头穴透刺对运动性疲劳大鼠脑组织支链氨基酸及单胺类递质的影响

张 淼,李虹霖,徐 飞

(1.黑龙江中医药大学附属第二医院,黑龙江哈尔滨150001;2.黑龙江省医院康复科,黑龙江哈尔滨150036)

运动性疲劳(sports fatigue)是运动员训练和部队作战训练常见的问题之一,是指机体的生理过程不能持续其机能在一特定水平或不能维持预定的运动强度。运动性疲劳的防治研究是运动医学领域研究的热点问题[1]。大量研究显示,中医药对运动性疲劳有良好的防治作用[2-3]。本组研究采用大鼠游泳运动力竭建立运动性疲劳模型,观察头穴透刺对运动性疲劳大鼠脑内支链氨基酸及单胺类递质的影响,探讨头穴透刺对运动性中枢疲劳的保护机制。

1 实验材料

1.1 实验动物 取8周龄健康Wistar大鼠48只,雌雄各半,体质量(200±10)g。由黑龙江中医药大学实验动物中心提供,大鼠质量合格证书编号:SCXK(黑)2008004。

1.2 试剂和仪器 试剂主要有:5-HT标准品购自于美国Sigma公司提供,色谱柱C18(4.6 mm×150 mm)购自于天津博纳爱杰尔科技有限公司,撷氨酸色谱纯、异亮氨酸色谱纯、色氨酸色谱纯、亮氨酸色谱纯购自于西安化学试剂厂,亮氨酸标准品、撷氨酸标准品、色氨酸标准品、异亮氨酸标准品购自于美国Sigma公司。主要仪器有:电子天平(上海上天精密仪器有限公司产品),水浴锅,游泳箱(55 cm×55 cm×40 cm)、秒表;超声粉碎匀浆机(JY92-ZD)由宁波新芝生物科技股份有限公司提供,高压液相色谱仪(LC-6A)和RF-5301PC荧光分光光度计由日本岛津(SHIMADZU)公司提供,紫外检测器(LPAD-6A)由杭州赛析科技提供,TGL-16G冷冻离心机和AnkeABL-SOB高速离心机由上海安亭仪器厂提供。

2 实验方法

2.1 动物分组 将48只大鼠随机分为4组,每组12只,分别为空白对照组、模型组、头穴透刺组和传统针刺组。

2.2 造模方法 2组造模方法参见文献[4-5]建立疲劳力竭模型,空白对照组适应性训练1周,正常饲养。

2.3 治疗方法 头穴透刺组和传统针刺组大鼠每天在针刺预处理1 h后进行造模。每只大鼠针刺前束缚固定,参照中国针灸学会实验针灸研究会制定的《动物针灸穴位图谱》选穴。头穴透刺组:针刺百会透双侧太阳,双侧足三里,肾俞,关元。留针15 min,出针1 h后进行造模。传统针刺组:针刺双侧足三里,肾俞,关元。留针15 min,出针1 h后进行造模。空白对照组:正常饲养不给予任何处置。模型组:正常造模,造模前后均不给予任何治疗。共进行4周的游泳大鼠模型训练,每周游6 d。第1周每天游30 min,每周递增30 min。

2.4 观察指标

2.4.1 一般状况 观察造模后各组大鼠的精神状态、体毛、体质量、大小便及活动情况等。

2.4.2 力竭游泳实验 第4周末进行力竭性游泳,记录游泳时间,力竭标准以大鼠游泳的协调动作消失,水淹没鼻尖,身体下沉,至再次浮出水面的时间超过10 s,并连续3次者。

2.4.3 标本采集及脑组织五羟色胺、血清游离色氨酸及支链氨基酸测定 用1%戊巴比妥钠(40 mg/kg)腹腔注射麻醉,麻醉满意后固定于鼠板上,开胸心尖部采集血液2 mL,分离血清待测;用生理盐水进行灌注,经左心室先用冷生理盐水快速冲洗循环中的血液至右心房流出液清亮时,将大鼠断头处死,在放冰块的瓷盘中剪开大鼠颅骨,迅速取出脑组织,分离出下丘脑并称重。在大鼠下丘脑组织样品中加入10%高氯酸 500 μ L 和0.37mg/mL 的间羟胺溶液30 μ L,匀浆后 ,以14 000 r/min 离心 10 min,取上清液 20 μ L注入高效液相色谱仪,结合脑组织湿重,计算五羟色胺含量。采用高效液相色谱与紫外检测器相结合的技术测定游离色氨酸及支链氨基酸。

3 实验结果

3.1 一般情况 造模后,各模型组大鼠的饲料、饮水量均有所减少,体毛干枯,体质量缓慢增长,活动减少,眼裂变小,眯眼明显,精神萎靡,反应迟钝。

3.2 各组力竭时间结果比较 见表1。

表1 各组力竭时间、下丘脑组织中5-HT含量及血清中F-Trp和BCAA测定结果比较(±s,n=12)

表1 各组力竭时间、下丘脑组织中5-HT含量及血清中F-Trp和BCAA测定结果比较(±s,n=12)

注:与模型组比较,##P<0.01;与传统针刺组比较,##P<0.01。

组 别 力竭时间/s 5-HT/(ng/g) F-Trp/(μ mol/L) BCAA/(μ mol/L)空白组 422.06±30.21#### 351.08±25.94#### 23.52± 3.19#### 327.46±9.65####头穴透刺组 381.52±27.65#### 448.56±30.25#### 68.20±30.25#### 306.83±8.21####传统针刺组 348.84±25.17## 515.17±32.82## 102.43±6.84## 268.14±6.78##模型组 304.20±24.59 572.24±36.47 144.68±8.26 232.75±5.67

4 讨论

本实验采用目前国内外有关疲劳的、比较公认的、成熟的动物模型——大鼠游泳疲劳模型[6]。运动性疲劳的发生机制十分复杂,涉及代谢产物堆积、内分泌调节障碍、能量耗竭、保护性抑制剂氧自由基损伤等多种学科[7]。许多学者认为运动性疲劳的发生机制与中枢神经系统中的神经递质和神经调质有关。

运动性疲劳属中医学的“过劳”范畴,是指较长时间的过度用力而积劳成疾。劳力过度则伤气,久之则气少力衰,神疲消瘦。中医药在扶正补虚,提高运动能力,调节机体免疫功能,延缓疲劳等方面积累了大量的经验[8-9]。针刺具有疏通经络,激发正气,改善血液循环,抗脂质过氧化,清除自由基,调节免疫功能,纠正代谢紊乱,纠正运动性神经—内分泌—免疫调节紊乱等作用。百会穴位于巅顶,属督脉与足太阳之会,通脑,贯一身之阳气;太阳穴为经外奇穴,能疏散外邪,疏通经络。现代研究显示,百会穴是调整脑功能的要穴,针刺百会能够使大脑有关运动区域的代谢功能增强,对中枢神经系统具有明显的调节作用[10]。透刺是跨经跨穴而刺,用卧针沿皮刺,使毫针从一穴刺入,针尖达到另一腧穴部位,能达一针通透多经腧穴,使其同时产生针感,提高针刺效应。

本组研究实验结果表明,头穴透刺能降低运动性疲劳大鼠脑组织5-HT含量,降低血清中的F-Trp水平,增加大鼠血清BCAA含量,延长大鼠游泳力竭时间。头穴透刺抗运动性疲劳机制可能与此有关。

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