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力竭运动对大鼠前庭内侧核NOS阳性神经元表达的影响

2018-04-04张荷玲史淑淑

体育科技文献通报 2018年4期
关键词:前庭神经细胞神经元

张荷玲,史淑淑

1 引言

疲劳是人们连续学习或工作后效率下降的一种现象,从1980年莫索研究疲劳开始,运动性疲劳的概念一直发生着演变直到1982年第五届国际运动生物化学会议上,将疲劳定义为:“身体机能的生理过程不能持续在特定水平和/或整体不能维持预定的运动强度。”随着运动生理学研究的不断的深化,发现NO对人体也具有重要作用,1986年,美国药理学家Louis J lgnarro和Robert F Furchgott各自独立地证实了内皮源性舒张因子(EDRF)可能是NO,NOS是NO的前体,NOS变化可以直接反应NO的变化。不同神经元群体内的NO可能由不同亚型的NOS参与产生,因而NO产生的条件、释放的量和方式均有所不同。NO参与神经发育、神经内分泌、调节导向轴突生长,参与突触可塑,尤其在长时成增强和长时抑制、学习与记忆、痛觉调制等过程发挥作用[6-8],疲劳会使脑组织中的NOS阳性神经元表达下降。Weiqun Shen等认为运动训练能改变NOS的基因表达,并类推得出世界级水平运动员的NO生成可能均较高。证明NO含量的高低表现出一个运动员等级的高低,在正常范围如果NO含量高于正常范围则表明该运动员的等级较高。

前庭系统是人体空间感和平衡感的影响系统,尤其是对平衡感起了重要作用,当前庭感受器感受刺激后,刺激信号通过神经传递到前庭核,再由其整合后调节身体平衡,如果当前庭系统出现问题,一般会出现眩晕感,从而会引起一种疾病晕动症,前庭系统出现问题晕动症就是产生的病症之一。前庭神经有4个亚核,分别是前庭内侧核、前庭外侧核、前庭上核和前庭下核[15]。所以本文通过研究力竭运动对前庭内侧核NOS阳性神经元的表达,为NO影响机体疲劳的研究提供理论依据。

2 实验材料与方法

将雄性成年wistar大鼠24只随机分为对照组、运动后即刻组、运动后30min组和运动后4h组,每组6只,分开饲养,自由饮食、饮水,温度20±2℃,湿度45±10%。

本实验采用通用的力竭标准(Tanaka M)进行一次性力竭运动。大鼠4天适应性游泳,第5天进行力竭运动后取材。用ABC免疫组织化学染色,显微镜观察MVN中NOS的表达。所得数据使用SPSS15.0处理,t检验,以P<0.05为显著性界值。

3 实验结果

由表1可知,大鼠进行一次性力竭运动后即刻MVN内部的阳性神经元开始减少,在即刻时处于最低,运动后30min大鼠MVN内部的阳性神经细胞在缓慢增多,运动后4h阳性神经细胞表达已经与对照组接近,阳性细胞的表达先减少再增多,呈“V”型变化,其中在运动后即刻时表达最低。运动后即刻和运动后30min组与对照组相比均明显减少(P<0.05);运动后4h组与运动后即刻组相比阳性神经元的表达明显增多(P<0.05),与运动后30min组相比表达明显增多(P<0.05)。

表1 显微镜(10×10)下各组切片内阳性神经细胞的表达(平均数±标准差)

图1 各组切片阳性神经细胞表达

4 分析与讨论

大量研究证明,运动疲劳时神经内分泌系统机能紊乱是运动能力下降的主要因素[6]。

本研究在大鼠进行一次性力竭运动后即刻MVN内部的阳性神经元开始减少,在即刻时处于最低,在运动后30min时大鼠MVN内部的阳性神经细胞在缓慢增多,而在运动后4h时大鼠MVN内部的阳性神经细胞表达已经增多与对照组相似水平,这时阳性神经细胞的表达是按照“V”型变化,阳性神经细胞表达是先减少再增多,在运动后即刻时处于最低。而且在运动后4h组的大鼠阳性神经元表达少于对照组(P>0.05)。由此可推测,大鼠进行一次力竭运动时,从开始产生疲劳时,体内的NOS的活性就开始减弱,在运动后即刻是最弱的,说明力竭运动后即刻是最疲劳程度是最深的。

本实验中大鼠进行一次力竭运动后,身体疲软,放在桌子上不再挣扎,证明NO的减少导致神经传导受阻,使大鼠造成疲劳。而且本论文研究的是大鼠前庭核部的阳性神经元表达,由于前庭核是管理身体平衡的系统,而MVN是前庭系统中重要的亚核之一,对于前庭系统的影响很大,当MVN的性能受到影响时,前庭系统的性能必然受到影响,而NO是一种神经递质,当NO含量受到影响时,必然会影响到前庭系统的神经传导,导致身体出现不可避免的影响,而当力竭运动后4h时,大鼠虽然还是处于疲劳状态,但是体内的NOS的活性和对照组并没有太大的区别,由此可推测一次力竭运动后4h时身体的平衡系统可能已经基本恢复。

一次力竭运动后造成大鼠体内NOS活性降低,从而导致NO含量减少,当NO含量减少后,影响视觉、嗅觉、痛觉的刺激传导,导致大鼠前庭系统接受刺激导致大鼠眩晕,从而导致大鼠身体不适,这可能是大鼠产生运动疲劳的机制之一。

5 结论

力竭运动后即刻组的大鼠前庭核阳性神经元表达相比于对照组、运动的后30min组和运动后4h组下降最低。说明在运动后即刻时,疲劳程度最深。运动后大鼠体内NOS的活性受抑制,体内NO水平与疲劳密切相关;在运动后4h时大鼠前庭核阳性神经元表达比对照组少,在运动后4h时大鼠并未从疲劳中完全恢复,但其平衡能力正在逐步恢复到正常状态。

参考文献:

[1]冯炜权.对运动疲劳机理的再认识[J].北京体育大学学报,2003,26[4]:433-443.

[2]廖夏林,金卫根.内源性一氧化氮的生物学效应[J].曲阜师范大学学报,2000,26(4):83-84.

[3]章为,周雪,邹晓菊,等.一氧化氮合酶同功异构酶在大鼠中枢神经系统的分布[J].神经解剖学杂志,1999,15(2):171-174.

[4]张荷玲,刘鸿宇,苗俊等.力竭运动对大鼠室旁核和视上核神经元一氧化氮合酶表达的影响[J].成都体院学报.2005.31(6):38-41.

[5]Shen W,Zhang X,Zhao G,et al.Nitric oxide production and NO syn-thase gene expression contribute to vascular regulation durting exe-rcise[J].Med Sci Sport Exerc,1995,27(8):1125-1134.

[6]张朝佑.人体解剖学[M]第3 版.北京:人民卫生出社,2009:130.

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