養(yǎng)形與養(yǎng)神不同運動訓(xùn)練對SHR/SP大鼠血管性癡呆模型認(rèn)知能力及血壓的影響

曾貴剛, 張 申, 李 峻, 彭海東, 姜虹旭, 魏品康

(第二軍醫(yī)大學(xué)附屬上海長征醫(yī)院中醫(yī)理療科, 上海 200003)

養(yǎng)形與養(yǎng)神不同運動訓(xùn)練對SHR/SP大鼠血管性癡呆模型認(rèn)知能力及血壓的影響

曾貴剛, 張 申, 李 峻, 彭海東, 姜虹旭, 魏品康

(第二軍醫(yī)大學(xué)附屬上海長征醫(yī)院中醫(yī)理療科, 上海 200003)

目的 觀察養(yǎng)形與養(yǎng)神不同運動訓(xùn)練對自發(fā)性高血壓腦卒中傾向大鼠(SHR/SP)血管性癡呆模型認(rèn)知能力及血壓的影響。方法 選用雄性SHR/SP大鼠采用雙側(cè)頸總動脈永久性結(jié)扎(2-VO) 法制作血管性癡呆(VD)模型，然后隨機(jī)分為4組，分別為模型組，養(yǎng)形組，養(yǎng)神組和形神共養(yǎng)組，每組各10只，養(yǎng)形組采用跑臺訓(xùn)練，養(yǎng)神組采用豐富環(huán)境飼養(yǎng)，形神共養(yǎng)組采用跑臺訓(xùn)練結(jié)合豐富環(huán)境干預(yù)，模型組造模后正常環(huán)境飼養(yǎng)不做干預(yù)。8周后采用Morris水迷宮檢測大鼠認(rèn)知功能，同時尾套法檢測血壓干預(yù)前后的變化。結(jié)果 在定位航行訓(xùn)練中，形神共養(yǎng)組大鼠的潛伏期明顯少于其他各組，養(yǎng)形組和養(yǎng)神組大鼠的潛伏期明顯短于模型組，但養(yǎng)形組大鼠的潛伏期與養(yǎng)神組大鼠比無統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05); 在空間探索實驗中，形神共養(yǎng)組大鼠跨越原平臺次數(shù)、目標(biāo)象限探索時間百分比均明顯多于其他各組，養(yǎng)形組和養(yǎng)神組大鼠跨越原平臺次數(shù)、目標(biāo)象限探索時間百分比均明顯多于模型組，但養(yǎng)形組大鼠與養(yǎng)神組大鼠比無統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05); 形神共養(yǎng)組大鼠的血壓明顯低于其他各組，養(yǎng)形組大鼠的血壓明顯低于模型組和養(yǎng)神組，養(yǎng)神組大鼠的血壓較模型組有降低的趨勢，但差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。結(jié)論 形神共養(yǎng)理論指導(dǎo)下的訓(xùn)練可有效改善SHRSP大鼠VD模型認(rèn)知能力，同時有效降低高血壓危險因素在VD發(fā)病中的作用。

血管性癡呆; SHR/SP大鼠; 運動訓(xùn)練; 豐富環(huán)境; 血壓; 形神共養(yǎng)

血管性癡呆(Vascular dementia, VD)是由缺血、出血腦血管因素, 導(dǎo)致腦組織損害, 引起的腦組織血液循環(huán)障礙、腦功能減退的一種認(rèn)知功能缺損綜合征。患者多為慢性、進(jìn)行性、持續(xù)性智能障礙綜合征, 隨著老齡社會的到來呈現(xiàn)迅速增長的趨勢。近年來非藥物治療在VD防治中由于其幾乎沒有副作用, 便于日常應(yīng)用且療效肯定, 是藥物治療的有益補充, 越發(fā)得到重視[1～2]。中醫(yī)藥在VD的防治中發(fā)揮了重要作用, VD其病因病機(jī)復(fù)雜, 病情變化多端,精虧、痰濁、血瘀常常相兼為病, 傳統(tǒng)中醫(yī)養(yǎng)生康復(fù)“形神共養(yǎng)”理論認(rèn)為在VD防治中應(yīng)“養(yǎng)形”與“養(yǎng)神”并重, 在臨床實踐中取得了良好作用, 但“養(yǎng)形”與“養(yǎng)神”的基礎(chǔ)研究還是一個空白。

在亞洲國家, 由于該地區(qū)的高中風(fēng)率使VD 的發(fā)病率較高[1], 相關(guān)流行病學(xué)報告[3～4]指出VD與高血壓密切相關(guān)。本文作者前期采用自發(fā)性高血壓腦卒中傾向大鼠(SHR/SP)制作VD模型, 較好地反映了持續(xù)高血壓基礎(chǔ)上產(chǎn)生的VD的特征[5]。本研究擬在SHRSP大鼠VD模型基礎(chǔ)上, 觀察養(yǎng)形與養(yǎng)神不同運動訓(xùn)練對SHRSP大鼠VD模型認(rèn)知能力及血壓的影響, 探討“形神共養(yǎng)”在VD防治中的相關(guān)機(jī)理。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及VD模型建立

4月齡清潔級SHR/SP大鼠, 體質(zhì)量350～400 g,由上海斯萊克實驗動物有限責(zé)任公司提供[SCXK(滬)2007-0005], 采用尾套法測量備選剔除血壓低于180 mmHg的SHR/SP大鼠。采用分次結(jié)扎雙側(cè)頸總動脈永久性結(jié)扎(2-VO)法制作VD模型[4], 于頸正中線右側(cè)旁開0.5 cm處剪開長約l cm的切口, 鈍性分離皮下組織后游離出右側(cè)頸總動脈，以4號絲線雙重結(jié)扎后分成縫合。術(shù)后1周, 于頸正中線左側(cè)旁開0.5 cm處切開, 分離并雙重結(jié)扎左側(cè)頸總動脈, 其余操作同前。造模后選取存活大鼠, 每組各10只。

大鼠造模成功后隨機(jī)分為養(yǎng)形、養(yǎng)神、形神共養(yǎng)和模型組。養(yǎng)形組采用跑臺訓(xùn)練, 養(yǎng)神組采用豐富環(huán)境干預(yù)，形神共養(yǎng)組采用跑臺訓(xùn)練結(jié)合豐富環(huán)境干預(yù)，模型組造模后正常環(huán)境飼養(yǎng)不做干預(yù)。

1.2 干預(yù)方案

養(yǎng)形: 采用多通道電動跑臺運動訓(xùn)練(DSPT-1),大鼠在手術(shù)前均經(jīng)過適應(yīng)性訓(xùn)練3 d, 每次10 min,在術(shù)后24 h開始予以正式訓(xùn)練，每周5 d，連續(xù)8周。跑臺參數(shù)設(shè)置如下: 平板斜度: 0度: 履帶傳輸速度: 術(shù)后1～2 d: 5 m/min, 每日完成150 m，術(shù)后3～5 d: 8 m/min, 每日完成240 m, 術(shù)后5 d及以后:12 m/min, 每日完成360 m, 連續(xù)訓(xùn)練8周, 所有訓(xùn)練均在動物暗周期6∶00 pm～10∶00 pm自愿完成。

養(yǎng)神: 參照豐富環(huán)境干預(yù)[6]的方法設(shè)計，在大籠(70 cm×60 cm×50 cm)中放管道、斜坡、秋千、梯子、會響的玩具、各色小球、刨花，有刺激性氣味的檸檬、薄荷棉球，同時多點飲食飲水，干預(yù)過程中每周將環(huán)境改變2次，以造成新異的刺激，總干預(yù)時間為8周。

1.3 行為學(xué)檢測方法

運動訓(xùn)練完成后采用Morris水迷宮(上海吉量軟件科技有限公司提供，Morris 水迷宮視頻分析系統(tǒng))檢測，實驗過程中保持水溫25℃，保持環(huán)境安靜及光線恒定，并于水迷宮4個象限設(shè)置不同參照物, 實驗者應(yīng)避免經(jīng)常變換位置。Morris水迷宮檢測分為兩部分進(jìn)行: ①定位航行實驗: 實驗前1 d讓大鼠于迷宮內(nèi)進(jìn)行自由適應(yīng)性游泳2 min，實驗第1日起，每日分上、下午各訓(xùn)練2次。訓(xùn)練時隨機(jī)選擇一個非平臺所在象限入水點，將大鼠面向池壁放入水中，系統(tǒng)自動記錄大鼠尋找并爬上平臺時所需時間(逃避潛伏期)及運動軌跡，每次訓(xùn)練間隔為120 s。如果大鼠在120 s內(nèi)未找到平臺，須將其引至平臺站立10 s，潛伏期計為120 s，每日4次潛伏期的算術(shù)平均值作為這一時間段的學(xué)習(xí)成績。每次訓(xùn)練后用毛巾擦干大鼠，單獨置于鼠籠內(nèi)5 min后再移入同組鼠籠。②空間搜索實驗：于第5日最后一次訓(xùn)練后撤除水下平臺，在同一入水點將大鼠面向池壁放入水中，系統(tǒng)自動記錄其在120 s內(nèi)跨過原平臺相應(yīng)位置的次數(shù)及運動軌跡, 計算大鼠在水池目標(biāo)象限區(qū)游泳時間占游泳總時間的百分比, 并將其作為評價大鼠學(xué)習(xí)記憶成績的指標(biāo)。

1.4 血壓檢測

利用尾動脈袖套法測定清醒狀態(tài)下大鼠的血壓與心率(BP98A無創(chuàng)血壓儀)。保持室內(nèi)溫度25 ℃，局部加熱大鼠尾部使大鼠尾動脈擴(kuò)張以利血壓測定。固定大鼠，測量離尾根部約2 cm處的尾動脈收縮壓，重復(fù)測定3次取平均值。

1.5 統(tǒng)計方法

統(tǒng)計學(xué)處理采用SAS8.0統(tǒng)計軟件包于計算機(jī)上完成，數(shù)據(jù)資料采用分組t檢驗，結(jié)果以x-± s表示，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 定位航行實驗

各組大鼠在水迷宮定位航行訓(xùn)練中, 尋找平臺的平均逃避潛伏期均有顯著改善，一般隨著訓(xùn)練次數(shù)的增加, 其潛伏期均有不同程度的縮短。各組大鼠在術(shù)后訓(xùn)練第3～4日趨于平穩(wěn)(表1)。經(jīng)統(tǒng)計學(xué)組間比較, 形神共養(yǎng)組大鼠的潛伏期明顯少于其他各組, 養(yǎng)形組和養(yǎng)神組大鼠的潛伏期明顯短于模型組。

2.2 空間探索實驗

定位航行訓(xùn)練完成后移除平臺，各組大鼠依記憶尋找原平臺，形神共養(yǎng)組大鼠120 s跨越原平臺次數(shù)、目標(biāo)象限探索時間百分比(3.73±0.74次,41.74±3.87%)均明顯多于其他各組, 養(yǎng)形組(2.63±0.73次, 34.38%±7.50%)和養(yǎng)神組(2.71±0.66次,33.08%±5.52%)大鼠120 s跨越原平臺次數(shù)、目標(biāo)象限探索時間百分比均明顯多于模型組(1.11±0.76次, 25.17%±6.18%), 但養(yǎng)形組大鼠與養(yǎng)神組大鼠比沒有統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05)。

2.3 各組血壓比較

經(jīng)統(tǒng)計學(xué)組間比較，形神共養(yǎng)組大鼠的血壓明顯低于其他各組，養(yǎng)形組大鼠的血壓明顯低于模型組和養(yǎng)神組，養(yǎng)神組大鼠的血壓較模型組有降低的趨勢，但差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)(圖1)。

表 1 各組大鼠逃避潛伏期 s

圖 1 各組大鼠訓(xùn)練前后血壓比較

3 討論

VD患者多為老年人，形體孱弱，神志異常，中醫(yī)將其歸結(jié)為“呆病”、“癡證”。中醫(yī)傳統(tǒng)養(yǎng)生既提倡適量的運動鍛煉，又強調(diào)愉悅的起居環(huán)境，提出了“形神共養(yǎng)”的理論。運動訓(xùn)練是VD非藥物治療采用最多和最重要的治療方法之一，諸多臨床及基礎(chǔ)研究證實中低強度自愿的跑臺訓(xùn)練可改善VD的認(rèn)知能力和血壓，且不會干擾動物的情緒[7～9], 與“養(yǎng)形”有著較好地對應(yīng)關(guān)系。同時，相關(guān)研究證實了豐富環(huán)境有益于減輕認(rèn)知障礙[10]，可以通過多種感官刺激提高大鼠海馬齒狀回新生神經(jīng)元的存活率及海馬神經(jīng)元樹突的可塑性,延緩老年大鼠記憶力下降速度[11～13]，還可減輕精神行為異常，緩解動物的抑郁及焦慮情緒[14]。

在本研究中，養(yǎng)形與養(yǎng)神訓(xùn)練均可改善SHR/SP大鼠VD模型的認(rèn)知能力，且養(yǎng)形與養(yǎng)神有協(xié)同作用，形神共養(yǎng)可更好地改善認(rèn)知能力。以往研究顯示運動訓(xùn)練可改善高血壓大鼠血壓[7～8]，在本研究中養(yǎng)形組和形神共養(yǎng)組大鼠收縮壓較訓(xùn)練前顯著下降，且形神共養(yǎng)組大鼠血壓下降更為明顯，但養(yǎng)神組大鼠收縮壓沒有顯著改善。研究結(jié)果提示在高血壓養(yǎng)生康復(fù)中，運動訓(xùn)練等“養(yǎng)形”方式可能較改善心理精神因素等“養(yǎng)神”方式更為重要，但“養(yǎng)神”可以協(xié)助“養(yǎng)形”更好地改善血壓。采用形神共養(yǎng)理論指導(dǎo)VD的康復(fù)治療，不但能改善VD的認(rèn)知能力，還能降低高血壓危險因素在VD發(fā)病中的作用。

中低強度自愿的跑臺訓(xùn)練結(jié)合豐富環(huán)境飼養(yǎng)與中醫(yī)“形神共養(yǎng)”理論在運動健身及增加學(xué)習(xí)記憶的良性刺激，減少動物不良情緒有著較為一致的內(nèi)涵。但“形神共養(yǎng)”理論強調(diào)人體主動適應(yīng)對外環(huán)境的變化，維持機(jī)體與外環(huán)境的相對協(xié)調(diào)，更為強調(diào)主動養(yǎng)神的重要性，“養(yǎng)生先養(yǎng)心，護(hù)形先護(hù)神”，要求肢體活動時意念內(nèi)守，精神專注，以意領(lǐng)氣，以氣運身，這與本研究中設(shè)定的大鼠訓(xùn)練環(huán)境有所差異。

綜上所述，形神共養(yǎng)理論指導(dǎo)下的運動訓(xùn)練可有效改善SHR/SP大鼠VD模型認(rèn)知能力，同時有效降低高血壓危險因素在VD發(fā)病中的作用，但如何設(shè)定與“形神共養(yǎng)”理論內(nèi)涵更為相符的實驗條件還待進(jìn)一步探討。

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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

上海市科學(xué)技術(shù)委員會科研計劃項目(編號:09140902100)

曾貴剛(1982-), 男, 博士研究生, 主治醫(yī)生,E-mail: newbees@163.com

魏品康, 職稱: 教授, 研究方向: 中西醫(yī)結(jié)合臨床,E-mail: cczyk@smmu.edu.cn