運(yùn)動(dòng)性血睪酮降低過(guò)程中大鼠組織形態(tài)變化的觀察

嚴(yán)　翊　謝敏豪

摘要：在大鼠以5%體重的負(fù)重的進(jìn)行間歇游泳訓(xùn)練五周（TA組）（游泳5 min殘菹1分鐘，6組/日，6次/周）后，停訓(xùn)一周（TC組），繼續(xù)訓(xùn)練一周：負(fù)荷不變（TD組）、負(fù)荷量加倍（5%體重的負(fù)重，2組/日，TE組）或強(qiáng)度增加（6%體重的負(fù)重，1組/日， TF組），觀察各組大鼠心、肝、腎等臟器組織形態(tài)學(xué)的變化，并與同齡血睪酮正常的不訓(xùn)練大鼠（Sc組）或以5%體重的負(fù)重的進(jìn)行間歇游泳訓(xùn)練一周大鼠（TG組）進(jìn)行比較。結(jié)果顯示隨著訓(xùn)練時(shí)間、訓(xùn)練負(fù)荷和訓(xùn)練強(qiáng)度的增加，大鼠血睪酮降低的程度加劇，伴隨有重要臟器的病理性變化的運(yùn)動(dòng)性血睪酮降低，應(yīng)屬病理性的變化。

關(guān)鍵詞：血睪酮；間歇游泳訓(xùn)練；降低過(guò)程；組織形態(tài)

中圖分類號(hào)：G804.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-3612(2008)02-0187-03

運(yùn)動(dòng)引起血睪酮變化主要受運(yùn)動(dòng)的負(fù)荷密度、負(fù)荷強(qiáng)度、負(fù)荷量、持續(xù)時(shí)間等因素的影響。運(yùn)動(dòng)員的血睪酮水平是反映其運(yùn)動(dòng)能力、肌肉力量、疲勞消除等的重要指標(biāo)之一，因此血清睪酮已成為運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能評(píng)定中最常用、最成熟的內(nèi)分泌指標(biāo)。但是伴隨著血睪酮水平的變化，機(jī)體內(nèi)各重要臟器的變化鮮有報(bào)道，本研究希望從組織形態(tài)學(xué)角度探討運(yùn)動(dòng)性血睪酮降低的性質(zhì)。

1材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與飼養(yǎng)條件成年SPF/VAF級(jí)雄性CD（SD）大鼠65只，體重200～250 g，購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司。許可證編號(hào)：SCXX（京）2002-0003，質(zhì)量合格證號(hào)：NO 0043326。

動(dòng)物分籠飼養(yǎng)，每籠5只，自由飲食。飼養(yǎng)間溫度：(25±1)℃，濕度：40%～75%。每日光照時(shí)間為8:00～20:00。

1.2動(dòng)物分組動(dòng)物在一周適應(yīng)性喂養(yǎng)，及一周適應(yīng)性訓(xùn)練（每天無(wú)負(fù)重游泳60分鐘，共六天）后，按表3-1隨機(jī)分為對(duì)照組和運(yùn)動(dòng)組。

在訓(xùn)練過(guò)程中，一些因不能完成規(guī)定訓(xùn)練量的動(dòng)物和中途死亡的動(dòng)物被淘汰，最后每組各有11只動(dòng)物做進(jìn)一步的指標(biāo)測(cè)試。

1.3運(yùn)動(dòng)方案

1.4動(dòng)物宰殺與取材

大鼠經(jīng)20％烏拉坦腹腔麻醉。稱量體重后，迅速剖開(kāi)腹腔，分離出腹主動(dòng)脈，用10 mL注射器取血。制備1 mL抗凝血，待用。其余為非抗凝血，離心3 000 rpm，10 min，分離血清，在-20℃冰箱保存。每組取3只大鼠，迅速取出心臟左半側(cè)、左側(cè)肝臟、腎臟、睪丸，切割成直徑約0.5 mm，長(zhǎng)5 mm的標(biāo)本塊，置于中性福爾馬林中固定，用于光鏡（HE）標(biāo)本的制作。

1.5測(cè)試指標(biāo)與方法

1.5.1血清睪酮（T）、皮質(zhì)酮（C）用睪酮、皮質(zhì)酮碘標(biāo)放免試劑盒（CT-RIA）（美國(guó)DSL公司），以γ－計(jì)數(shù)器（Beckman DP-5 500型，美國(guó)）測(cè)定血清睪酮和皮質(zhì)酮濃度。

1.5.2光鏡標(biāo)本（HE）的制作固定后的組織經(jīng)自來(lái)水沖洗、修整、脫水、透明、浸蠟、包埋，切片，常規(guī)HE染色：二甲苯(1)10 min → 二甲苯(2)5 min → 無(wú)水乙醇(1)1 min→ 無(wú)水乙醇(2)1 min → 95%乙醇1 min → 90%乙醇1 min → 85%乙醇1 min → 80%乙醇1 min → 70%乙醇1 min → 蒸餾水洗2 min → 蘇木精染色3 min → 流動(dòng)自來(lái)水洗1 min → 1%鹽酸乙醇分色20 s→ 自來(lái)水沖洗1 min → 1%氨水返藍(lán)30 s→ 蒸餾水沖洗1 min→ 1%伊紅染色5 min → 自來(lái)水沖洗30 s→ 蒸餾水洗 → 85%乙醇20 s → 90%乙醇30 s → 95%乙醇(1)1 min → 95%乙醇(2)1 min → 無(wú)水乙醇(1)2 min → 無(wú)水乙醇(2)2 min→ 二甲苯(1)2 min→ 二甲苯(2)2 min → 中性樹(shù)脂膠封片。

1.6數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)所有數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（X±SD）表示。數(shù)據(jù)處理采用SPSS for Windows11.5統(tǒng)計(jì)分析軟件包進(jìn)行。運(yùn)動(dòng)組與安靜組之間的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析；運(yùn)動(dòng)組之間的差異采用單因素方差分析（one-way ANOVA）進(jìn)行處理，方差齊性時(shí)，用S-N-K復(fù)選項(xiàng)進(jìn)行多重比較；方差不齊時(shí)，用Tamhane，s T2復(fù)選項(xiàng)進(jìn)行多重比較。統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性水平為0.05。

2結(jié)果

2.1實(shí)驗(yàn)大鼠的一般情況在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期，各組大鼠的精神狀態(tài)未出現(xiàn)異常情況，未發(fā)現(xiàn)掉毛，體毛凌亂、無(wú)光澤，大便形態(tài)改變等不良反應(yīng)。

2.2大鼠血清睪酮、皮質(zhì)酮濃度的變化TD、TE、TF組血清睪酮比TA組均有下降趨勢(shì)，其中TE組有顯著性降低（P<0.05）；而TC組有顯著性升高（P<0.01）。TC、TD、TE、TF組間對(duì)比結(jié)果顯示，TC組血清睪酮比其它三組均有非常顯著性升高（P<0.01）。而TD、TE、TF組間的血清睪酮水平?jīng)]有顯著差異。TG組血清睪酮水平雖比運(yùn)動(dòng)前（Sa組）有非常顯著性降低（P<0.01），但顯著高于TD、TE、TF組（P<0.05）。

大鼠的血清皮質(zhì)酮濃度僅在TC組比TG組有顯著升高（P<0.05）。血清睪酮與皮質(zhì)酮比值的變化趨勢(shì)與血清睪酮的變化趨勢(shì)一致（表2）。

2.3組織形態(tài)觀察

2.3.1心臟TA組大鼠出現(xiàn)心肌細(xì)胞水腫，心肌間質(zhì)輕度增寬，間質(zhì)內(nèi)血管明顯擴(kuò)張充盈。TC組癥狀較TA組有所減輕，而在TD、TE、TF組均出現(xiàn)灶狀心肌細(xì)胞肌漿凝聚，TF組還出現(xiàn)了心肌細(xì)胞灶狀明顯凝聚。TG組心肌間質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管輕度擴(kuò)張，心肌間質(zhì)有輕度增生(圖1)。

2.3.2肝臟TA組肝小葉內(nèi)出現(xiàn)肝細(xì)胞灶狀水腫，灶狀肝細(xì)胞出血壞死，中等中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)，部分匯管區(qū)有少量單核淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)。與TA組相比，TC組肝細(xì)胞水腫和淤血程度減輕，而TE組出現(xiàn)了肝細(xì)胞嗜酸性變，點(diǎn)狀肝細(xì)胞壞死，TF組出現(xiàn)中央靜脈及肝血竇明顯擴(kuò)張、淤血。TG組肝細(xì)胞出現(xiàn)輕度水腫(圖2)。

2.3.3腎臟TA組腎間質(zhì)血管高度擴(kuò)張充盈，腎小管灶狀壞死，間質(zhì)增生并伴有高度水腫。繼續(xù) 一周的訓(xùn)練對(duì)腎臟組織結(jié)構(gòu)的影響不大，僅TE、TF組出現(xiàn)腎小球大小不一。TG組腎臟結(jié)構(gòu)清晰，腎小球毛細(xì)血管及腎間質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管有輕度擴(kuò)張充盈，腎小球內(nèi)未見(jiàn)炎細(xì)胞滲出，腎小球囊未見(jiàn)滲出，近曲小管、遠(yuǎn)曲小管和集合管未見(jiàn)異常(圖3)。

2.3.4睪丸TA、TC、TG組睪丸組織形態(tài)未發(fā)生特殊病變。TD組睪丸組織出現(xiàn)灶狀曲細(xì)精管生精細(xì)胞明顯減少，官腔內(nèi)精子消失，間質(zhì)內(nèi)細(xì)胞增生，灶狀曲細(xì)精管上皮明顯空泡變性，甚至壞死；TE組出現(xiàn)睪丸萎縮；TF組睪丸內(nèi)成熟的精子數(shù)目減少(圖4)。

3分析與討論

由本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn)大鼠以5％體重的負(fù)重進(jìn)行一周間歇性游泳訓(xùn)練時(shí)，其血睪酮水平雖有顯著下降，但其心、肝、腎等重要組織器管未發(fā)生病理性變化。

持續(xù)五周間歇性無(wú)氧游泳訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠血清睪酮顯著降低的同時(shí)，我們?cè)诠忡R下觀察到大鼠心、肝、腎等重要內(nèi)臟器官出現(xiàn)了病理性變化：心肌細(xì)胞水腫；肝小葉內(nèi)肝細(xì)胞灶狀水腫，灶狀肝細(xì)胞出血壞死，中等量中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)，部分匯管區(qū)有少量單核淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)；腎間質(zhì)血管高度擴(kuò)張充盈，腎小管灶狀壞死，間質(zhì)增生及高度水腫；腎小管內(nèi)皮和間質(zhì)細(xì)胞增。訓(xùn)練結(jié)束的一周時(shí)間里，這些組織結(jié)構(gòu)的變化有所緩解，但不能完全恢復(fù)。

田振軍等觀察到6周的過(guò)度游泳訓(xùn)練會(huì)導(dǎo)致大鼠心臟肥大，室壁增厚，心室腔極度擴(kuò)大，心室舒縮功能下降，心臟發(fā)生病理性變化［1］。張志勝等在大鼠六周過(guò)度負(fù)荷訓(xùn)練后，觀察到心肌纖維化，心肌細(xì)胞缺氧性損傷，心臟向病理性變化發(fā)展［2］。周薇等觀察到在光鏡下運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠的肝細(xì)胞明顯腫脹，肝竇變窄甚至消失，核變小，深染，匯管區(qū)及小葉間血管擴(kuò)張淤血，并見(jiàn)肝小葉輪廓改變。隨著疲勞程度的加深，病變有逐漸加重的趨勢(shì)。電鏡下肝細(xì)胞胞漿基質(zhì)疏松，線粒體腫脹，嵴減少，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張，糖元顆粒減少且隨著疲勞程度的加深而加重，尤其在疲勞開(kāi)始組脂滴明顯增多，導(dǎo)致脂代謝障礙［3］。林華等也觀察到七次性衰竭運(yùn)動(dòng)后小鼠肝細(xì)胞未受損肝糖元明顯減少，脂滴增多，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)減少，滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)明顯不規(guī)則擴(kuò)張斷裂［4］。本實(shí)驗(yàn)觀察到繼續(xù)一周訓(xùn)練，伴隨運(yùn)動(dòng)性血睪酮降低的進(jìn)一步發(fā)展，大鼠出現(xiàn)心肌細(xì)胞肌漿凝聚；肝細(xì)胞嗜酸性變，點(diǎn)狀肝細(xì)胞壞死。TF組還出現(xiàn)了心肌缺氧和心衰的癥狀。

長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的腎臟會(huì)出現(xiàn)腎小球毛細(xì)血管擴(kuò)張充血，內(nèi)皮細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)空泡增多呈蜂窩狀，彼此相連，內(nèi)皮小孔孔間距和孔徑大小不等。腎小管出現(xiàn)近曲小管擴(kuò)張，部分線粒體凝聚、腫脹和空泡化，部分內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張呈管泡狀，次級(jí)溶酶體較多，遠(yuǎn)曲小管細(xì)胞糖元顆粒多而明顯［5］等組織結(jié)構(gòu)的變化。本實(shí)驗(yàn)觀察到，伴隨運(yùn)動(dòng)性血睪酮降低的進(jìn)一步發(fā)展，大鼠腎臟未發(fā)生進(jìn)一步的病變。但在TF組的腎上腺出現(xiàn)了灶狀皮質(zhì)細(xì)胞脂肪變性?？傊?，五周間歇性無(wú)氧游泳訓(xùn)練后，繼續(xù)增加負(fù)荷訓(xùn)練一周，大鼠心、肝、腎等重要組織器官的病理性變化程度加深。

Woody等讓大鼠在36℃水溫，每天游泳3 h，每周5 d，4個(gè)月后觀察到大鼠的基礎(chǔ)代謝率增加，但血漿睪酮無(wú)顯著下降，同時(shí)睪丸精子數(shù)量也無(wú)顯著變化［6］。Manna等通過(guò)大鼠四周無(wú)負(fù)重持續(xù)訓(xùn)練（每周五天，每天3 h），觀察到大鼠睪丸、附睪、精囊萎縮，精子數(shù)量、活力減少，血漿睪酮、LH降低，睪丸內(nèi)氧化應(yīng)激酶活性降低，得出結(jié)論隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的加強(qiáng)，睪丸組織的氧化應(yīng)激加劇，雄性生殖能力受到影響［7-9］。本實(shí)驗(yàn)則觀察到五周運(yùn)動(dòng)后出現(xiàn)血睪酮降低時(shí)，睪丸組織結(jié)構(gòu)也未發(fā)生顯著病變。繼續(xù)訓(xùn)練一周，睪丸組織結(jié)構(gòu)則出現(xiàn)了一系列的病理性變化。如：TD組睪丸組織出現(xiàn)灶狀曲細(xì)精管生精細(xì)胞明顯減少，官腔內(nèi)精子消失，間質(zhì)細(xì)胞增生，灶狀曲細(xì)精管上皮明顯空泡變性，甚至壞死；TE組出現(xiàn)睪丸萎縮，TF組睪丸內(nèi)成熟的精子數(shù)目減少。值得指出的是本研究在光鏡下未觀察到五周間歇游泳訓(xùn)練后睪丸組織的結(jié)構(gòu)變化。分析其原因可能是:1） 睪丸組織對(duì)運(yùn)動(dòng)刺激的敏感程度低于心、肝、腎等組織，本實(shí)驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度未達(dá)到使睪丸組織產(chǎn)生病理變化的刺激強(qiáng)度；2） 受光鏡分辨率所限，未能觀察到睪丸組織的微細(xì)結(jié)構(gòu)的變化。

綜合本研究結(jié)果可見(jiàn)，間歇性無(wú)氧游泳訓(xùn)練1周能導(dǎo)致大鼠血睪酮降低，但心、肝、腎、睪丸組織的形態(tài)學(xué)不會(huì)發(fā)生改變；訓(xùn)練5周引起血睪酮持續(xù)降低并伴有心、肝、腎重要臟器的病理性變化，此時(shí)睪丸組織未發(fā)生病理性變化；訓(xùn)練5周后停訓(xùn)一周、血睪酮恢復(fù)過(guò)程中，重要臟器病理變化亦有所緩解；對(duì)運(yùn)動(dòng)性低血睪酮大鼠強(qiáng)化訓(xùn)練，重要臟器病理變化加劇，睪丸的組織形態(tài)也發(fā)生了病理性變化。顯然，伴隨有重要臟器的病理性變化的運(yùn)動(dòng)性血睪酮降低，應(yīng)屬病理性的變化。

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