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养形与养神不同运动训练对SHR/SP大鼠血管性痴呆模型认知能力及血压的影响

2014-01-04曾贵刚彭海东姜虹旭魏品康

实验动物与比较医学 2014年2期
关键词:养神形神血管性

曾贵刚, 张 申, 李 峻, 彭海东, 姜虹旭, 魏品康

(第二军医大学附属上海长征医院中医理疗科, 上海 200003)

养形与养神不同运动训练对SHR/SP大鼠血管性痴呆模型认知能力及血压的影响

曾贵刚, 张 申, 李 峻, 彭海东, 姜虹旭, 魏品康

(第二军医大学附属上海长征医院中医理疗科, 上海 200003)

目的 观察养形与养神不同运动训练对自发性高血压脑卒中倾向大鼠(SHR/SP)血管性痴呆模型认知能力及血压的影响。方法 选用雄性SHR/SP大鼠采用双侧颈总动脉永久性结扎(2-VO) 法制作血管性痴呆(VD)模型,然后随机分为4组,分别为模型组,养形组,养神组和形神共养组,每组各10只,养形组采用跑台训练,养神组采用丰富环境饲养,形神共养组采用跑台训练结合丰富环境干预,模型组造模后正常环境饲养不做干预。8周后采用Morris水迷宫检测大鼠认知功能,同时尾套法检测血压干预前后的变化。结果 在定位航行训练中,形神共养组大鼠的潜伏期明显少于其他各组,养形组和养神组大鼠的潜伏期明显短于模型组,但养形组大鼠的潜伏期与养神组大鼠比无统计学差异(P>0.05); 在空间探索实验中,形神共养组大鼠跨越原平台次数、目标象限探索时间百分比均明显多于其他各组,养形组和养神组大鼠跨越原平台次数、目标象限探索时间百分比均明显多于模型组,但养形组大鼠与养神组大鼠比无统计学差异(P>0.05); 形神共养组大鼠的血压明显低于其他各组,养形组大鼠的血压明显低于模型组和养神组,养神组大鼠的血压较模型组有降低的趋势,但差异没有统计学意义(P>0.05)。结论 形神共养理论指导下的训练可有效改善SHRSP大鼠VD模型认知能力,同时有效降低高血压危险因素在VD发病中的作用。

血管性痴呆; SHR/SP大鼠; 运动训练; 丰富环境; 血压; 形神共养

血管性痴呆(Vascular dementia, VD)是由缺血、出血脑血管因素, 导致脑组织损害, 引起的脑组织血液循环障碍、脑功能减退的一种认知功能缺损综合征。患者多为慢性、进行性、持续性智能障碍综合征, 随着老龄社会的到来呈现迅速增长的趋势。近年来非药物治疗在VD防治中由于其几乎没有副作用, 便于日常应用且疗效肯定, 是药物治疗的有益补充, 越发得到重视[1~2]。中医药在VD的防治中发挥了重要作用, VD其病因病机复杂, 病情变化多端,精亏、痰浊、血瘀常常相兼为病, 传统中医养生康复“形神共养”理论认为在VD防治中应“养形”与“养神”并重, 在临床实践中取得了良好作用, 但“养形”与“养神”的基础研究还是一个空白。

在亚洲国家, 由于该地区的高中风率使VD 的发病率较高[1], 相关流行病学报告[3~4]指出VD与高血压密切相关。本文作者前期采用自发性高血压脑卒中倾向大鼠(SHR/SP)制作VD模型, 较好地反映了持续高血压基础上产生的VD的特征[5]。本研究拟在SHRSP大鼠VD模型基础上, 观察养形与养神不同运动训练对SHRSP大鼠VD模型认知能力及血压的影响, 探讨“形神共养”在VD防治中的相关机理。

1 材料与方法

1.1 实验动物及VD模型建立

4月龄清洁级SHR/SP大鼠, 体质量350~400 g,由上海斯莱克实验动物有限责任公司提供[SCXK(沪)2007-0005], 采用尾套法测量备选剔除血压低于180 mmHg的SHR/SP大鼠。采用分次结扎双侧颈总动脉永久性结扎(2-VO)法制作VD模型[4], 于颈正中线右侧旁开0.5 cm处剪开长约l cm的切口, 钝性分离皮下组织后游离出右侧颈总动脉,以4号丝线双重结扎后分成缝合。术后1周, 于颈正中线左侧旁开0.5 cm处切开, 分离并双重结扎左侧颈总动脉, 其余操作同前。造模后选取存活大鼠, 每组各10只。

大鼠造模成功后随机分为养形、养神、形神共养和模型组。养形组采用跑台训练, 养神组采用丰富环境干预,形神共养组采用跑台训练结合丰富环境干预,模型组造模后正常环境饲养不做干预。

1.2 干预方案

养形: 采用多通道电动跑台运动训练(DSPT-1),大鼠在手术前均经过适应性训练3 d, 每次10 min,在术后24 h开始予以正式训练,每周5 d,连续8周。跑台参数设置如下: 平板斜度: 0度: 履带传输速度: 术后1~2 d: 5 m/min, 每日完成150 m,术后3~5 d: 8 m/min, 每日完成240 m, 术后5 d及以后:12 m/min, 每日完成360 m, 连续训练8周, 所有训练均在动物暗周期6∶00 pm~10∶00 pm自愿完成。

养神: 参照丰富环境干预[6]的方法设计,在大笼(70 cm×60 cm×50 cm)中放管道、斜坡、秋千、梯子、会响的玩具、各色小球、刨花,有刺激性气味的柠檬、薄荷棉球,同时多点饮食饮水,干预过程中每周将环境改变2次,以造成新异的刺激,总干预时间为8周。

1.3 行为学检测方法

运动训练完成后采用Morris水迷宫(上海吉量软件科技有限公司提供,Morris 水迷宫视频分析系统)检测,实验过程中保持水温25℃,保持环境安静及光线恒定,并于水迷宫4个象限设置不同参照物, 实验者应避免经常变换位置。Morris水迷宫检测分为两部分进行: ①定位航行实验: 实验前1 d让大鼠于迷宫内进行自由适应性游泳2 min,实验第1日起,每日分上、下午各训练2次。训练时随机选择一个非平台所在象限入水点,将大鼠面向池壁放入水中,系统自动记录大鼠寻找并爬上平台时所需时间(逃避潜伏期)及运动轨迹,每次训练间隔为120 s。如果大鼠在120 s内未找到平台,须将其引至平台站立10 s,潜伏期计为120 s,每日4次潜伏期的算术平均值作为这一时间段的学习成绩。每次训练后用毛巾擦干大鼠,单独置于鼠笼内5 min后再移入同组鼠笼。②空间搜索实验:于第5日最后一次训练后撤除水下平台,在同一入水点将大鼠面向池壁放入水中,系统自动记录其在120 s内跨过原平台相应位置的次数及运动轨迹, 计算大鼠在水池目标象限区游泳时间占游泳总时间的百分比, 并将其作为评价大鼠学习记忆成绩的指标。

1.4 血压检测

利用尾动脉袖套法测定清醒状态下大鼠的血压与心率(BP98A无创血压仪)。保持室内温度25 ℃,局部加热大鼠尾部使大鼠尾动脉扩张以利血压测定。固定大鼠,测量离尾根部约2 cm处的尾动脉收缩压,重复测定3次取平均值。

1.5 统计方法

统计学处理采用SAS8.0统计软件包于计算机上完成,数据资料采用分组t检验,结果以x-± s表示,P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 定位航行实验

各组大鼠在水迷宫定位航行训练中, 寻找平台的平均逃避潜伏期均有显著改善,一般随着训练次数的增加, 其潜伏期均有不同程度的缩短。各组大鼠在术后训练第3~4日趋于平稳(表1)。经统计学组间比较, 形神共养组大鼠的潜伏期明显少于其他各组, 养形组和养神组大鼠的潜伏期明显短于模型组。

2.2 空间探索实验

定位航行训练完成后移除平台,各组大鼠依记忆寻找原平台,形神共养组大鼠120 s跨越原平台次数、目标象限探索时间百分比(3.73±0.74次,41.74±3.87%)均明显多于其他各组, 养形组(2.63±0.73次, 34.38%±7.50%)和养神组(2.71±0.66次,33.08%±5.52%)大鼠120 s跨越原平台次数、目标象限探索时间百分比均明显多于模型组(1.11±0.76次, 25.17%±6.18%), 但养形组大鼠与养神组大鼠比没有统计学差异(P>0.05)。

2.3 各组血压比较

经统计学组间比较,形神共养组大鼠的血压明显低于其他各组,养形组大鼠的血压明显低于模型组和养神组,养神组大鼠的血压较模型组有降低的趋势,但差异没有统计学意义(P>0.05)(图1)。

表 1 各组大鼠逃避潜伏期 s

图 1 各组大鼠训练前后血压比较

3 讨论

VD患者多为老年人,形体孱弱,神志异常,中医将其归结为“呆病”、“痴证”。中医传统养生既提倡适量的运动锻炼,又强调愉悦的起居环境,提出了“形神共养”的理论。运动训练是VD非药物治疗采用最多和最重要的治疗方法之一,诸多临床及基础研究证实中低强度自愿的跑台训练可改善VD的认知能力和血压,且不会干扰动物的情绪[7~9], 与“养形”有着较好地对应关系。同时,相关研究证实了丰富环境有益于减轻认知障碍[10],可以通过多种感官刺激提高大鼠海马齿状回新生神经元的存活率及海马神经元树突的可塑性,延缓老年大鼠记忆力下降速度[11~13],还可减轻精神行为异常,缓解动物的抑郁及焦虑情绪[14]。

在本研究中,养形与养神训练均可改善SHR/SP大鼠VD模型的认知能力,且养形与养神有协同作用,形神共养可更好地改善认知能力。以往研究显示运动训练可改善高血压大鼠血压[7~8],在本研究中养形组和形神共养组大鼠收缩压较训练前显著下降,且形神共养组大鼠血压下降更为明显,但养神组大鼠收缩压没有显著改善。研究结果提示在高血压养生康复中,运动训练等“养形”方式可能较改善心理精神因素等“养神”方式更为重要,但“养神”可以协助“养形”更好地改善血压。采用形神共养理论指导VD的康复治疗,不但能改善VD的认知能力,还能降低高血压危险因素在VD发病中的作用。

中低强度自愿的跑台训练结合丰富环境饲养与中医“形神共养”理论在运动健身及增加学习记忆的良性刺激,减少动物不良情绪有着较为一致的内涵。但“形神共养”理论强调人体主动适应对外环境的变化,维持机体与外环境的相对协调,更为强调主动养神的重要性,“养生先养心,护形先护神”,要求肢体活动时意念内守,精神专注,以意领气,以气运身,这与本研究中设定的大鼠训练环境有所差异。

综上所述,形神共养理论指导下的运动训练可有效改善SHR/SP大鼠VD模型认知能力,同时有效降低高血压危险因素在VD发病中的作用,但如何设定与“形神共养”理论内涵更为相符的实验条件还待进一步探讨。

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Effect of Body Building and Spirit Fostering Exercise Training on Cognitive Function and Blood Pressure in SHR/SP Rat with Vascular Dementia

ZENG Gui-gang, ZHANG Shen, LI Jun, PENG Hai-dong, JIANG Hong-xu, WEI Pin-kang
(Department of T.C.M. & Rehabilitation, Changzheng Hospital affiliated to Second Military Medicine University, Shanghai 200003, China)

ObjectiveTo investigate the effect of body building and spirit fostering exercise training on the cognitive function and blood pressure in the Stroke Prone spontaneously hypertensive rat(SHR/SP) with vascular dementia (VD). Method The VD model was established by a permanent ligation of bilateral carotid artery (2-VO) in male SHR/SP rats. The VD model rats were randomly divided into model group(M group), body building group(B group), spirit fostering group(S group ) and body building &spirit fostering group(BS group) (n=10) respectively. The B group was trained by using treadmill training,S group was trained by using enriched environment, BS group was trained by using treadmill training and enriched environment. After 8 weeks, Morris maze tests were conducted for valuating the learningmemory abilities, the blood pressure was measured using a tail cuff method.ResultIn place navigation training, the latency of BS group was less than other groups, the latency of B group and S group were less than that of rats in model group, there was not different between B group and S group (P<0.05); In spatial probe ability test, the frequency of crossing platform and the ratio of time spent in the target quadran of rats in BS group were significantly higher than other groups, the frequency of crossing platform and The ratio of time spent in the target quadran of rats in B group and S group were higher than M group (P<0.05), there was not different between B group and S group (P<0.05); the blood pressure in BS group was lower than other groups, the blood pressure in B group was lower than S groups and M group, there was not different between S group and M group (P<0.05).ConclusionCombination of the spirit and body exercise training is one of the important thoughts of the basic TCM theory, the training under guidance of the theory can improve the cognitive function and blood pressure in SHR/SP rat VD model.

Vascular dementia; SHR/SP; Rats; Exercise training; Enriched environment; Blood pressure;Combination of the Spirit and the Body

Q95-33

A

1674-5817(2014)02-0089-04

10.3969/j.issn.1674-5817.2014.02.002

2014-01-10

上海市科学技术委员会科研计划项目(编号:09140902100)

曾贵刚(1982-), 男, 博士研究生, 主治医生,E-mail: newbees@163.com

魏品康, 职称: 教授, 研究方向: 中西医结合临床,E-mail: cczyk@smmu.edu.cn

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