不同频率电针足三里对运动大鼠下丘脑单胺类神经递质的影响

冷晓春 邓 振 (华北科技学院体育部,北京 101601)

不同频率电针足三里对运动大鼠下丘脑单胺类神经递质的影响

冷晓春 邓 振 (华北科技学院体育部,北京 101601)

目的 研究不同频率电针对运动大鼠下丘脑单胺类神经递质的影响,筛选出电针消除运动性疲劳的最佳频率。方法 选用 SD大鼠,采用Bedford渐增负荷跑台跑运动模型,用韩氏电针仪对运动性疲劳大鼠双侧足三里穴进行 2/15 Hz、2/100 Hz两种不同频率的刺激,用高效液相电化学法检测各组下丘脑单胺类神经递质的含量。结果 (1)运动组大鼠下丘脑内 5-羟色胺(5-HT)升高,而多巴胺 (DA)水平则显著降低(P< 0.05,P<0.01)。(2)运动 +电针(2/15 Hz)、运动 +电针(2/100 Hz)两组下丘脑内 5-HT、DA含量与运动后 60 m in组比较,差异显著 (P<0.05)。(3)运动 +电针(2/15 Hz)组下丘脑DA含量与运动 +电针(2/100 Hz)组比较,差异显著(P<0.05)。结论 (1)急性运动后可显著增加下丘脑内 5-HT和NA含量,降低下丘脑DA含量。(2)不同频率电针均可降低急性运动后大鼠下丘脑5-HT含量,增加DA含量。(3)2/15 Hz可能是要筛选的电针消除运动性疲劳的最佳频率。

电针;频率;运动性疲劳大鼠;单胺类神经递质

电针抗疲劳的动物实验研究已有报道认为针灸可抗疲劳〔1〕,但针刺的量化问题尚有待解决。电针频率对疗效有重要的影响,但是电针抗疲劳的适宜频率目前仍不清楚。本研究通过测定安静组、运动组大鼠及在不同频率电针刺激运动性疲劳大鼠后下丘脑单胺类神经递质的含量,探讨频率为 2/15 Hz (低频)、2/100 Hz(高频)电针的抗疲劳效应。

1 材料与方法

1.1 实验材料和分组 清洁级雄性 SD大鼠 48只,体重(270±10)g,由维通利华实验动物中心提供。室温 (20±2)℃,动物自由进食、水,自然光照,相对湿度 45%～65%。大鼠适应实验环境 2 d,随机分为 6组 (每组 8只):安静对照组 (A)、运动即刻组 (B)、运动后 60 m in组 (C)、运动后 5 h组 (D)、运动 +电针 (2/15 Hz)组 (E)、运动 +电针 (2/100 Hz)组(F)〔3〕。

1.2 急性运动疲劳模型的建立 采用 Bedfo rd渐增负荷跑台跑运动模型〔2〕。第一级负荷:0°,8.2m/m in,运动 15m in(相当于 53%VO2m ax);第二级负荷:5°,15m/m in,运动 15m in(相当于 64%VO2m ax);第三级负荷10°,19.3m/m in,运动 90m in(相当于 76%VO2m ax),总运动时间为 120m in。运动中采用毛刷刺激维持运动强度。

1.3 干预方法 安静对照组:与其他组一样做束缚,不做其他刺激。运动后 60m in组:运动后休息 30m in,做与电针组一样的束缚(30m in),束缚后即刻取材。运动后 5 h组:运动后休息30m in,做与电针组一样的束缚 (30m in),束缚后休息 4 h再取材。运动 +电针组:运动后休息 30m in,束缚固定,75%酒精穴位消毒后针刺大鼠后双侧足三里穴 (腓骨小头下 0.5 cm)连接韩氏电针仪,频率为 2/15 Hz(低频)、2/100 Hz(高频)〔3〕,波型为疏密波,电针时间为 30m in,强度 2mA,以大鼠肢体微颤为度〔4〕,电针结束后即刻取材。

1.4 样本采集过程 断头处死大鼠,迅速打开颅腔,取出全脑,在冰玻璃板上将下丘脑从脑组织中取出,称重,按 300m g组织加 950μl样本处理液 (0.1 mo l/L高氯酸)、50μl内标(2μg/m l二羟苄胺)比例,超声波匀浆。高速离心(11 000 r/m in)取上清液待测。

1.5 样品测试 高效液相色谱-电化学法检测神经递质。采用W aters 510高压液相色谱仪,电化学分析仪,玻璃碳检测电极,Ag/AgC l参比电极,工作电压为 0.75 V,色谱柱为 4mm × 150mm,Nova-PakC18柱,每次进样量为 10 m l。流动相为0.05mmo l/L柠檬酸-乙酸钠缓冲液 (1.0mmo l/L B8离子对试剂 、1.8 mmol/L二正丁胺、0.3 mmol/L EDTA、4%甲醇)。pH3.5,NA、DA等标准品由 Sigm a公司提供,B8为 A cros公司产品,其他试剂均为国产色谱醇或分析醇。

2 结 果

2.1 运动前后各组大鼠下丘脑单胺类递质含量变化 见表1。一次耐力运动后运动即刻组和运动后 60m in组下丘脑 5-羟色胺(5-HT)显著高于安静对照组 (P<0.05,P<0.01)。运动后 60m in组下丘脑多巴胺 (DA)显著低于安静对照组 (P< 0.05),其余各组间无显著性差异 (P>0.05)。

2.2 电针前后各组大鼠下丘脑单胺类递质含量及代谢产物含量变化 见表 2。运动 +电针 (2/15 Hz)组与运动 +电针 (2/ 100 Hz)组大鼠下丘脑 5-HT含量均显著低于于运动后 60m in组(P<0.05);而运动 +电针(2/15 Hz)组下丘脑 DA含量则显著高于运动后 60m in组 (P<0.05)及运动 +电针 (2/100 Hz)组(P<0.05)。其他代谢产物组间无显著性差异(P>0.05)。

表 1 运动前后大鼠下丘脑单胺类递质的

表 2 电针前后大鼠下丘脑中 5-HT、DA、NE及其代谢产物含量的比较(ng/g脑组织湿重,±s)

表 2 电针前后大鼠下丘脑中 5-HT、DA、NE及其代谢产物含量的比较(ng/g脑组织湿重,±s)

与A组比较:1)P<0.05,2)P<0.01;与 C组比较:3)P<0.05;与 F组比较:4)P<0.05

组别 n 5-HT DA NA 5-H IAA DOPAC HVA A组 8 781.32±91.76 129.50±42.55 1 378.9±464.10 1 556.85±457.23 342.78±89.54 283.85±39.30 C组 8 1 043.21±108.122)103.27±38.421)1 023.82±386.84 1 954.98±621.10 209.67±87.09 267.43±37.23 E组 8 953.08±63.373)150.75±72.303)4)956.34±231.46 1 731.27±513.45 310.78±91.21 392.54±76.23 F组 7 821.89±287.763)120.47±42.78 1 487.65±542.10 1 898.45±529.41 352.73±52.13 378.10±86.12

3 讨 论

Chaouloff〔5〕实验发现,1 h跑台跑 (20m/m in)可导致大鼠脑内 TRP和 5-H IAA含量的平行性增加,随后对脑脊液的研究呈现相似结果,说明跑台跑可增加运动鼠脑内 5-HT的合成与代谢。B lom strand等〔6〕对不同脑区运动鼠的研究亦表明,超长适量运动和力竭性运动可增加脑内各部位 5-HT的合成与更新。国内王斌等〔7〕观察了力竭性跑台运动对大鼠纹状体、中脑及下丘脑单胺类神经递质含量的影响,结果表明,下丘脑的 5-HT在运动前后有显著性差异,表现为运动后即刻升高和 24 h后下降的趋势。本研究中下丘脑中的 5-HT在运动前后有显著性差异,表现为运动后即刻和运动后 60m in显著升高,经电针后,电针 2/15 Hz组下丘脑内 5-HT含量与运动后 60m in组相比有显著性差异,表现为显著降低,而电针 2/100 Hz组则无显著性差异。提示电针的确能对运动大鼠下丘脑内 5-HT含量产生影响。这为以后在电针消除运动性疲劳的实际运用上提供了理论支持。

M eeusen〔8〕研究发现,60m in急性跑台运动可显著增加控制组和训练组动物下丘脑 DA水平,并持续保持在基线水平以上直至实验结束。宋亚军等〔9〕通过观察 3 h持续游泳大鼠发现,一次性耐力运动可降低下丘脑DA水平。本研究中,下丘脑内DA含量运动前后有显著性差异,表现为运动后 60m in组显著降低。电针后,电针 2/15 Hz组下丘脑 DA含量与运动后 60 m in相比有显著性差异,表现为显著增加,并且电针 2/15 Hz组下丘脑DA含量与电针 2/100 Hz组相比有显著差异。

梁跃等〔10〕通过观察不同频率的电针对大鼠游泳耐力的影响,得出结论:低频电针可能是提高大鼠耐力效应的最佳频率。本研究采用Bedford渐增负荷跑台跑运动模型造成运动性疲劳模型大鼠,并在其他电针参数统一的情况下 (波型、强度、时间、电压),以低频和高频电针急性运动后大鼠双侧足三里穴,发现低频电针能显著降低运动后大鼠下丘脑 5-HT含量,显著增加DA含量。而大量研究表明运动大鼠的疲劳与脑 5-HT升高和DA有关,因此可初步得出结论,低频电针可能是电针消除运动性疲劳的最佳频率。

1 程 谦 .针刺足三里对运动大鼠下丘脑-垂体-肾上腺轴的影响〔J〕.体育科学,2005;3:35-8.

2 Bedford TG,Tip ton CM,W ilson NC.M aximum oxygen consump tion of rats and its changesw ith variousexperimentalp rocedures〔J〕.App ly Physical, 1995;47:1278-9.

3 韩济生 .针刺镇痛频率特异性的进一步证明〔J〕.针刺研究,2001; (3):45-7.

4 孟 宏,姜亨圭,图 娅,等.电针“四关”穴对慢性应激致慢性疲劳大鼠细胞因子的影响〔J〕.中医药学刊,2003;21(9):1525-6.

5 Chaou loff F.Physical exercise:evidence for differential consequences of tryp tophan on 5-HT synthesis andm etabo lism in central Serotonergic cell bodies and term inals〔J〕.Neurop terans,1989;78:121-31.

6 B lom stand E.Effectof sustained exercise on p lasm a am ino acid concen trations and on 5-HTm etabo lism in six differentbrain region in the rat〔J〕. A lta Physio l Scand,1989;136:473-81.

7 王 斌 .力竭运动对大鼠纹状体、中脑及下丘脑单胺类神经递质含量的影响〔J〕.中国运动医学杂志,2002;21(3):19-23.

8 M eeusen R.Endurance training effects on neurotransm itter release in rat striatum:on in vivo m icrod ialysis study〔J〕.A lta Physio l Scand,1997; (159):335-41.

9 宋亚军 .运动与中枢 5-羟色胺〔J〕.吉林体育学院学报,1999;15 (1):49-52.

10 梁 跃.不同频率电针足三里、太冲穴对大鼠游泳耐力的影响〔J〕.上海针灸杂志,2006;25(5):26-7.

〔2009-11-27收稿 2010-02-02修回〕

(编辑 曲 莉)

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G804.2

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1005-9202(2010)07-0951-02

冷晓春(1952-),男,教授,主要从事体育教学与训练、体育管理研究。