睡眠剥夺致小鼠痛阈、阿司匹林敏感性和PH的变化及相关性研究

钟超超1申苏平1潘波1孟雅玲1徐晓1沈中山1殷庆

（1徐州医学院麻醉学院221000；2徐州医学院麻醉药理学教研室江苏徐州221000）

【摘要】目的研究不同持续时间睡眠剥夺（SD）致小鼠痛阈、阿司匹林敏感性变化与血液PH变化的相关性问题。方法采用小平台水环境法建立睡眠剥夺模型，以正常组（CC）作为对照，使用热板法测量不同持续时间睡眠剥夺对小鼠痛阈以及注射阿司匹林后的痛阈值，采用PH仪测量小鼠血液的PH。结果与CC组相比，SD1、SD2痛阈值变化无统计学意义(P>0.05)、SD3组痛阈值升高（P<0.05），睡眠剥夺组对阿司匹林敏感性发生改变（P<0.05），SD1组PH降低（P<0.05）、SD2与SD3组PH显著升高（P<0.01）。与SD1组相比，SD2、SD3组痛阈升高（P<0.05、P<0.01）,PH显著升高（P<0.01）。结论长时间睡眠剥夺可导致痛阈升高，且其变化与PH的变化相关，并随着睡眠剥夺的时间延长、相关性越明显。

【关键词】睡眠剥夺痛阈阿司匹林敏感性PH

【中图分类号】R338.63【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2012）01-0016-02

睡眠是机体消除疲劳所需要的一种完全休息状态，是中枢神经系统主动产生的神经调节过程。睡眠剥夺(SleepDeprivation,SD)是部队在紧急情况下,特别是战争、自然灾害、事故救援,甚至非典等特殊事件发生时的常见现象,是导致军事人员疲劳衰竭、发生非战斗减员的重要因素之一，在未来的高技术战争条件下,睡眠剥夺问题可能会更加突出[1]，疼痛是个人在情感和感官方面的一种不愉快的主观体验，引起疼痛不需要特殊的刺激，任何形式的刺激只要达到一定程度而成为伤害性刺激都可以引起疼痛。临床上阿司匹林由于解热镇痛、抗风湿效果良好，在解热镇痛药物中占有重要地位，在临床上应用相当广泛。另外有研究表明机体对疼痛的敏感性受多种因素的影响，而睡眠剥夺作为一种刺激会导致机体处于应激状态，血液成分、PH、各种离子通道以及兴奋性氨基酸的表达会发生改变[2]，从而导致机体对痛刺激反应的阈值和对镇痛药物敏感性发生改变.最近不少研究发现疼痛、睡眠和血液成分之间存在着较为密切的联系，本文就睡眠剥夺小鼠痛阈、血液PH变化以及对阿司匹林镇痛效果的影响作一研究，用以指导临床上对于睡眠不足的病人在平时以及手术中其镇痛药物的敏感度和剂量把握[3]。

1.材料与方法

（1）动物与药品、器材徐州医学院实验动物中心提供的18-22g的昆明种雌性小白鼠32只6%的阿司匹林混悬液0.2%肝素生理盐水WJT5-PH-1000PH仪睡眠剥夺箱(自制)

（2）实验动物的分组选用医学院提供的18～22g雌性小鼠若干只，进行热板法预实验，凡是在30秒内部舔后足或迅速跳跃者则弃之不用，从中选取32只，随机分成4组，每组8只，分为正常对照组（cc）、睡眠剥夺1d(sd1)组、睡眠剥夺2d(sd2)组，睡眠剥夺3d(sd3)组。

（3）睡眠剥夺动物模型的制备[4]采用小平台水环境法制备小鼠剥夺模型，睡眠剥夺箱为60cm×40cm×30cm大小的塑料水箱，底部固定若干个直径为3cm的圆形平台，高8cm，箱中注水，水面低于平台面约1.0cm,每天按时喂水喂食，如果睡眠，则会由于肌张力减低落入水中，被迫惊醒再爬回平台。睡眠剥夺各组给予持续的日光灯照射，排除昼夜明暗交替。正常对照组单独笼养，自然昼夜光照。室内温度均保持在22～25℃，每日更换剥夺睡眠箱中的水，实验前喂养3天使小鼠适应环境。

（4）热板法测量痛阈值将小鼠置于温度为（54.5-55.5）℃的热板测痛仪上，并开始记录时间，细心观察小鼠对热刺激的反应。以小鼠舔后足动作作为疼痛指标，一旦出现舔后足动作，立即将鼠取出，每只小鼠的痛阈值测量两次取其平均值，平均值作为该鼠的痛阈值，然后分别给予每只小鼠6%阿司匹林悬混液0.2ml/10g进行腹腔注射，给药后分别在15、30、45、60min各测小鼠的痛阈值一次，每组小鼠均按上述操作进行测量，并记录数据。

（5）PH的测定每组小鼠实验结束后，进行断头取血，应用PH仪测量血液的PH并记录。

（6）统计学处理实验数据以均数±标准差（x-±s）表示，采用SPSS16.0统计软件进行方差分析。

2.结果

同正常对照组相比，SD1与SD2组痛阈无统计学意义，SD3组与正常对照组相比差异有统计学意义（P<0.05）,与SD1组相比，SD2组与SD3组差异有统计学意（P<0.05,P<0.01），表明长时间的睡眠剥夺导致痛阈升高，且随着时间的延长相关性越明显。

表1各组小鼠给药前的痛阈值

注：与CC组比较*P<0.05,与SD1组比较#P<0.05##P<0.01。

从表1可以看出短时间的睡眠剥夺给药前SD2组和SD1组与正常对照组的痛阈值没有统计学意义(p>0.05)，给药后，从表2看出SD2组在不同时间段出现了具有统计学意义的阳性指标(p<0.05)，说明睡眠剥夺可以使机体对阿司匹林敏感性发生改变，同时，SD2组的阳性率比SD1组高，一定程度上说明随着睡眠剥夺时间的延长，导致机体对阿司匹林敏感性改变程度不同。

表2给药后不同时间各组小鼠的痛阈值(n=8)

注：与CC组比较*P<0.05**P<0.01,与SD1组比较#P<0.05##P<0.01。

与正常对照组以及SD1组相比，SD1、SD2和SD3组血液PH变化均具有明显的统计学差异，短时间的睡眠剥夺导致血液PH降低(P<0.05)，长时间使PH升高(P<0.01)。

表3各组小鼠断头取血的PH值

注：与CC组比较*P<0.05**P<0.01,与SD1组比较#P<0.05##P<0.01。

将睡眠剥夺各组小鼠的痛阈值和PH值做线性回归分析，（P<0.01）,表明痛阈值的变化与PH变化具有相关性。

表4睡眠剥夺各组小鼠痛阈与PH线性分析

3.讨论

睡眠剥夺是研究睡眠的重要方法，从实验结果看，短时间的睡眠剥夺可以导致PH降低，痛阈虽略有降低，但是无统计学意义，机制可能是：本研究采用小平台水环境对小鼠进行SD，水环境对小鼠有一定的兴奋作用，一定程度的隔离和限制活动也会产生应激，使机体处于高代谢[5]，代谢的增加使PH降低，打开了一种去极化阳离子通道——酸敏感通道（ASIC），导致感觉神经元兴奋使痛觉过敏[6],同时可能也与不同PH导致中枢痛觉感受区域兴奋性氨基酸的表达与敏感性变化有关[7]，根据实验结果睡眠剥夺本身引起了痛阈值的升高，而PH的变化与痛阈值的变化有正相关性，机体应激导致的PH降低对抗了SD所致的痛阈值升高，导致SD1与CC组的差异没有统计学意义，从而说明PH的降低可以使痛阈降低。

长时间的睡眠剥夺导致PH升高、痛阈升高，且随着时间的延长相关性越明显，PH升高的具体机制不清，可能与肾对酸化的血液排酸保碱代偿所致，碱化的血液使酸敏感通道关闭，以及中枢痛觉感受区的兴奋性氨基酸表达下降，导致了机体对痛刺激的反应性下降，痛阈值升高,另外睡眠剥夺可以使蛋白激酶C表达含量降低[8],而有研究表明蛋白激酶C是致痛觉过敏的重要物质[9],长时间的睡眠剥夺导致蛋白激酶C表达下降，也致使机体对痛觉反应下降，痛阈升高。

同时结果表明睡眠剥夺可以使机体对镇痛药物阿司匹林的敏感性发生改变，有研究表明对镇痛药物的敏感性下降[10],可能是睡眠剥夺导致体内某种蛋白表达含量的变化引起药物的有效浓度不同所致[11],具体机制不清。该研究得到的结果反应了睡眠剥夺导致一系列的机体变化，对于临床治疗和用药剂量有一定的指导意义。

参考文献

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[7]魏磊,高峻,吴文彬,李桂香,李兆申,.前扣带回NMDA受体NR2A亚单位与睡眠剥夺模型大鼠外周疼痛感受阈值的关系[J].解放军医学杂志,2010,(10).

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