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人体在自然或人工冷环境中活动或作业时,如果环境冷强度超过了人体耐受限度,轻则降低体力和脑力作业效率,诱发或加重某些病症,重则导致机体损伤。寒冷所致的损伤统称为冻伤。在战争期间,冻伤是冬季战争中非战斗减员的重要因素。在某些冬季战例中,部队冻伤与战伤人数之比高达1:1～1:1.27.因此,研究寒冷环境对军队战斗力的影响是十分必要的。寒冷能够引起人体内分泌系统;循环和呼吸系统;泌尿系统,能量代谢方面的损害。冷暴露时,易发生体温过低,即使未发生体温过低,对脑功能也有一定影响。如冷漠,易激动,注意力不集中,作业错误率增多,反应时间延长等。提示冷暴露可以影响脑功能,但其具体机制目前尚不完全清楚。寒冷暴露时脑功能的调节对于寒冷的适应能力起着至关重要的作用。海马是学习、记忆等高级神经活动的重要部位,同时需要大量供能来维持其功能,ERK是重要的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,它的底物包括转录因子、组蛋白、细胞内其他重要的激酶以及K+通道等。这些物质都是细胞内的重要组成成分,是学习记忆形成过程中必不可少的。本实验采用-15℃的低温暴露,观察寒冷应激对大鼠学习记忆的影响以及海马ATP含量的变化,以及ERK分子表达的变化,以进一步阐明寒冷应激对学习记忆的损伤机制。【方法】以-15℃,6h冷暴露方法建立冷暴露大鼠模型;Y迷宫方法检测寒冷暴露对大鼠学习记忆的影响;用HE染色方法观察寒冷暴露对大鼠海马的病理学改变;使用ATP检测试剂盒检测寒冷暴露后大鼠海马中ATP含量;Western blot检测海马组织AKT,ERK信号分子的表达。【结果】1.Y迷宫结果显示:SD大鼠寒冷暴露6小时后,相对于对照组而言,6小时寒冷暴露后大鼠的正确反应次数显著减少(p﹤0.05),在总反应时间上显著增加(p﹤0.05)2.大鼠海马HE染色结果显示:与对照组相比,6h寒冷暴露组细胞增殖数目减少3.ATP含量检测结果显示:寒冷暴露后,与对照组相比,SD大鼠海马ATP含量在6小时呈现显著下降(p﹤0.05)4.Western blot结果显示:寒冷应激后,大鼠海马ERK、AKT磷酸化水平明显降低【结论】寒冷暴露可引大鼠学习记忆下降,提示长时间寒冷暴露可以引起大鼠学习记忆损害,并可导致海马形态结构损伤;冷暴露可诱导海马ATP含量的降低,提示长时间冷暴露可引起海马能量代谢水平下降;蛋白AKT、ERK表达水平降低提示可能与ATP减少有关。