许多文献表明，不同运动强度训练对中枢神经系统带来不同程度的影响，尤其大强度长时间运动或疲劳训练可导致脑结构与功能的微损伤，同时会引起影响学习记忆能力因素的改变。本文探讨不同运动强度训练影响大鼠空间学习记忆能力的神经生物学机制及其对海马的超微结构与免疫组织化学研究。 3月龄雄性SD大鼠(由西安交通大学医学院动物管理中心提供)34只，体重248±24g，国家标准啮齿类动物干燥饲料喂养，自由饮食，温度22℃-27℃，湿度40％-60％。适应性喂养1周后进行实验。将大鼠随机分为3组：安静对照组(11只)，有氧训练组(11只)，疲劳组(12只)。采用递增强度方式进行跑台运动，运动负荷参照Bedford跑台训练方法。对照组：正常笼内生活状态，不运动。有氧训练组、疲劳组适应性训练3d，起始训练速度为15m/min，时间为15min。有氧训练组：每周5d，共8周。递增速度3m/min、时间5min，运动至速度为20m/min，时间为60min后增加跑台坡度为5°。疲劳训练组：每周6d，共8周，采用毛刷、木棒等对大鼠尾部进行刺激。递增速度3m/min、时间5min，运动至速度为20m/min时，增加跑台坡度为时间为5°，运动至速度为35m/min，时间为60±10min后时，增加跑台坡度为10°。于第8周后5d内采用Morris水迷宫检测大鼠学习记忆能力。电镜及免疫组织化学指标于第8周跑台训练结束后即刻将动物麻醉，灌注固定取材。采用透射电子显微镜技术观察大鼠海马组织的CA1、CA3区的超微结构变化；采用免疫组织化学SABC法观察海马CA1、CA3区及小脑蒲肯野细胞的神经型一氧化氮合酶(nNOS)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、内皮型一氧化氮合酶(eNOS)、血管内皮生长因子(VEGF)、神经元烯醇化酶(NSE)、细胞核转录因子κB(NF-κBp65)、细胞凋亡蛋白Bax、Bcl-2指标变化。 实验结果发现： 1) 不同运动训练强度可抑制大鼠体重的增长率，尤其疲劳训练表现明显。 2) 不同运动训练强度均没有影响大鼠的学习成绩及空间认知能力，疲劳训练对大鼠记忆能力带来影响。 3) 有氧训练使大鼠海马CA1、CA3区神经元、胶质细胞、毛细血管和突触超微结构发生适应性变化；疲劳训练造成大鼠海马CA1、CA3区神经元、胶质细胞、有髓神经纤维及突触超微结构的微损伤。 4)疲劳训练促进了nNOS在海马CAI、CA3区的表达，有氧训练更为明显;在小脑蒲肯野细胞，有氧训练促进了nNOS的表达，疲劳训练抑制了nNOS的表达。 5)疲劳训练促进了iNOS在海马CAI、CA3区的表达，有氧训练更为明显;在小脑蒲肯野细胞，疲劳训练抑制了iNOS的表达。 6)疲劳训练抑制了eNOS在海马CAI区的表达，有氧训练更为明显;疲劳训练抑制了eNOS在海马CA3区的表达;有氧训练明显抑制了eNOS在小脑蒲肯野细胞的表达。 7)疲劳训练促进了VEGF在海马CAI区的表达，有氧训练更为明显;有氧训练及疲劳训练抑制了VEGF在海马CA3区的表达;有氧训练促进了VEGF在小脑蒲肯野细胞的表达。 8)有氧训练及疲劳训练抑制了NSE在海马CAI区的表达;而在海马CA3区有氧训练促进了NSE的表达，疲劳训练更为明显;而在小脑蒲肯野细胞有氧训练及疲劳训练均抑制了NSE的表达。 9)有氧训练及疲劳训练促进了NF一K Bp65在海马CAI区的表达;有氧训练抑制了NF一K Bp65在海马CA3区的表达;而在小脑蒲肯野细胞，有氧训练抑制了NF一K Bp65的表达，疲劳训练却促进了NF一K Bp65的表达。 10)疲劳训练抑制了Bax在海马CAI区的表达，有氧训练更为明显;有氧训练Bax在海马CA3区的表达比疲劳训练更为明显;在小脑蒲肯野细胞，有氧训练促进了 Bax的表达，疲劳训练表达的更为明显。 11)疲劳训练抑制了Bcl一2在海马CAI区的表达，有氧训练更为明显;有氧训练组及疲劳组抑制了Bd一2在海马CA3区的表达;在小脑蒲肯野细胞，疲劳训练促进了Bcl一2的表达，有氧训练表达的更为明显。 上述结果表明，不同运动训练强度没有影响大鼠的空间学习成绩，但疲劳训练影响了大鼠的记忆成绩。有氧训练引起海马区超微结构发生适应性变化，而疲劳训练导致海马区超微结构的微损伤。运动训练引起nNOS、iNOS、eNOS、VEGF、NsE、NF一K BP65、Bax、Bcl一2蛋白在海马CAI、CA3区及小脑蒲肯野细胞的不同表达。