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脉冲磁场对小鼠中枢疲劳恢复效果的实验观察

更新时间:2009-03-28

引言

随着近年来生物电磁学的发展,生物电磁技术在医疗卫生领域的应用越来越广泛,它在疾病探测和治疗方面起到了很大的作用,具有较高的研究价值[1]。王健等[2]发现永磁旋转磁场能够明显加快剧烈运动后血乳酸消除速度。李增勇等[3]实验发现磁灸组施加穴位磁刺激后,实验者表现为交感神经活动性降低,迷走神经活动性提高,精神紧张及疲劳程度降低,穴位磁刺激有利于改善心脏自主神经系统功能状态,可在一定程度上缓解精神疲劳。李小生等[4]发现脉冲磁场对于小鼠疲劳现象的缓解具有一定效果。以上主要侧重磁场对生物体外周疲劳恢复效果的研究,脉冲磁场干预对生物体运动性疲劳后中枢神经递质的影响研究较少,本研究通过建立小鼠运动性中枢疲劳模型,采用脉冲磁场对磁疗组小鼠进行干预。以五羟色胺、多巴胺、γ-氨基丁酸、乙酰胆碱以及小鼠海马区神经元形态为研究对象,探讨脉冲磁场干预对小鼠运动性中枢疲劳恢复的效果,以期为脉冲磁场恢复疲劳提供一定的参考依据。

由图3可知,以综合滋味得分3分(y值)为接受临界点,确定铝箔袋脆口萝卜产品各储存温度的货架期(保质期): 35 ℃产品货架期=Qs(35)=(5.046-3)/0.0146=140.14天;45 ℃产品货架期=Qs(45)=(5.02-3)/0.0333=60.66天;Q10value=Qs(35)/Qs(45)=115.61/58.38=2.31;推算产品流通中货架期为Qs(25)=Q10value×Qs(35)=2.31×140.14=323.76天,即铝箔袋脆口萝卜产品货架期(保质期)为324天。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

山东中医药大学动物实验中心购买的清洁级昆明种的雄性小鼠,数量36只,体重(17±2)g。以五羟色胺、多巴胺、γ-氨基丁酸、乙酰胆碱以及小鼠海马区形态结构为研究对象。

1.2 研究方法

2.2.1 3组小鼠HE染色后海马区神经元形态观察见图1-图3。光镜下发现磁疗组小鼠海马区的神经元损伤较疲劳组相比要轻。

在中国知网查阅20世纪80年代以来的国内外专家关于运动性中枢疲劳、脉冲磁场生物学作用的相关文献资料进行汇总分析、整理归纳,为本研究提供可靠的理论依据。

睡眠不足会引起人体内瘦素分泌量降低,而这种激素有助于分解油脂、降低食欲。另外长期睡眠不足,会导致饮食习惯慢慢发生变化。有研究证实:每晚睡眠少于8小时的青少年,比那些每晚睡眠多于8小时的青少年吃更多高脂肪的食品和零食。因此青少年每晚得到充足睡眠是保持健康、防止发胖的关键办法之一。

1.2.4 数理统计法

请教相关研究方向的专家、教授,制定切实可行的实验方案,提前处理解决实验过程中可能出现的问题。

1.2.3 实验法

(2)实践教学校内充分利用学院现有水电动力工程实验中心、电气工程实验中心、自动化实验中心等中央与地方共建实验室和机械基础实验中心、电工电子实验中心为等省级实验教学示范中心完成工程基础训练和部分综合实践。

(1)实验动物

山东中医药大学实验动物中心购买的清洁级昆明种雄性小鼠,数量共计36只,体重在(17±2)g,所有实验小鼠自由摄食和饮水,食物由实验动物中心提供。实验室湿度、温度、光照时间均严格控制在规定范围内。

中枢疲劳的产生被认为是脑保护性抑制发展的结果,这种保护性抑制与脑组织中单胺类、氨基酸类等神经递质的变化有关,中枢神经递质相对平衡,运动能力得以维持,而失衡则是机体运动能力下降,导致中枢疲劳的发生[5]

(2)实验动物分组

1.2.2 专家访谈法

将36只小鼠随机分成三组,分别命名为对照组、疲劳组以及磁疗组。疲劳组和磁疗组小鼠每天安排30min的负重游泳训练,每天训练结束后,通过自制的脉冲磁场仪给予磁疗组小鼠30min的脉冲磁场照射。对照组小鼠同样条件下正常饲养,不安排游泳练习。

(3)运动疲劳模型的建立

孝是指人们发自内心的对父母长辈的一种尊敬、关心和体贴。它是儒家道德准则中的第一项内容,也就是所谓的“百行孝为先”。 《论语》指出:“弟子入则孝,出则弟,谨而信泛爱众而亲仁。”对于孝的理解,《论语》做了详实的论述,指出:“父在,观其志;父没,观其行;三年无改于父之道,可谓孝矣。”也就是说,一个人,当他父亲在世时,观察其志向;去世后,观察行为;三年后仍不改父亲的原则,就履行了孝道。“生,事之以礼;死,葬之以礼,祭之以礼。”“父母唯其疾之忧。”即,父母在世时或去世后,按照礼节侍奉或埋葬、祭祀他们;只让父母忧愁生病之事,其他均不应该让父母忧愁担心。

为尽量减少外部因素对本研究结果的影响,在建立小鼠运动性中枢疲劳模型之前适应性饲养7天。之后对疲劳组小鼠以及磁疗组小鼠进行为期3天的适应性游泳练习,每天进行1次,每次游泳时间控制在20min左右。适应性游泳练习之后,开始为期8周的正式游泳训练,每周训练6天,周日休息,训练方案见表1。在小鼠游泳过程中,时刻观察小鼠状态,当小鼠浮在水面不运动时用木棒驱赶,使其维持运动状态;当小鼠出现运动不协调或反复下沉时,及时将小鼠捞出水桶,让其休息2-3min后,再将其放入水桶中继续游泳。对照组小鼠常规饲养,不进行游泳训练。

表1 小鼠负重游泳运动方案

  

运动阶段游泳负重强度(占小鼠体重比)运动时间第1周2%30min第2周3%30min第3周4%30min第4周5%30min第5-8周6%30min

(4)小鼠脑组织的取材与匀浆液的制备

8周实验结束之后,从对照组、疲劳组以及磁疗组小鼠中分别随机选取3只,选取的小鼠采用1%的戊巴比妥钠(0.06kg/g)进行腹腔注射麻醉,快速采取脑组织。然后分组将处理好的脑组织放到预冷的玻璃匀浆器中,加入适量预冷的高氯酸溶液(0.1mol/l),除去脑组织中的蛋白。再在冰环境下制成脑组织的匀浆液,将脑组织匀浆液倒入离心管,4℃环境下离心,离心机转速为14000r/m,时间为15min,离心完成后取脑组织上清液进行分组编号,-80℃的环境下保存。采用小鼠ELISA试剂盒(美国TSZ分装)测试各组小鼠脑组织中五羟色胺、多巴胺、γ-氨基丁酸、乙酰胆碱的含量。

In a typical procedure, Cu2–xS powders were prepared by the sol-gel method. The operating mode is similar to that followed by Riyaz et al. who synthesized only the covellite phase CuS[14]. However, three different phases were obtained by annealing in this study. Fig. 1 displays the operating mode.

(5)HE、尼氏染色下小鼠海马区神经元形态观察

小鼠脑组织匀浆液的制备完成之后,选择剩下的小鼠进行麻醉,从小鼠左心室至升主动脉插管,快速灌注生理盐水进行冲洗,用100mL、4%的多聚甲醛磷酸缓冲液(0.1mol/L,pH7.2-7.4)进行灌注。之后小心分离出小鼠脑组织,并用Bouin 液后固定24小时,制作完成后,干冰运输,外包西安交通大学医学院进行HE染色、尼氏染色,制作完成后编号,在光镜下观察各组小鼠海马区神经元的形态结构。

除筷子之外,韩国餐桌上还会放置一副银制勺,与筷子并齐置于右手边,用餐时,不宜将汤匙与筷子一起抓在手里,更不能碰撞制造噪音,但在中国的餐桌上少有放置个人勺子,常备有公用汤勺,以简单为主,用餐时不能将筷子插在饭上,此在中国视为不敬,在韩国,吃饭时用手托碗被视作大不敬,而在中国却无此忌讳,在用餐时,大人经常会要求小孩用手端碗,避免掉饭,以免浪费。

对于清代文献传承而言,朱彝尊编撰、整理之著述,大大丰富了古代文献的内容。朱氏也以其繁富之著述,跻身清初文献大家之列。其著述以编撰为主,因此对于保存前人著述,尤其是易代人物之著述,功不可没。随着时间的推移,许多古人著述或见解因水火兵燹而逐渐沦亡、散佚,幸而能于朱氏著述中,存其大体或部分片段,使今人尚得以管窥一二。执此以论,朱彝尊对于保存、传承文献而言,可谓成就斐然。兹举一例:《经义考》卷二百一十一论语类“《古论语》”一条,引“谭贞默曰”:

病菌以分生孢子器、子囊壳随病残体或在种子上越冬,翌年,病菌可穿透表皮直接侵入幼苗,对老的组织或果实多由伤口侵入,在南瓜果实上也可由气孔侵入。适于菌丝生长和孢子萌发温度为24℃~28℃,在此温度范围内孢子萌发率高,高于28℃发芽率明显下降,在8℃~24℃范围内,孢子萌发率随温度升高而增加,24℃产孢量最高,低于8℃、高于32℃均不产孢。在8℃~24℃范围内,随温度升高,产孢量增加,高于24℃,产孢量明显下降。

万:2006年以来我曾多次与您提到要做您的访谈,您总是很谦逊地说:“我没什么好访的,您还是先做我的前辈们的访谈吧!”这次福州第二届中国当代科学口述史学术研讨会我们不期而遇,我早已准备了一个访谈提纲,希望能和您好好聊一聊.

研究表明[6]持久耐力运动产生的中枢疲劳与神经递质的累积及耗尽相关,尤其是5-HT。研究发现[7]GAGB与突触后膜GAGB受体结合,开放氯离子通道,造成突触后膜超极化而形成神经抑制,疲劳时大脑皮质中突触抑制性递质γ-氨基丁酸大量增加,降低大脑皮质兴奋性。本研究发现,疲劳组小鼠经过为期8周的游泳训练之后,其脑组织中5-HT、GAGB含量较对照组明显升高,并呈现显著性差异,结果显示疲劳组小鼠经过为期8周的游泳训练,产生了疲劳的积累。上述实验结果证实,为期八周的小鼠运动性中枢疲劳模型的建立是可靠的;磁疗组小鼠较疲劳组小鼠相比,其5-HT、GAGB含量变化呈现显著性差异,表现为5-HT、GAGB含量的降低。

2 结果

2.1 3组小鼠5-HT、DA、GAGB、Ach含量以及DA/5-HT结果见表2。疲劳组的5-HT、GAGB、DA/5-HT与对照组之间具有非常显著性差异(p<0.01);疲劳组的DA、Ach与对照组之间具有显著性差异(p<0.05);疲劳组的5-HT、DA、GAGB、Ach、DA/5-HT与磁疗组之间具有非常显著性差异(p<0.01)。

表2 中枢疲劳指标(结果以表示)

  

分组对照组疲劳组磁疗组5-HT147.74±3.54195.41±8.04a164.3±6.17acDA28.74±1.3132.30±2.70b37.02±1.98acGAGB4.86±0.177.73±0.13a5.82±0.12acAch242.47±7.74267.45±15.67b314.4±16.81acDA/5-HT0.194±0.010.170±0.01a0.232±0.01ac

注:aP<0.01 vs 对照组;bP<0.05 vs 对照组;cP<0.01 vs 疲劳组

2.2 HE、尼氏染色后小鼠海马区神经元形态观察结果

1.2.1 文献研究法

  

图1 HE染色对照组小鼠海马区照片

  

图2 HE染色疲劳组小鼠海马区照片

  

图3 HE染色磁疗组小鼠海马区照片

注:红色箭头分别表示损伤小鼠海马区细胞,黑色箭头表示正常小鼠海马区细胞

2.2.2 光镜下拍照三组小鼠尼氏染色后海马区神经元形态,见图4-图6。对照组小鼠海马区神经元形态表现正常,疲劳组小鼠海马区神经元损伤较为严重,磁疗组小鼠海马区神经元也出现一定损伤,但损伤程度明显小于对照组。

  

图4 尼氏染色对照组小鼠大脑皮层照片

  

图5 尼氏染色疲劳组小鼠大脑皮层照片

  

图6 尼氏染色磁疗组小鼠大脑皮层照片

注:红色箭头表示损伤的尼氏小体,黑色箭头表示正常的尼氏小体。

3 讨论与分析

根据企业典型工作任务,确定课程教学内容为以下五个方面:平台店铺注册及产品发布;交易磋商的程序;贸易术语及价格核算;合同条款 (品名品质条款、数量条款、包装条款、运输条款、保险条款、支付条款、争议预防与处理条款);合同履约流程。对照教学内容,教学团队结合实训软件、设置实训工作任务,开展项目教学,以达到干中学。

所有数据均使用SPSS17.0统计软件处理,实验结果以表示,数据进行组间T检验,以p<0.05为差异有统计学意义。

研究表明脑内DA的减少可导致运动能力下降,DA神经元功能正常可提高运动能力[5]。许多研究表明,中枢神经系统Ach的含量下降时,就会伴随中枢疲劳的发生,有人推测认为,长时间耐力性运动产生的疲劳可能与运动中胆碱利用的衰竭、排空降低了胆碱能系统的活动而引发的。本研究发现,磁疗组小鼠较疲劳组小鼠相比,其DA、Ach含量变化呈现显著性差异,磁疗组小鼠的DA、Ach含量要高于疲劳组小鼠。

研究发现,DA与5-HT的比值也能够用来判定中枢神经系统的疲劳程度。其比值下降可能伴有中枢疲劳的发生[8]。本研究发现,磁疗组小鼠较疲劳组小鼠相比,其DA/5-HT下降显著。

本研究中,磁疗组小鼠较疲劳组小鼠相比,其大脑5-HT、GAGB、DA、Ach含量变化显著,可能机制是脉冲磁场作为一种对机体的应激刺激通过影响细胞间电流活动,形成类似细胞间的交流信号,调节突触及生长锥游离钙水平,抑制5-HT、GAGB分泌,促进DA、Ach分泌。

多项研究报道采用磁场强度为1 T的经颅磁刺激作用于周围神经损伤大鼠,发现磁刺激组动物受损坐骨神经的神经纤维再生明显优于对照组[9]。国外还报道有脉冲磁场刺激能促进鸡、鼠背根神经节的再生[10],以上的研究结果提示磁磁刺激可在一定程度上对神经组织起到保护作用,并可能促进神经纤维的再生功能。

本实验在光镜下观察了HE染色与尼氏染色下小鼠海马神经元的形态结构,结果发现,对照组小鼠海马区锥体细胞排列相对比较规则整齐;疲劳组小鼠海马区锥体细胞数量减少,而且其形态表现出不规整;磁疗组小鼠海马区锥体细胞也出现一定程度的变化,但较疲劳组小鼠相比,其变化程度要小很多。结果显示,经脉冲磁场干预可在一定程度上阻止运动性中枢疲劳小鼠海马区锥体细胞带神经元的丢失,并能够减轻小鼠海马神经元损伤。经脉冲磁场干预能有效维持小鼠海马神经元的正常结构。其可能机制是脉冲磁场通过影响细胞间电流活动,形成类似细胞间的交流信号,调节突触及生长锥游离钙水平,改变细胞的发育、迁移等,从而影响干细胞增殖,这些还有待于进一步研究证实。此外,这些增殖的神经干细胞能否完成其迁移、分化,从而成为有功能的神经元对损伤进行有效修复还有待研究。

4 结论

(1)经脉冲磁场干预,运动性中枢疲劳小鼠5-羟色胺和γ-氨基丁酸的含量表现出下降,乙酰胆碱和多巴胺的含量出现升高。

(2)经脉冲磁场干预,可在一定程度上减小运动性中枢疲劳小鼠海马区神经元损伤,减少运动性中枢疲劳小鼠海马锥体细胞带神经元丢失。

(3)脉冲磁场干预能在一定程度上缓解小鼠运动性中枢疲劳。

参考文献:

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[2]王健,杨红春,楼中平,等. 永磁旋转磁场加快运动后血乳酸消除速度[J].体育科学,2007,27(11):37-41.

[3]李增勇,焦昆,陈铭,等.汽车驾驶员疲劳状态下穴位磁刺激效应分析[J].上海交通大学学报,2003,37(1):127-129.

[4]李小生,黄志刚.脉冲磁场治疗对小鼠疲劳恢复的效果观察[J].陕西医学杂志,2013,42(10):1293-1294.

职业倦怠又称工作倦怠,主要是指工作者受外部的环境,以及个人能力、精力等影响产生疲惫不堪的状态。美国精神病学家费登伯格于1974年提出的职业倦怠概念,吸引了各个行业学者的关注,人们对此现象进行实证研究并制定了职业倦怠量表,这标志着对职业倦怠的研究更加具体化和专业化。

[5]张蕴琨.运动性中枢疲劳的影响因素及其机制研究进展[J].体育科研,2013,34(3):33-40.

[6]Piccione G,et al.Central fatigue and nycthemeral change of serum tryptophan and serotonin in the athletic horse [J].Circadian Rhythms,2005(1):3-6.

[7]Petrofsky J S,Laymon M.The effect of ageing in spinal cord injuredHumans on the blood pressure and heart rate responses during fatiguingIsometric exercise[J]. European journal of applied physiology,2002,(6):479-486.

[8]王斌,张蕴琨,李靖,等.力竭运动对大鼠纹状体、中脑及下丘脑单胺类神经递质的影响[J].中国运动医学杂志,2002,21(3):248-252.

利用微生物或其组分抑制植物病害的生物防治可代替化学杀真菌剂,也是一种生态的、有效的农业病原菌防治方法。几个研究小组报道了壳聚糖酶的体外抗真菌活性,它们可用于提高植物对不同植物病原真菌的抗性[28-30]。Kouzai等人报道了壳聚糖酶活性在植物抗病性中的分子机制。植物病原真菌在感染过程中改变细胞壁成分,避免宿主裂解酶降解,细胞壁几丁质向壳聚糖的转化可能是病原体的感染原因之一。

[9]白玉龙,胡永善,林伟平,等.经颅磁电刺激促进周围神经再生的组织学研究[J].中国康复医学杂志,2002(06):347-349.

[10]Melissa Y. Macias,Joseph H. Battocletti,Carl H. Sutton,et al. Directed and enhancedneurite growth with pulsed magnetic field stimulation[J].Bio Electro-Magnetics,2000,21(4):272-286.

 
武强
《济宁学院学报》 2018年第02期
《济宁学院学报》2018年第02期文献

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