低強(qiáng)度激光對(duì)大鼠課件

低強(qiáng)度激光對(duì)大鼠力竭運(yùn)動(dòng)后骨骼肌自由基、NO代謝的影響

研究目的采用跑臺(tái)下坡跑模型，研究不同劑量的低強(qiáng)度氦氖激光對(duì)大鼠力竭運(yùn)動(dòng)后骨骼肌自由基、一氧化氮(NO)代謝的影響，為低強(qiáng)度激光療法治療DOMS提供理論依據(jù)。研究對(duì)象成年雌性大鼠72只，體重(202±20)g。大鼠隨機(jī)分為5組：1)安靜對(duì)照組；2)運(yùn)動(dòng)對(duì)照組3)3個(gè)運(yùn)動(dòng)加激光處理組(低劑量激光組、中劑量激光組、高劑量激光組)。運(yùn)動(dòng)對(duì)照組和運(yùn)動(dòng)加激光組又進(jìn)一步分為運(yùn)動(dòng)后24h亞組和運(yùn)動(dòng)后48h亞組，共8個(gè)亞組，安靜對(duì)照組和各亞組的動(dòng)物均為8只。（附注：大量研究表明，力竭運(yùn)動(dòng)后骨骼肌MDA水平會(huì)顯著增加，其峰值出現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)后3~24h，然后逐漸恢復(fù)到安靜水平。在力竭運(yùn)動(dòng)后即刻及運(yùn)動(dòng)后24h，骨骼肌SOD活性可表現(xiàn)為下降或上升）激光照射方法

運(yùn)動(dòng)加激光處理組在力竭運(yùn)動(dòng)后以低強(qiáng)度氦氖激光(波長(zhǎng)632.8nm，光斑直徑0.5cm)進(jìn)行照射。照射前，大鼠用質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%戊巴比妥鈉(20mg/kg)腹腔內(nèi)注射輕度麻醉，然后固定于鼠類固定臺(tái)上，剪去局部毛發(fā)，在腓腸肌肌腹中點(diǎn)處進(jìn)行激光照射，光纖與皮膚直接接觸，垂直于皮膚。低、中、高劑量激光組的照射功率分別為4、9和14mW，功率密度分別為20、46和71mW/cm2，每次照射10min，對(duì)應(yīng)的劑量分別為12、28和43J/cm2。各劑量運(yùn)動(dòng)后24h亞組在運(yùn)動(dòng)后即刻、運(yùn)動(dòng)后18h各照射1次，共照射2次；各劑量組運(yùn)動(dòng)后48h亞組在運(yùn)動(dòng)后即刻、運(yùn)動(dòng)后18h、運(yùn)動(dòng)后42h各照射1次，共照射3次。安靜對(duì)照組和運(yùn)動(dòng)對(duì)照組均不照射激光。動(dòng)物取材和標(biāo)本制備

各運(yùn)動(dòng)后24h亞組在運(yùn)動(dòng)后24h取材；各運(yùn)動(dòng)后48h亞組在運(yùn)動(dòng)后48h取材。取材前用質(zhì)量分?jǐn)?shù)2％戊巴比妥鈉(40mg/kg)腹腔內(nèi)注射麻醉，迅速取后肢腓腸肌，在生理鹽水中清洗，除去可見(jiàn)的結(jié)締組織，錫紙包好后立即放入液氮中冷凍保存。將腓腸肌取出解凍后，稱取0.5g的肌肉組織，加入生理鹽水，于冰凍環(huán)境中剪碎并用研磨器研碎，制備成10％勻漿，3500r/min離心15min，取上清液進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)儀器與試劑DSPT202型動(dòng)物跑臺(tái)5801R型低溫離心機(jī)HN-1000型低強(qiáng)度氦氖激光治療儀722型分光光度計(jì)SOD、MDA、NO、NOS以及蛋白質(zhì)檢測(cè)試劑盒指標(biāo)檢測(cè)

肌肉SOD活性采用黃嘌呤氧化酶法測(cè)定；MDA含量采用硫代巴比妥酸法測(cè)定；NO含量采用硝酸還原酶法測(cè)定，NOS活性采用比色法測(cè)定。測(cè)得的肌肉SOD、MDA、NO和NOS數(shù)據(jù)均以肌肉蛋白含量進(jìn)行修正，肌肉蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)法進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果與分析大鼠肌肉SOD（超氧化物歧化酶）、MDA（丙二醛）活性在力竭運(yùn)動(dòng)后的變化。(見(jiàn)表1)。運(yùn)動(dòng)對(duì)照組的肌肉SOD活性在運(yùn)動(dòng)后24h略低于安靜對(duì)照組水平，而在運(yùn)動(dòng)后48h略高于安靜對(duì)照組水平，但這些差異均沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義。在高劑量激光組，肌肉SOD活性明顯增加，在運(yùn)動(dòng)后24h，比安靜對(duì)照組和運(yùn)動(dòng)對(duì)照組分別高47%和63%，而在運(yùn)動(dòng)后48h，則比安靜對(duì)照組和運(yùn)動(dòng)對(duì)照組分別高61%和49%，差異具有非常顯著意義(P<0.01）低、中劑量激光照射對(duì)大鼠力竭運(yùn)動(dòng)后肌肉SOD活性變化沒(méi)有顯著影響。運(yùn)動(dòng)對(duì)照組的肌肉MDA水平運(yùn)動(dòng)后明顯升高，在運(yùn)動(dòng)后24h，比安靜對(duì)照組高23%，差異具有顯著意義(P<0.05)；在運(yùn)動(dòng)后48h有所恢復(fù)，仍略高于安靜對(duì)照組。在高劑量激光組，肌肉MDA水平在運(yùn)動(dòng)后24h和48h均明顯低于運(yùn)動(dòng)對(duì)照組，差異具有顯著意義(P<0.05)(見(jiàn)表1)。低、中劑量激光組肌肉MDA在運(yùn)動(dòng)后相對(duì)于安靜對(duì)照組水平的升幅低于運(yùn)動(dòng)對(duì)照組，但差異沒(méi)有顯著意義。大鼠肌肉NOS、NO活性在力竭運(yùn)動(dòng)后的變化.見(jiàn)表2

各組肌肉NOS活性在力竭運(yùn)動(dòng)后24h和48h均明顯升高，運(yùn)動(dòng)對(duì)照組，低、中、高劑量激光組NOS活性在運(yùn)動(dòng)后24h分別比安靜對(duì)照組水平升高53%、39%、45%和110%，在運(yùn)動(dòng)后48h升幅仍分別有39%、47%、41%和94%。高劑量激光組NOS活性在運(yùn)動(dòng)后24h和48h均顯著高于運(yùn)動(dòng)對(duì)照組，差異具有非常顯著意義(P<0.01)(見(jiàn)表2)。低、中劑量激光組NOS活性與運(yùn)動(dòng)對(duì)照組相比沒(méi)有明顯差異。運(yùn)動(dòng)對(duì)照組的肌肉NO含量在力竭運(yùn)動(dòng)后24h和48h均低于安靜對(duì)照組水平，但差異不具有顯著意義(P>0.05)。在高劑量激光組，肌肉NO含量運(yùn)動(dòng)后24和48h均明顯高于運(yùn)動(dòng)對(duì)照組(分別高105%和101%)，差異非常顯著(P<0.01)，同時(shí)也高于安靜對(duì)照組水平(分別高51%和58%)，差異有顯著意義(P<0.05)(見(jiàn)表2)。低、中劑量激光組NO含量與運(yùn)動(dòng)對(duì)照組相比沒(méi)有明顯差異。討論

一、力竭運(yùn)動(dòng)后骨骼肌自由基及NO的代謝變化本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，力竭運(yùn)動(dòng)后24h和48h，運(yùn)動(dòng)對(duì)照組的骨骼肌NO含量均低于安靜對(duì)照組水平，但差異不顯著(P>0.05)，而骨骼肌NOS活性則明顯高于安靜對(duì)照組水平(P<0.05)，這與多數(shù)研究結(jié)果基本一致。NO是由NOS催化左旋精氨酸和分子氧發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生的，力竭運(yùn)動(dòng)后可能會(huì)出現(xiàn)體內(nèi)精氨酸的缺乏或不足，在精氨酸的缺乏或不足的情況下，NOS的催化作用會(huì)發(fā)生改變，不是生成NO，而是生成超氧陰離子(O2-)在力竭運(yùn)動(dòng)中和力竭運(yùn)動(dòng)后，O2-會(huì)由多種途徑不斷地產(chǎn)生，而SOD活性被抑制不能將O2-及時(shí)清除，O2-可以與NO反應(yīng)生成細(xì)胞毒性極大的過(guò)氧化亞硝酸離子(ONOO-)，降低NO的生物利用度。力竭運(yùn)動(dòng)后骨骼肌NO水平的下降可能意味著局部過(guò)氧化亞硝酸離子濃度的增加和局部血流量的減少，過(guò)氧化亞硝酸離子可導(dǎo)致肌細(xì)胞的損傷，因此，骨骼肌NO水平的下降可能與DOMS的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。二、低強(qiáng)度激光照射對(duì)大鼠力竭運(yùn)動(dòng)后骨骼肌自由基代謝的影響結(jié)果發(fā)現(xiàn)，43J/cm2(71mW/cm2，10min)的激光照射可以顯著地提高大鼠力竭運(yùn)動(dòng)后骨骼肌抗氧化酶(SOD)的活性，同時(shí)顯著地降低骨骼肌MDA水平。12、28J/cm2(20、46mW/cm2，10min)的激光照射對(duì)骨骼肌SOD活性和MDA含量沒(méi)有明顯影響，由此可見(jiàn)，低強(qiáng)度氦氖激光的效應(yīng)是劑量與強(qiáng)度依賴性的。LIL可通過(guò)提高抗氧化酶活性加速自由基的清除，也能夠減少自由基的產(chǎn)生。分子水平研究顯示，線粒體呼吸鏈上的細(xì)胞色素c、b等能選擇性地吸收特定波長(zhǎng)的單色光，使得電子傳遞鏈耦合加強(qiáng)，促進(jìn)電子傳遞，減少活性氧的產(chǎn)生。細(xì)胞水平研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)劑量的低強(qiáng)度激光可以明顯降低電刺激后C2C12肌管細(xì)胞的活性氧水平，改善線粒體的功能。另外，也有研究發(fā)現(xiàn)，低強(qiáng)度激光可以抑制中性粒細(xì)胞的呼吸爆發(fā)，減少其產(chǎn)生的活性氧。至于LIL如何提高抗氧化酶活性，其具體機(jī)制目前尚不清楚。低強(qiáng)度激光照射對(duì)大鼠力竭運(yùn)動(dòng)后骨骼肌NO代謝的影響

本實(shí)驗(yàn)首次發(fā)現(xiàn)，43J/cm2的氦氖激光照射能夠明顯提高大鼠力竭運(yùn)動(dòng)后的骨骼肌NOS活性和NO水平。因此，LIL有可能通過(guò)清除肌組織內(nèi)的O2-而提高肌細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞的NOS活性。LIL可以促進(jìn)細(xì)胞膜氨基酸載體對(duì)左旋精氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn)，因此而增加NO的合成。本實(shí)驗(yàn)觀察到，低強(qiáng)度氦氖激光能使大鼠力竭運(yùn)動(dòng)后的骨骼肌MDA水平顯著降低，而骨骼肌NO水平則顯著增加，這提示低強(qiáng)度氦氖激光可能減輕力竭運(yùn)動(dòng)后的骨骼肌損傷，有利于損傷的修復(fù)。結(jié)論低強(qiáng)度氦氖激光能夠提高大鼠力竭運(yùn)動(dòng)后骨骼肌抗氧化能力、降低骨