力竭运动恢复期大鼠纹状体微透析液中DA、5-HT及其代谢物的动态变化

通过微透析采样技术,观察大鼠力竭运动后恢复期不同时段纹状体细胞外液多巴胺(DA)、5-羟色胺(5-HT)含量及其代谢的动态变化,分析运动恢复期DA和5-HT的变化特点与相互关系,为探索运动性中枢疲劳和恢复机制提供实验依据。研究发现:力竭运动恢复期不仅大鼠纹状体DA、5-HT和5-HIAA的代谢恢复具有延迟性,其释放恢复也都具有延迟性,力竭运动后24h恢复仍未完成;力竭运动恢复期中大鼠纹状体细胞外5-HIAA含量变化与细胞外5-HT含量变化具有同步性,但变化没有5-HT显著;大鼠纹状体细胞外DA/5-HT显著低于安静水平,24h恢复期抑制性神经递质仍起主导作用;运动疲劳产生时纹状体细胞外DA和5-HT含量的变化较其总量变化更加敏感,提示使用微透析监控中枢细胞外液中DA和5-HT含量的变化可以更加敏感、可靠地评价运动性中枢疲劳。     

中枢神经系统递质对运动性疲劳影响及消除途径的研究进展

运动时中枢神经系统(CNS)产生的神经递质:5-羟色胺(5-HT)、多巴胺(DA)、乙酰胆碱(Ach)、氨(NH3)、去甲肾上腺素(NE)、一氧化氮(NO)和细胞介素等物质,是导致运动性中枢疲劳的敏感物质.通过文献资料法,从生理角度,对运动疲劳产生的中枢机制及消除途径进行阐述,以期为运动疲劳的消除提供理论依据.     

热环境对力竭游泳运动恢复期大鼠下丘脑细胞外液单胺类神经递质的影响

观察大鼠在热环境中进行力竭游泳运动后24h恢复期下丘脑细胞外液单胺类神经递质含量的动态变化,分析其变化特点与相互关系,为探索热环境下运动性中枢疲劳的产生和恢复机制提供实验依据。方法:将32只SD雄性大鼠随机分成常温安静组、常温力竭组、高温安静组、高温力竭组,采集运动后4h、5h、6h、8h及24h微透析样品,并采用毛细管电泳-激光诱导荧光法检测单胺类神经递质含量。结论:热环境下大鼠力竭运动恢复期下丘脑细胞外液5-羟色胺(5-HT)含量与常温力竭运动相比升高更加显著,介导核心温度的升高;而多巴胺(DA)和去甲肾上腺素(NE)含量的降低,导致机体对热的耐受性降低;高5-HT浓度、高核心温度和机体低热耐受性的共同作用,加快中枢疲劳的发生,降低机体运动能力。     

运动疲劳与神经递质的生理学研究进展(综述)

从肌肉的外周机制和大脑中的中枢机制两个方面对运动性疲劳进行阐述，总结了神经递质与中枢疲劳的关系。资料表明，5-羟色胺(5-HT)、r-氨基丁酸(GABA)、甘氨酸(GLY)等是脑组织抑制性神经递质；而谷氨酸(GLU)和天冬氨酸(AsP)等是兴奋性神经递质。此外，多巴胺(DA)、乙酰胆碱(ACH)、血氨(NH3)等均是运动性中枢疲劳较为敏感的神经递质。     

大负荷游泳训练与模拟失重对大鼠下丘脑单胺类神经递质影响的对比研究

目的:通过对比分析大负荷运动训练与模拟失重对大鼠下丘脑单胺类神经递质的影响,探究这两种应激源对机体HPG轴和HPA轴作用的中枢机制.方法:50只雄性SD大鼠随机分为安静对照组(CON)、游泳训练组(EXE)、后肢悬垂(模拟失重模型)组(HLS)、游泳训练补充睾酮组(ETR)和后肢悬垂补充睾酮组(HTR)5组;EXE和ETR大鼠进行6周递增负荷游泳运动训练,HLS和HTR大鼠在完成腹股沟管环缩手术后一周开始为期6周的尾部悬吊;ETR和HTR大鼠通过腹腔注射补充丙酸睾酮,剂量为2.5mg/kg体重/天,补充持续6周.EXE和ETR大鼠在完成最后一次游泳训练后即刻断头处死,CON、HLS和HTS大鼠在安静状态同时断头处死.大鼠断头后,迅速开颅取下丘脑,采用高效液相色谱一电化学方法检测单胺类神经递质.结果:EXE和ETR大鼠运动后即刻下丘脑单胺类神经递质DA、NE和5-HT相对CON大鼠的相应水平均有下降的变化趋势,但是(DA+NE)/5-HT有增加的变化趋势;HLS和HTR大鼠下丘脑单胺类神经递质DA、NE和5-HT相对CON大鼠的相应水平均增加,(DA+NE)/5-HT显著增加.结论:大鼠下丘脑单胺类神经递质和(DA+NE)/5-HT比值的变化可能是两种应激源导致机体HPG轴和HPA轴变化的中枢机制.     

黄芪注射液对运动性疲劳大鼠海马组织中Glu和GABA的影响

目的 :观察黄芪注射液对运动性疲劳大鼠海马组织中 Glu和 GABA在运动前后的影响和 Glu/GABA比值变化 ,研究黄芪注射液的抗疲劳作用。方法 :采用大鼠运动性疲劳模型 ,强化训练期间灌胃黄芪注射液 7.2 g· kg- 1 · d- 1 ,用高效液相色谱法测定大鼠海马组织中 Glu和GABA含量 ,计算 Glu/GABA比值。结果 :与强化训练组大鼠同时相比较 ,强化训练加黄芪注射液组在运动结束 30 min及 3h时的 Glu/GABA比值明显降低 ,而安静态却略高。结论 :黄芪注射液可调节因运动而引起的应激状态 ,使运动后动物的兴奋性经迅速降低的过程后恢复到运动前的状态 ,从而有利于机体内环境的调整及体力的恢复。在运动过程中 ,可使机体迅速处于应激状态 ,使物质代谢增强 ,有利于肌肉的持续运动。运动结束后 ,可使机体内环境迅速调整 ,有利于运动后疲劳的消除。     

中药沙苑子对运动性疲劳大鼠脑组织5-HT及其相关代谢物的影响

目的:通过观察中药沙苑子对运动性疲劳模型大鼠海马、间脑5-HT及其相关代谢物的影响,为沙苑子作为运动保健品的开发利用提供实验依据.方法:采用SD雄性大鼠24只,体重190 g～230 g,随机分为安静对照组6只、一般训练组6只、强化训练组6只、强化加药组6只,进行7周递增负荷跑台运动建立运动性疲劳大鼠模型,于第8周始运动后即刻取材,运用氨基酸自动分析仪测定大鼠脑组织Trp含量,运用高效液相色谱荧光检测海马、间脑5-HTP、5-HT、5-HIAA含量.结果:1)实验大鼠海马、间脑组织Trp、5-HTP、5-HT含量在耐力跑台运动后增加;随着强度的加大和时间的延长,Trp、5-HTP、5-HT含量增加更为明显,进而加重疲劳程度,沙苑子组大鼠Trp、5-HTP、5-HT含量均显著下降;2)长时间耐力跑台运动后,实验大鼠海马和间脑5-HIAA含量虽高于安静状态和一般训练状态,但未见显著性差异,沙苑子可增强5-HIAA含量的升高.结论:运动可使机体5-HT代谢显著加强,尤其是在长时间大强度运动刺激后,中药沙苑子可通过抑制其合成前体,有效加速5-HT的分解,减少5-HT的积聚,既可推迟运动疲劳的发生,又可及时消除疲劳.     

短期强度负荷对射击运动员脑神经递质的影响

对16名广东省射击运动员短期大强度负荷后的脑神经递质的变化情况进行了监测.结果表明,Ach活性显著升高,Glu、5-HT、DA呈上升趋势,GABA、NE呈下降趋势.提示我们短期大强度负荷未引发中枢疲劳和焦虑.在提高和增强射击运动员的兴奋性和学习记忆能力方面具有一定的作用,短期大强度训练有利于运动员掌握和提高运动技能水平.     

中药不同的调理方式对长时间递增负荷训练大鼠脑组织单胺类递质的影响

以中医理论为指导,结合运动训练的实际,研究中药不同的调理方式对大运动量训练大鼠脑组织单胺类递质的影响,进一步探讨加快机体恢复,提高运动能力的中医调理方式,为科学训练提供理论依据.40只雄性大鼠随机平均分为4组,分别为对照组(C)、训练组(T)、服药1组(M1,先补脾,后补肾法即序贯法)和服药2组(M2,补肾法),观察8周递增负荷游泳和不同中药调理方式对不同组别某些指标的影响.研究发现,训练组脑组织中5-HT量显著高于对照组(P＜0.01),DA含量显著低于对照组(P＜0.01),而NE水平也下降,但无统计学意义.与训练组相比,两种中药调理方式(M1,M2)均可显著降低脑内5-HT的含量(P＜0.01;P＜0.05),可增加脑组织DA和NE的含量,但没有显著性差异(P＞0.05).研究结果提示,脑内5-HT的升高和DA下降可能与长时间运动性疲劳有关.补肾中药右归饮,及健脾理气中药四君子汤与补肾中药复方右归饮先后配合使用,在一定程度上具有延缓中枢疲劳的作用.     

运动性中枢疲劳生化机制的研究进展

采用文献资料研究法,对运动疲劳产生的中枢机制进行综合性分析,资料表明:5-HT,DA,Ach,NO等神经递质和神经调质是引发中枢疲劳的生化基础,并且TH,TPH等一些酶类及MCT,BNDF,GFAP,细胞凋亡等也与运动性中枢疲劳有着密不可分的关系.     

Central dopaminergic neurotransmission plays an important role in thermoregulation and performance during endurance exercise

Dopamine (DA) has been widely investigated for its potential role in determining exercise performance. It was originally thought that DA's ergogenic effect was by mediating psychological responses. Recently, some studies have also suggested that DA may regulate physiological responses, such as thermoregulation. Hyperthermia has been demonstrated as an important limiting factor during endurance exercise. DA is prominent in the thermoregulatory centre, and changes in DA concentration have been shown to affect core temperature regulation during exercise. Some studies have proposed that DA or DA/noradrenaline (NA) reuptake inhibitors can improve exercise performance, despite hyperthermia during exercise in the heat. DA/NA reuptake inhibitors also increase catecholamine release in the thermoregulatory centre. Intracerebroventricularly injected DA has been shown to improve exercise performance through inhibiting hyperthermia-induced fatigue, even at normal ambient temperatures. Further, caffeine has been reported to increase DA release in the thermoregulatory centre and improves endurance exercise performance despite increased core body temperature. Taken together, DA has been shown to have ergogenic effects and increase heat storage and hyperthermia tolerance. The mechanisms underlying these effects seem to involve limiting/overriding the inhibitory signals from the central nervous system that result in cessation of exercise due to hyperthermia.     

脑内5-HT能和DA能系统在运动疲劳调控作用中的研究进展

脑内神经递质5-羟色胺和多巴胺被认为与运动疲劳有关，EF是运动中一种机体机能工作效率下降的感觉，会影响运动能力。在营养补充或药物干预的动物实验研究中，发现脑内5-HT浓度增加会使啮齿动物的运动耐力降低，而DA作用则相反；但在人体实验研究中，却发现5-HT、DA和EF的关系并不统一。目前在人体中能清楚观测并重复的情况是在高温环境下（约30℃）受试者运动前1h服用DA再摄取抑制剂骑行功率自行车恒定输出时间延迟。由于5-HT能系统和DA能系统存在相互作用，相比5-HT或DA对EF的影响，两者含量的比率似乎和EF更加相关。本综述目的是介绍脑内5-HT能和DA能系统对EF的调控作用，旨在为缓解EF方法研究提供理论参考。     

优秀游泳运动员赛前心理状态的脑功能特征研究

对20名健将级游泳运动员在赛前一周、赛前一天和赛后24h内的脑功能状态进行动态追踪研究。结果表明,赛前一天,大脑中枢递质5HT、Ach和DA出现了特殊的空间构型,具体表现为5HT的右脑优势;Ach的前高后低走向和DA的左脑优势。赛前一天可能是运动员赛前心理状态发生变化的关键点。     

再竭运动恢复期大鼠纹状体微透析液中Glu和GABA含量的变化

目的：观察大鼠力竭运动恢复期纹状体细胞外液谷氨酸（Glu）、γ-氨基丁酸（GABA）含量的动态变化,分析它们的变化特点与相互关系,为探索运动性中枢疲劳产生和恢复机制提供实验依据。方法：将12只SD雄性大鼠随机分为安静对照组（6只）和力竭运动组（6只）,于运动后4h、5h、6h、8h、24h收集微透析样品并采用毛细管电泳一激光诱导荧光法直接进样检测。结果：力竭运动恢复期大鼠纹状体细胞外液中Glu含量高于安静水平,其恢复期变化呈先上升后下降的趋势,运动后8h达峰值,运动后24h仍显著高于安静水平（P〈0．05）;GABA含量高于安静水平,其恢复期变化呈先上升后下降的趋势,运动后6h达峰值,运动后24h仍显著高于安静水平（P〈0．05）;Glu／GABA比值显著低于安静水平（P〈0．05）,运动后24h仍显著低于安静水平（P〈0.05）。结论：运动性中枢疲劳产生时,机体同时促进Glu、GABA的释放,但是GABA释放量更高,抑制性神经递质释放占优势,通过直接通路和间接通路抑制运动。恢复期后期两者均逐渐下降,纹状体兴奋性逐渐升高,疲劳得以逐渐恢复。力竭运动恢复期大鼠纹状体细胞外液Glu、GABA含量升高及恢复均有延迟性,力竭运动后24h恢复仍未完成;大鼠纹状体细胞外Glu／GABA显著低于安静水平,24h恢复期抑制性神经递质仍起主导作用。     

CREB/BDNF信号通路激活在游泳提高认知能力中的作用机制

目的:观察有氧运动对认知的影响,探索相关分子机制。方法:雄性SD大鼠适应性喂养后随机分为C、E5和E5P组。C组常规饲养不运动,E5、E5P组进行5周游泳运动,E5P组完成运动后延迟1周进行测试。Morris水迷宫测认知能力;免疫荧光法测齿状回神经发生;试剂盒测血清BDNF、MDA水平和SOD活性;免疫印迹法测海马BDNF、TrkB、CREB和p-CREB蛋白表达。结果:E5、E5P组在目标象限游泳时间百分比、穿越平台次数显著高于C组(P<0.01 or P<0.05);血清BDNF、MDA水平和SOD活力组间无显著差异;E5、E5P组新生神经细胞数、海马BDNF、TrkB、p-CREB蛋白表达显著高于C组(P<0.01 or P<0.05),CREB蛋白的表达组间没有显著差异。结论:5周中等强度的游泳运动通过激活CREB/BDNF信号通路,促进海马齿状回颗粒下层神经发生,进而提高认知能力。     

8周游泳运动对2型糖尿病大鼠海马胰岛素抵抗的影响及机制

目的探讨糖尿病大鼠海马胰岛素抵抗的发生发展及在运动干预下糖尿病海马胰岛素抵抗与半乳糖苷凝集素3以及脂联素/AMPK/GLUT4信号通路之间的关系。方法高脂饮食联合腹腔注射低剂量STZ诱导的2型糖尿病大鼠建模成功后随机分为糖尿病对照组(DM组)和糖尿病运动组(DME组)两组。DM组大鼠不运动,DME组进行8周无负重游泳训练,6次/周。大鼠于末次训练后禁食12h,次日以2.5ml/kg的剂量,腹腔注射10%的水合氯醛麻醉,随后胸主动脉取血后保存于-20℃,以备待测,取海马组织投入液氮,-80℃冰箱保存。结果1)与NC组相比,DM组大鼠血清FBG、HOMA-IR的含量显著性增加(p<0.01),而大鼠血清INS含量减少,但无显著性差异(p>0.05);与DM组相比,DME组大鼠血清FBG、HOMA-IR的含量显著性减少(p<0.05),而大鼠血清INS含量减少,但无显著性差异(p>0.05);2)Real-Time PCR结果显示:与NC组相比,DM组大鼠GLUT4、PI3K及Adiponectin(脂联素)mRNA表达水平显著降低(p<0.01),Galectin-3、IRS-1mRNA表达水平显著升高(p<0.05,p<0.01),尽管AMPK、AKtmRNA表达水平无显著性变化,但存在有明显的下降趋势;与DM组相比,DME组大鼠海马组织的Galectin-3mRNA表达水平显著降低(p<0.05),PI3K、GLUT4及Adiponectin mRNA表达水平呈显著增加(p<0.01),AMPK、IRS-1及AKt mRNA表达水平无显著性变化,但仍存在改善趋势。结论1)2型糖尿病将导致病理性中枢胰岛素抵抗,同时8周有氧运动能够有效改善2型糖尿病海马胰岛素抵抗;2)8周有氧运动可能通过降低海马组织Gal-3水平以及提高脂联素/AMPK/GLUT4信号通路表达,从而达到改善2型糖尿病海马胰岛素抵抗,同时Gal-3以及脂联素/AMPK/GLUT4信号通路异常可能也是2型糖尿病病理性引发中枢胰岛素抵抗的机制之一。