８３４ 武警医学院学报 Ａｅｔａ Ａｃａｄｅｍｉａｅ Ｍｅｄｉｃｉｎａｅ ＣＰＡＦ 第１９卷第１０期２０１０年１０月 ｖｏ１．１９ Ｎｏ．１０ ０ｃｔ．２０１０
军事应激实验动物模型研究进展
Ａｄｖａｎｃｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｍｉｌｉｔａｒｙ ｓｔｒｅｓｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｉｍａｌ ｍｏｄｅ
王 朔 ，李晓莉 ，唐泽瀛 ，宋 蕾 ，龙梅
（１．军事经济学院，湖北武汉４３００３５；２．解放军后勤指挥学院，北京１００８５８；３．空军后勤部卫生部门诊部，北京１００７２０）
关键词：军事应激；动物模型；研究进展 【文章编号】１００８—５０４１（２０１０）１０—０８３４—０４ 【中图分类号】Ｒ５７４．６２ 【文献标识码】Ｂ
应激是机体在生存环境不利因素的适应过程
中，实际与认识上的要求与适应和应对能力之间的
不平衡导致的身心紧张状态及其反应。Ｓｅｌｙｅ把应
激看做是人或动物有机体对环境刺激的一种生物
学反应现象，可由加在机体上的许多不同需求而引
起，并且是非特异性的，称之为一般适应综合症
（ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｓｙｎｄｒｏｍｅ，ＧＡＳ）。动物模型
是实验研究的重要手段，应激动物模型的研究将对
应激实验进行优化，更将为抗应激功能食品的研制
起着不可替代的作用。现仅就应激动物模型的分
类、建立方法、应用特点进行综述。
１ 应激动物模型的意义
在现今医学领域内，应激作为人类多种重大疾
病的病因和诱因已经确认，如应激性胃溃疡的发
生，心血管疾病的危险因子——同型半胱氨酸在血
浆中的异常升高，创伤性应激障碍的产生等。军人
作为一个特殊群体，面临着各种各样特殊的作战环
境，所承受应激强度较大，航空高过载、连续作战、
睡眠剥夺、高寒缺氧、酷热脱水、死亡威胁等都给人
体的心理、生理造成巨大压力，严重影响了部队战
斗力。据文献报道，在第一次世界大战，英法部队
有１／５人员受到不同程度的应激损伤；在第二次世
界大战期间及其后，参战人员创伤后应激障碍的发
生率为５５％；另据报道，应激障碍的发生率朝鲜战
［基金项目］总后军需科研课题（０８０１３１） ［收稿日期３２ｏ０９—１２—０４；［修回日期３２０１０—０４—０８ ［作者简介］王朔（１９８５一），男，籍贯山东，研究生，助教，主要从事军 需勤务研究。 ［通信作者］李晓莉（１９７２一），女，籍贯河北，博导，教授，主要从事营 养与食品学研究。 争为６５％，越南战争为２６．９％一３０．９％，海湾战争为
１８％～４６％［４－８］。外军对二十世纪军事医学的研究
认为，应激是战争部队减员的五类主要原因之一，
并对应激损伤的预防与治疗作了大量研究 圳。随
着对应激和应激性疾病机制研究的深人，应激动物
模型也应运而生。
在众多应激模型中，在各种不同应激源的刺激
下会出现肾上腺皮质细胞、胸腺及胃肠道等器官的
一系列非特异性变化，但仍存在着多种特异性的行
为反应。通过对应激动物模型的系统研究，选择出
最适合军事应激特点的模型，将能为抗应激食品的
功能评价及其作用机理研究提供理想的实验模型。
２ 动物模型的分类及建立
２．１ 生理动物冷应激
２．１．１热应激实验模型：该模型有两种建立方法，
一是将实验动物按组分笼同时放人一定温度（按动
物种类而定）的温箱中，观察并记录其死亡时间等
实验数据，后检测其红细胞、白细胞含量，肾上腺素
和去甲肾上腺素浓度等生化指标情况；二是将小鼠
放于金属盘上，金属盘放于恒温水浴中，水温调节
至（５５±０．５）℃作为热应激源，后用秒表记录小鼠自
投入热板至出现舔后足的时间作为该鼠的痛阈
值。耐热实验所采用的温度一般恒定，要严格控
制，防止出现温度波动而造成较大的误差，影响结
果分析¨ １３，１４］０
２．１．２冷刺激实验模型：冷实验造模前，于实验前禁
食禁水１２ ｈ，实验时连铁笼一起把小鼠置于冰箱中，
调整温度至（５±１）ｏＣ。６０ ｍｉｎ后取出，置于室温下
自由饮食；１０ ｈ后再次禁食禁水，于１２
ｈ后灌胃，灌 第１９卷第１０期２０１０年１Ｏ月 武警医学院学报 ｖｏ１．１９ Ｎｏ．１Ｏ Ｏｃｔ．２０１０ Ａｃｔａ Ａｃａｄｅｍｉａｅ Ｍｅｄｉｃｉｎａｅ ＣＰＡＦ ８３５
胃１ ｈ后置冰箱中，调整温度达一５℃。每１０ ｍｉｎ开
门观察１次，记录死亡小鼠数量及时间，后解剖检测
线粒体内膜的解偶联蛋白（ｕｎｃｏｕｐｌｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎ，ＵＣＰ）
的活性和含量以及血浆中促肾上腺皮质激素含
量。该实验是对小鼠在服用相关药物后对寒冷刺
激抵抗能力的检测，对室内温度有一定要求，应避
免室温较高情况，防止容器与外界空气发生热交换
的速度变快¨ 。
２．１．３剥夺睡眠应激模型：根据睡眠时的脑电图、肌
电图及眼球运动情况可将睡眠分为非快速动眼睡
眠（ｎｏｎ—ｒａｐｉｄ ｅｙｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｓｌｅｅｐ，ＮＲＥＭ）和快速动
眼睡眠（ｒａｐｉｄ ｅｙｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｓｌｅｅｐ，ＲＥＭ），睡眠剥夺
根据睡眠的分类分为选择性睡眠剥夺和完全性睡
眠剥夺，一般选择性睡眠剥夺以快速动眼睡眠剥夺
为主 圳。
２．１．３．１选择性睡眠剥夺实验模型：此类实验以平
台睡眠剥夺技术（ｐｌａｔｆｏｒｍ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）为代表。在盛
水的水槽中放置平台，水温３０～３２℃，室温２２～
２５℃，水槽上方装有料斗及水瓶，实验期间动物可
自由饮食。根据Ｍｅｎｄｅｌｓｏｎ的研究，动物体重（ｗ）与
所处站台面积（Ａ）的比值Ｗ／Ａ≥６．４时，方可获得满
意的睡眠剥夺效果；而正常对照组Ｗ／Ａ≤１．７３时，才
能允许自由睡眠，因此小站台直径以及大站台直径
根据实验动物的体重而定。让动物站立在平台上，
水面低于台面约１～２ ｃｍ，当大鼠进入ＲＥＭ时，因全
身肌张力降低引起节律性低头触水，以此来达到剥
夺ＲＥＭ的目的。此类方法主要是利用大鼠畏水及
在水中无法进入睡眠的生活习性。
２．１．３．２完全睡眠剥夺实验模型：完全睡眠剥夺一
般采用强迫运动睡眠剥夺法（ｆｏｒｃｅｄ ｌｏｃｏｍｏｔｉｏｎ
ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ），此类睡眠剥夺方法在脑电监护情况下可
进行全部的睡眠剥夺。实验时迫使大鼠不停地运
动，从而达到睡眠剥夺的目的。实验设备主要由一
柱形圆筒及一小型慢速马达构成（圆筒直径及高度
由实验动物而定），圆筒底由ＰＶＣ（聚氯乙烯）构成，
侧壁由直径为１Ｏ．４ ｍｍ的ＰＶＣ杆围成，圆筒与小型
马达相连，马达转速自定。实验前２ ｄ，每天应将大
鼠放人圆筒中适应环境１次。实验时将马达匀速转
动，通过圆筒的转动带动大鼠不停运动而达到睡眠
剥夺的目的。此类方法的优点是睡眠剥夺效果明
显，睡眠剥夺的时问及强度易于掌握，无须实验人
员随时观察实验情况，减轻了实验人员工作强度。 ２．１．４疲劳应激模型：疲劳应激可导致机体活动水 平显著下降，协调性降低。近期有研究证实应激持
久且严重者多出现肌电灵敏度显著提高，节律显著
改变，肱三头肌内肌球蛋白重链ＭＨＣ活化增加，这
可能是应激导致机体运动状态下降的原因之一。
研究表明，疲劳应激情况下大鼠血清单胺类神
经递质含量呈现普遍升高的趋势，其中多巴胺含量
升高最为显著，多巴胺的这种高效反应性可能在应
激的神经反应过程中具有重要意义。这一发现为
新型抗应激食品的研制提供了思路 。
实验时将每只动物尾部按体重的７％负重物，然
后分别单个放入一定规格（以动物体积来定）的玻
璃缸中。将其投入２５％水中，观察并记录小鼠从游
泳开始至头部沉入水中１０ ｓ内不能浮出水而的时
间。后可测试其肝糖原、血乳酸等的含量以及乳酸
脱氢酶（ＬＤＨ）的活力。该实验是对疲劳应激的一种
测试，是一种行为绝望动物模型
２．２ 心理应激动物模型
２．２．１愤怒心理应激模型：由于情绪的随意性和复
杂性，制作动物模型存在很大难度。尤其愤怒情绪
造模常用的夹尾、电击等方法，仍掺杂物理性应激
成分，因此模型不能称为纯粹的情绪模型。足底电
击是最常用的应激模型，可配合闪光设计成条件反
射性心理应激。有较多的文献报道证实：应激对照
组与心理应激组受到的躯体刺激相同，但后者无法
根据光信号预见电刺激，因此较前者更紧张，心理
应激程度更高。有研究表明，心理应激组大鼠下丘
脑室周核生长抑素ｍＲＮＡ阳性神经元的数量明显
多于躯体应激组，其表达程度也明显强于躯体应激
组。张红梅等 在Ｂｒｅｕｅｒ等研究的基础上，将
Ｗｉｓｔａｒ大鼠单独饲养于不锈钢笼中，制造昼夜颠倒
环境，自由饮食饮水。目的是建立一个熟悉的笼
子。第１１天ｌ３：３０开始实验，该时间段内大鼠处于
夜间兴奋状态。在每只模型组大鼠笼内放进１只入
侵鼠，开始计时、摄像。前５ ｍｉｎ为双方适应期，记
录第６～２０ ｍｉｎ内大鼠行为变化。制造模型的成功
率高（１００％）。
２．２．２空瓶刺激应激模型：空瓶刺激模型是将动物
分成情绪应激组、生理应激组和对照组３组。先进
行１０ ｄ的定时喂水训练，训练期结束后则在定时喂
水期间给予情绪应激组动物空瓶刺激以诱发其情
绪反应。作为生理性对照，在情绪应激组接受空瓶 ８３６ Ａｅｔａ Ａｅａｄｅｍｉａｅ ＭｅｄｉｃｉＪ】ａｅ ＣＰＡＦ 武警医学院学报 第１９卷第１０期２０１０年１０月 ｖｏ１．１９ Ｎｏ．１０ Ｏｃｔ．２０１０
刺激时，生理应激组亦无水喝。对照组动物则一直 定时饮水。研究发现情绪应激组动物的抗卵清蛋
白（ＯＶＡ）抗体水平和脾脏指数显著降低，而肾上腺
素、去甲肾上腺素以及皮质酮水平则显著升高。给
予Ｂ一肾上腺素受体拮抗剂心得安后，脾脏指数和
抗体ＯＤ值由原来较生理应激组动物的显著降低变
为无显著性差异，逆转了由情绪应激引起的体液免
疫抑制作用 。
２．２．３束缚应激模型：根据研究目的和条件不同束
缚方式有所不同，但基本原则是通过束缚限制动物
活动而造成应激动物模型使用范围也极其广泛。
束缚制动可以制造较为纯粹的挫折应激。急
性束缚可成功诱发实验性焦虑，慢性束缚则属于慢
性激怒应激反应。此模型躯体应激因素较小，能够
较好的突出心理或情绪因素。有资料表明慢性束
缚应激大鼠血浆和下丘脑ＤＡ、５－ＨＴ含量明显降
低，血浆ＮＥ、Ｅ含量明显升高，而加味四逆散对应激
大鼠血浆和下丘脑单胺类神经递质的代谢紊乱有
良好的调节作用，初步提示了此模型的中医病理机
制与肝失疏泄有关 】。
２．２．４抑郁应激模型：采用Ｚｕｒｉｔａ￣ ， 的慢性长期不
可预见性的中等强度刺激造成孤养大鼠抑郁模型，
使大鼠共接受２１ ｄ各种不同的应激，包括冰水游泳
（４℃，５ ｍｉｎ）、热应激（４５℃，５ ｍｉｎ）、禁水２４ ｈ、夹尾
１ ｍｉｎ、电击足底（电压５０ ｍＶ，每隔１ ｍｉｎ刺激１次，
每次持续１０ Ｓ，共３０次）、摇晃（１次／ｓ、１５ ｒａｉｎ）、禁食
４８ ｈ和昼夜颠倒等刺激，每天随机安排１种，平均每
种刺激各进行２—３次，使动物不能预料刺激的发
生。造模２ｌ ｄ后进行实验统计。实验利用长期不可
预见性的中等强度应激，造成分养动物抑郁状态。
３ 动物应激模型在军事中的发展及应用
在现代军事医学的研究中，一般采用军事应激
反应的概念，是在特殊的军事活动环境中产生的一
种特殊情绪状态，是军人通过对军事活动环境和军
事活动形式刺激的认知评价而产生的生理及心理
的反映。表现有明显的神经精神症候，甚至终身留
下创伤后应激障碍（ｐｏｓｔ—ｔｒａｕｍａｔｉｃ ｓｔｒｅｓｓ ｄｉｓｏｒｄｅｒ，
ＰＴＳＤ）。突发的灾难性事件，也会导致ＰＴＳＤ的发
生，如地震、洪水、空难、传染病流行等［２７Ｊ。
现代军事应激的特点是应激源因素繁多；军人
承受战场环境压力过大；军事应激反应形式多以心
身性疾病表示 ；军事应激反应受诸多因素影响，根 据平，战时的不同环境特点会有不同的应激源，，另 外，个性特征、社会支持、家庭背景、入伍年限、文化
程度等方面也对军人产生或多或少的影响。现代
战争突破了战场的限制，可使用高精度武器随意选
择敌方目标进行远距离攻击，军人不但要应对地面
战场的进攻，还要应对随时的远程攻击，增加了战
场上的不确定性，迫使参战人员始终处于紧张的应
激状态。
在长期持续军事作业的部队中，作息制度紊乱
而导致睡眠丧失，对机体的认知、精神运动、生理、
代谢和内分泌等功能造成显著影响，且由于作业任
务的复杂及疲劳的影响，还会导致士兵警觉性的 降，据相关研究发现，疲劳的机体在完成飞行任务
后，注意力和反应性均下降，由于反应迟钝，往往导
致反应时间的延长，注意力及作业效率的下降，另
外部队在高原地区、热区、寒区等特殊环境下作战
时还会受到缺氧、高温、寒冷等因素的影响，干扰营
养物质代谢，损害神经系统功能，导致消化、免疫功
能的异常，鉴于军事应激的特点及应激源的多样
性，在研究军事应激的相关问题时，对动物应激模
型的选择应具有一定的针对性。
４展 望 应激动物模型所涉及的范围十分广泛综合，军
事动物应激模型的建立已逐渐成为目前的研究热
点，研究成果也不断呈现，但仍有很多矛盾或不统
一之处，我们认为这可能是军事应激本身的复杂性
对机体造成不同程度、不同部位的影响所致。此
外，动物的品系、性别、饲养环境、应激源等多种因
素，都可能对结果造成影响，因而在实验中应根据
实验目的加以遴选。军事应激动物模型同时施加
了心理应激和生理应激因素，在更全面地拟合战争
现实的同时也使指标的考察和结果的分析更加复
杂，但军事应激模型具有良好的现实状态模拟价
值，因而具有更重要的研究意义。
【参考文献】
［１ｌ钱令嘉．关于应激与军事应激医学研究的思考ｆＪＪ．解放军 预防医学杂志，２００１，１９（４）：２３５—２３８． １２］Ｍｅｉｎｒａｌ Ｐｅｒｒｅｚ，Ｍｉｃｈａｅｌ Ｒｅｉｃｈｅｒｔｓ．Ｓｔｒｅｓｓ，ｃｏｐｉｎｇａｎｄ ｈｅａｌｔｈ： ａ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ—ｂｅｈａｖｉｏｒ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｈｅｏｒｙ，ｍｅｔｈｏｄｓ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ［Ｍ］．Ｈｏｇｒｅｆｅ：Ｈｕｂｅｒ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９９２．５—８． 【３】吴淑庆，钱令嘉．应激人鼠血浆同型半胱氨水平的变化及 其对心功能的影响［Ｊ］＿中国危重病急救医学，２００１，１３（３）：
１３７