运动预处理对力竭运动后大脑皮质微结构及自由基代谢影响

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1、运动预处理对力竭运动后大脑皮质微结构及自由基代谢影响摘要：目的：建立SD大鼠运动预处理模型和一次性力竭运动模型，通过观察大鼠大脑皮质微结构、超微结构的变化以及指标测试，探讨运动预处理对一次性力竭后大脑皮质缺血再灌注的保护机制，为科学地进行运动训练提供神经生物学参考依据。方法:选用雄性4月龄SD大鼠70只，适应性喂养1周后随机分为：空白对照组（C组），一次性力竭组（E组）和运动预处理组（EP组），C组、E组大鼠常规喂养6周，EP组采用间歇训练法运动预处理6周。6周后除C组外，其余组大鼠采用一次性力竭训练，并分别在即刻、24小时、48小时取材。测定大鼠脑组织SOD、GSH-PX、MDA;制作

2、切片观察不同时间各组脑组织微结构和超微结构变化。结果:①自由基检测结果:各时相点大鼠脑组织EP组SOD，GSH-PX活性均显著性高于C组和E组（P0.05），但是E组MDA含量却高于EP组②大鼠大脑皮质微结构和超微结构结果:EP组各时相点神经元细胞核损伤、线粒体损伤均明显好于E组。结论:运动预处理可提高力竭运动后大脑组织SOD、GSH-PX活性，减轻脂质过氧化程度，提高大脑清除自由基能力，从而有效预防一次性力竭运动造成的脑缺血再灌注损伤，起到对机体的内源性保护作用。关键词：大脑皮质；力竭运动；自由基；超微结构；运动预处理分类号:G804.7文献标识码：A文章编号：1006-2076(20

3、12)05-0055-07在力竭运动时，脑代谢的速率增加，而血供一时得不到满足，这就造成了脑的局部缺血缺氧，此后机体经过短时间的调整，对脑组织的供血增加，这相当于一个再灌注过程。这相当于以运动作为预处理方式，与经典的缺血预处理极为相似。目前，运动预处理实验研究是当前体育科学研究中的重要课题，但是现有的研究成果大部分都集中于心肌、骨骼肌，而对于大脑皮质缺血再灌注损伤的干预研究则不多见。因此本实验在前人的研究基础上构建“一次性力竭运动”和“运动预处理”模型，观察大鼠脑组织自由基代谢的动态变化和微结构、超微结构的动态变化，探讨运动预处理对力竭运动后自由基代谢的影响，以及运动预处理对缺血再灌注损

4、伤保护的可能机制，为运动性中枢疲劳的研究提供客观依据。1实验方法1.1实验对象其余各组大鼠最后一次训练后，在相应时相点按上述方法进行取材。1.3.2大脑皮质组织匀浆制备各组其余8只大鼠，用同样的方法快速将大脑皮质取出，制备组织匀浆，取上清液，以备检测总SOD，MDA，GSH_PX和组织脑蛋白含量。上述操作都控制在冰水混合物上操作，检测样本均贮存于_70°C冰箱中。试剂和材料：自由基相关数据采用南京建成生物工程研究所试剂盒，并严格按照试剂盒要求进行操作，指标测试在四川大学华西医学院病理实验室完成，测试仪为biotekuquantgenecompanylimited酉每标仪o1.4数据处理3

5、实验结果分析与讨论3.1自由基测试结果试验结果显示:E1组、E3组、IEP1组、IEP3组大鼠大脑皮质MDA含量较C组都有非常显著性升高，而一次性力竭组和预处理组之间MDA含量没有显著性差异(P>0.05)，提示一次性力竭运动均会造成脑自由基堆积。在即刻自由基损伤最为严重，48小时有一定程度的恢复，表明这种损伤是可逆的。此外S0D、GSH_PX活性IEP1组呈非常显著性上升(P0.05);在24h都呈非常显著性下降趋势(P〈0.01)，在48小时都有所回升，在这个阶段以GSH-PX上升为主。较E组各时段SOD,GSH-PX活性，IEP组均明显高于E组，说明间歇训练可以有效的提高脑组织清除

6、自由基能力。本实验选择间歇训练作为预处理方式，训练时大鼠负重为自身体重的6%，依照McArdle的方法推算，其需氧量可增至安静时的4飞倍以上，属于高强度间歇训练［1］。由于强度较大，训练时机体可以形成短暂的缺血缺氧，休息时出现短暂的再灌注现象。从大鼠在水中挣扎情况来看，此次实验强度已迗到高强度要求，且大鼠通过一段时间的适应也可完成训练计划。通过体重监测IEP组大鼠体重较E组、C组无显著性差异。此外，平时训练过程中通过观察，发现IEP组大鼠进食、排便情况较E组大鼠更为良好，IEP组大鼠除在第一周适应性游泳时偶尔出现焦躁、乱窜外，此后几周训练都显得较为轻松，出水后都能通过大幅度抖动来甩干体毛

7、，所以，此次实验预处理组所采用的训练模式并未对机体造成疲劳堆积。3.2大脑皮质微结构的动态变化脑作为人体最高调节中枢，其微循环是保证脑完成其调节功能的重要保障。因此本次实验选择大鼠最高调节中枢大脑作为观察对象，对其微结构和超微结构进行跟踪观察发现：1)E1组大鼠微结构观察结果：细胞形态完整，细胞间质均匀致密，可辨认出细胞核;E2组大鼠大脑皮质神经元细胞排列紊乱，多数细胞间质疏松，血管扩张明显，显示脑内出现水肿。E3组大鼠神经元细胞排