经皮穴位电刺激对大运动量耐力训练大鼠骨骼肌NO、TNOS及iNOS含量的影响

游世晶 具紫勇 夏勇 李艺 何金森

上海中医药大学针灸推拿学院（上海 201203）

近年来，应用中医药方法特别是针灸防治运动性疲劳已受到广泛关注。但针刺有一定的创伤性，运动员对其有一定的惧怕心理，因此其在比赛和训练中的应用受限。而经皮穴位电刺激（transcutanclus electrical acupoint stimulation，TEAS）克服了这个缺点，具有无创伤、易操作、便于携带等优点，利于广泛应用。TEAS用于治疗运动性疲劳的研究还处于起步阶段，研究表明TEAS可以减少血乳酸堆积、减少脂质过氧化反应，提高机体抗氧化能力，从而提高机能水平，延缓运动性疲劳发生［1-4］。但TEAS对过量运动引起骨骼肌疲劳方面作用的研究报道较少，此外，目前的研究普遍认为运动对一氧化氮（NO）及其合酶（NOS）的影响与运动强度有关，适当强度的运动可适当提高机体NO及NOS活性，而过度训练会导致机体NO过度升高，产生细胞毒性作用。本实验采用大鼠跑台运动疲劳模型，观察TEAS对大鼠骨骼肌NO、总一氧化氮合酶（TNOS）和诱导型一氧化氮合酶（iNOS）含量的影响，探讨TEAS在防治运动性骨骼肌疲劳方面的作用机制。

1 材料和方法

1.1 实验动物与分组

40只纯种清洁级SD雄性大鼠，体重200～220 g，由上海中医药大学实验动物中心提供。饲养温度18～21℃，相对湿度40%～60%，每天光照12 h，大鼠自由摄食饮水，适应性喂养1周后，每天以10 m/min的速度进行适应性跑台练习，连续3天，每天15 min。练习后，将大鼠按体重随机分为5组：正常组、模型组、正常刺激组、治疗1组和治疗2组，每组8只。

1.2 运动方案

训练强度参照Bedford运动负荷标准［5］，大鼠以15 m·min-1×15 min的负荷开始训练，隔日速度增加2 m·min-1，时间增加5 min，当负荷递增至38 m·min-1×60 min时，维持此负荷训练至8周结束，每周训练6天。训练中使用小木棍或毛刷刺激动物尾部，使动物保持在跑道前1/3处，以保证运动强度。运动过程中未使用声、光、电刺激，以避免大鼠的应激反应对实验结果的影响。

1.3 干预方法

用电动剃毛器分别于大鼠后足三里、环跳穴位备皮，75%酒精局部消毒，注意避免皮肤损伤。环跳穴在后肢髋关节后上缘；（后）足三里穴在后肢后外侧，腓骨小头下约5 mm处［6］。

正常组：常规饲养，每天使大鼠俯卧于自制大鼠固定器上15 min，无任何干预。

模型组：进行8周跑台运动，每天使大鼠俯卧于自制大鼠固定器上15 min，无其它干预。

正常刺激组：不运动。每天使大鼠俯卧于自制大鼠固定器上，分别于足三里、环跳穴处放一直径约0.5 cm的电极片，与韩氏HANS-200E穴位神经刺激仪（南京济生医疗科技有限公司）连接，选用疏密波模式刺激15 min，频率2～15 Hz，强度2.5 mA。

治疗1组：于跑台训练前对大鼠进行经皮穴位电刺激，方法同正常刺激组，结束后1h再进行跑台运动，共8周。

治疗2组：从跑台训练第2周起，每次运动训练后1 h对大鼠进行经皮穴位电刺激，方法同正常刺激组，共7周。

1.4 取材及处理

末次训练治疗后，各组大鼠禁食不禁水，24 h后分别用电子秤称量各组大鼠体重，后用2%戊比巴妥钠30 ml/kg腹腔注射麻醉后，迅速取右后肢腓肠肌（尽可能去除脂肪组织和结缔组织），称取适量腓肠肌加0.9%生理盐水，按W（g）:v（m）=1:10制成匀浆，分离上清液，4℃冰箱保存备用。

1.5 指标检测

在实验中观察大鼠的一般情况，包括神态、活动、反应、食欲、二便等。采用硝酸还原酶法测试NO；采用比色法测定NOS活性；采用考马斯亮兰法进行组织蛋白定量。试剂由南京建成生物工程研究所提供（批号20091121），具体检测过程严格按说明书进行。

1.6 统计学分析

2 结果

大鼠一般情况：实验前各组大鼠神态安静，活动正常，对外界刺激及周围环境的变化反应灵敏，皮毛干净光滑，饮食、二便正常。随着跑台训练强度的增加，大鼠逐渐出现了神情倦怠，反应迟钝，食欲降低，大便偏稀，体型瘦弱等疲劳症状。模型组大鼠双眼乏神，毛发枯槁，对外界刺激反应迟钝，运动能力明显下降，不给予刺激时难以维持原强度运动。治疗组大鼠疲劳症状比模型组有所好转。

表1显示，实验前各组大鼠体重比较差异无统计学意义。8周后，模型组、治疗1组、治疗2组大鼠体重明显低于正常组和正常刺激组，治疗组1组与2组大鼠体重显著高于模型组。

表1 各组大鼠体重变化比较

表2显示，8周后，模型组、治疗1组和治疗2组大鼠骨骼肌NO、TNOS和iNOS含量显著高于正常组和正常刺激组（P < 0.05）；治疗1组和治疗2组大鼠NO、TNOS和iNOS含量显著低于模型组（P < 0.05）。

表2 各组大鼠骨骼肌NO、NOS含量比较

3 讨论

运动性疲劳可归于中医“虚损”的范畴，其病因病机主要与精气耗伤有关。足三里为足阳明胃经的“合穴”和“下合穴”，为补虚要穴，能促进或增强机体的免疫功能。环跳穴是足少阳、太阳经之交会穴。此两经与腰腿部关系最密切，《针灸甲乙经》云：“利腰胁相引痛急，髀筋瘈，胫痛不可屈伸，痹不仁，环跳主之。”从解剖部位看，刺激环跳穴可刺激臀大肌、股方肌、股上皮神经、坐骨神经、臀下神经。故刺激环跳可改善下肢运动和感觉功能，具有利腰腿、通经络之功效。因此，本实验选择足三里和环跳穴作为防治运动性骨骼肌疲劳的穴位。

体重变化可以反映机体的营养和肌肉生长情况，在一定程度上反映训练大鼠疲劳模型的成功与否。本实验结果表明，训练后，模型组大鼠体重明显下降，与正常组相比有显著性差异。两治疗组大鼠体重虽然也较正常组大鼠低，但明显高于模型组。这说明经皮穴位电刺激足三里、环跳穴可以减缓大鼠体重下降，改善疲劳症状，在一定程度上有抗疲劳的作用。

研究表明过量运动导致肌肉酸痛和最大肌力下降往往伴有肌肉内NO显著增多和DNA的损伤，NO是运动中产生的一种不容忽视的自由基物质［7-9］，此外，长期过度训练可导致大鼠心肌与血清iNOS活性升高，引起心血管内皮细胞损伤［10］。NOS是NO生成的催化酶，在骨骼肌急性损伤、慢性持续性劳损、自身免疫炎症性疾病等应激状态下，骨骼肌iNOS表达明显升高，NO合成过量，可导致细胞损伤，直至细胞核酸的亚硝酰化、脱氨基、氧化、破坏DNA结构等多种病理损伤［11］。本实验结果表明，大运动量耐力训练大鼠腓肠肌NO、TNOS和iNOS水平显著上升，与正常组相比有显著性差异。而两治疗组，无论训练前还是训练后进行干预，均能降低腓肠肌NO、TNOS和iNOS水平，与模型组相比有显著性差异，说明TEAS可能通过抑制NO表达增多预防大运动量耐力训练对大鼠骨骼肌的破坏作用。正常组与正常刺激组之间无显著差异，表明TEAS对正常大鼠无明显影响。

综上所述，经皮穴位电刺激大运动量耐力训练大鼠足三里、环跳穴可以显著降低其腓肠肌NO、TNOS、iNOS水平，防止因过度训练导致NO合成过量对骨骼肌细胞的损伤，进而起到防治骨骼肌疲劳的作用。TEAS的无创性及数码显示功能确保了使用的客观准确和可重复性，有望在运动性疲劳研究领域中进一步加以研究应用。

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