一是噪声刺激中枢神经系统，使大脑皮层兴奋与抑制失调，皮层下血管运动中枢失衡，肾上腺素能活性增加，使节后交感神经释放去甲肾上腺素（NE），引起外周血中NE含量升高，通过NE引起周围小血管收缩，而使血压升高[9]；二是与噪声引起血浆中血管紧张素Ⅱ含量升高有关，血管紧张素Ⅱ能直接作用于血管平滑肌和中枢神经系统的某些靶细胞引起强烈的升压效应[10]，说明噪声也可以通过影响内分泌系统进而影响机体其他系统，在本实验中也观察到噪声暴露下的大鼠肾上腺产生了变化。本次研究中观察了噪声对雌性大鼠卵巢造成影响，未观察到噪声对雄性大鼠睾丸产生不利影响。关于噪声对大鼠脏器病理上的影响，张彦红等[13]的研究显示在高频稳态噪声暴露下的雌性大鼠大脑、肝脏、脾脏、心脏组织有不同程度的病理损伤，脑组织表现为结构疏松、水肿等病理改变，但在本研究中并未发现大鼠脏器组织发生明显的病理变化，这种差异可能与大鼠性别、使用的仪器相关。从本实验的结果可以看出，噪声会对机体的多个器官、系统造成不利影响，但是噪声对机体造成危害的机制还有待开展更多的科学研究。