中等强度有氧运动大鼠环境应激的保护效应及其机制探讨

１研究目的

当压力增大时，人们对突发事件的处理能力降低、对环境的适应能力变差，这种应激是目前多种疾病的病因和诱因［１］。

研究发现，应激可引起一系列的脑功能障碍，如出现认知功能低下、情绪和行为异常等。此外，应激刺激还会诱发多种行为和状态的改变，如出现焦虑和抑郁状态、探究和攻击行为的改变、睡眠生物节律及活动量也有所影响等［２］。机体可通过激活神经内分泌系统的下丘脑－垂体－肾上腺皮质轴（ｈｙｐｏｔｈａｌａｍｉｃ－ｐｉｔｕｉｔａｒｙａｄｒｅｎａｌａｘｉｓ，ＨＰＡ）和交感神经系统（ｓｙｍｐａｔｈｅｔｉｃｎｅｒｖｏｕｓｓｙｓｔｅｍ，ＳＮＳ）两条信号通路对应激反应产生调控。

本实验通过观察大鼠运动训练后对外界损害性应激的各种行为学变化，并测定相关神经内分泌指标的改变，探讨中等强度有氧运动对大鼠应对外界损害性应激能力的影响及其机制，为人们通过运动锻炼增强应对突发事件及各种环境应激适应能力提供理论依据。２材料与方法2.1实验动物分组

三月龄健康雄性ＳＤ大鼠３２只，体重１８０￣２２０ｇ

（购于西安交通大学医学院实验动物中心），大鼠适应性喂养１ｗｋ，随机分为安静对照组（Ａ组）、运动训练组（Ｂ组）、应激组（Ｃ组）、运动训练应激组（Ｄ组），每组８只。分笼饲养，每笼５只。均以国家啮齿类标准动物饲料喂养，自由饮水，饲养环境２８℃±１℃，相对湿度为５０－６５％。2.2运动训练方案

Ｂ和Ｄ组大鼠运动训练采用递增强度的方式进行跑台运动，运动负荷参照Ｂｅｄｆｏｒｄ等人的研究进行［３］。

起始速度为１１ｍ／ｍｉｎ，时间为２０ｍｉｎ，每周训练５天，递增速度３ｍ／ｍｉｎ、时间５ｍｉｎ，运动至速度为２０ｍ／ｍｉｎ，维持此运动速度运动６０ｍｉｎ，跑台坡度为５度，训练周期为８周。2.3应激实验方案

Ｄ组运动训练８ｗ后与Ｃ组大鼠一同接受电击、强声、强光多种损害性应激１ｗ［４］。将大鼠分别置于封闭的笼中，给予足底电击（电流强度１ｍＡ、电压３０Ｖ，每隔１ｍｉｎ刺激１次，每次持续１０ｓ，单位电击周期为５ｍｉｎ）；强噪声刺激（２００ＨＺ强声刺激，每隔３０ｍｉｎ刺激１次）；强光刺激（５００ｗ普通灯泡夜间照射８ｈ）。实验中应掌握同种刺激不要连续出现，使大鼠不能预料或习服刺激的发生。

收稿日期：２０１２—０９—０５

作者简介：赵振（１９７６—），男，陕西泾阳人，讲师，硕士，主要从事运动人体科学研究。

中等强度有氧运动大鼠环境应激的保护效应

及其机制探讨

赵

振，苏铁柱

（长治学院体育系，山西长治046011）

摘要：通过观察经中等强度有氧运动后大鼠对损害性应激的反应变化及神经内分泌改变，探讨中等

强度有氧运动对大鼠应对外界损害性应激能力的影响及其机制。

关键词：运动训练；应激；旷场行为；皮质醇；去甲肾上腺素；多巴胺；ＮＯ；ＮＯＳ中图分类号：Ｇ８０４．２文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－２０１４（２０１２）０５－００７８－０５

２０１２年１０月长治学院学报

Ｏｃｔ．,２０１２第２９卷第５期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈａｎｇｚｈｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＶｏｌ．２９,Ｎｏ．５

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2.4旷场行为学观察

Ｃ、Ｄ组末应激后２４ｈ，各组大鼠依次进行旷场实验，室内保持安静，光照度为６０Ｌｕｘ，噪音控制在６５ｄＢ以下。实验装置由旷场反应箱和数据自动采集处理系统两部分组成。旷场反应箱高３０￣４０ｃｍ，底边长５０ｃｍ，底部涂黑并将其平均分为２５个４ｃｍ＊４ｃｍ的小方格，正上方１ｍ处架一数码摄像头，其视野可覆盖整个矿场内部。实验时将实验动物置入旷场中央格内，通过行为学摄像系统记录动物３ｍｉｎ的行为，观察大鼠在中央格停留时间、穿越格数（四爪均进入的方格方可计数，为水平运动得分）、后肢站立次数（两前爪腾空或攀附墙壁，为垂直运动得分）、修饰次数和粪便粒数。每只动物仅做１次行为测定，用７５％酒精彻底清洁敞箱后再进行下一只动物的观察［５］。实验期间密切观察各组大鼠一般行为学变化。

2.5生化指标与测试方法

血浆皮质醇、去甲肾上腺素和多巴胺水平以及血浆ＮＯ和ＮＯＳ含量的测试方法（采用南京建成生物工程研究所的试剂盒），严格按照试剂盒操作说明进行。

2.6数据处理

实验数据均采用ＳＰＳＳ１７．０统计软件进行处理，统计学方法采用Ｏｎｅ－ＷａｙＡＮＯＶＡ方差分析，实验结果均以平均数±标准差（±Ｓ）表示，显著性差异选择Ｐ＜０．０５和Ｐ＜０．０１水平。

３实验结果

3.1各组大鼠一般行为学变化

正常对照组大鼠生活状态正常，皮毛整洁光滑，对新异刺激及周围环境的变化反应灵敏，在笼内很活跃，进食较多，运动能力较强，探究性行为频繁。运动训练组大鼠较正常对照组显得更为活跃，食量增加，捕捉时逃避行为明显，一般状况正常，随着时间的推移，大鼠对外界刺激反应迟钝，探究性行为减少。应激组大鼠在应激后，躁动不安、高度警惕、活动能力显著下降，体重减轻，皮毛散乱、直立、无光泽，饮水、进食有所减少，多数静卧少动。而运动训练应激组大鼠较应激组相比，上述惊恐表现明显降低，能很好的应对损害性应激。

3.2各组大鼠旷场行为学变化

与安静对照组相比，运动训练组大鼠穿越格数和站立次数均显著增加（Ｐ＜０．０１）。而应激组大鼠场中的潜伏期显著延长（Ｐ＜０．０１），其穿越格数、站立次数和修饰次数均显著减少（Ｐ＜０．０１），粪便粒数显著增多（Ｐ＜０．０５）。与应激组相比，运动训练应激组大鼠场中潜伏期显著缩短（Ｐ＜０．０１），穿越格数和修饰次数均显著增加（Ｐ＜０．０１），站立次数和粪便颗粒显著增加（Ｐ＜０．０５）。

表１：各组大鼠旷场行为相关指标数据统计

组别中央格停留时间（ｓ）穿越格数站立次数修饰次数粪便颗粒安静对照组１２．６±１０．３１４８．７±１７．６４１６．３±１２．８７３．６±２．５３１．７±１．６３运动训练组１０．８±１０．５２５２．５±１９．２９＊１９．２±１４．５６＊４．５±３．１８１．５±１．２７应激组１７．９±１５．４６＊＊３６．６±１８．３６＊＊１０．８±９．６５＊＊１．２±１．１６＊＊３．５±１．４２＊运动训练应激组１３．５±１０．８２＃＃４４．８±２０．５４＃＃１５．２±１１．７３＃３．２±２．５８＃＃２．１±２．０２＃与安静对照组相比，＊Ｐ＜０．０５，＊＊Ｐ＜０．０１；与应激组相比，＃Ｐ＜０．０５，＃＃Ｐ＜０．０１。

３．２血浆皮质醇、去甲肾上腺素和多巴胺水平的变化

与安静对照组相比，运动训练组大鼠血浆皮质醇、去甲肾上腺素和多巴胺水平均显著增加（Ｐ＜０．０５）。应激组大鼠血浆皮质醇水平显著增加（Ｐ＜０．０１），去甲肾上腺素水平显著降低（Ｐ＜０．０５），多巴胺水平则极显著降低（Ｐ＜０．０１）。与应激组相比，运动训练应激组大鼠多巴胺水平显著增加（Ｐ＜０．０１），去甲肾上腺素也显著增加（Ｐ＜０．０５）。

赵振，苏铁柱中等强度有氧运动大鼠环境应激的保护效应及其机制探讨

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