縱艷芳 焦賢春 尚茂林

(1.安徽財經(jīng)大學(xué)體育教學(xué)部,安徽蚌埠 233041;2.蚌埠醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院檢驗科,安徽蚌埠 233000;3.蚌埠醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院藥劑科,安徽蚌埠 233000)

淫羊藿苷抗大鼠運動性疲勞的實驗研究

縱艷芳1焦賢春2尚茂林3

(1.安徽財經(jīng)大學(xué)體育教學(xué)部,安徽蚌埠 233041;2.蚌埠醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院檢驗科,安徽蚌埠 233000;3.蚌埠醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院藥劑科,安徽蚌埠 233000)

研究淫羊藿苷對抗大鼠運動性疲勞的作用。結(jié)果表明:淫羊藿苷對大鼠具有較好的抗運動性疲勞的作用。

淫羊藿苷;大鼠;血液;心肌;運動性疲勞

1 引言

運動性疲勞是運動本身引起的機體工作能力暫時降低,經(jīng)過適當(dāng)時間休息和調(diào)整可以恢復(fù)的生理現(xiàn)象,是一個極其復(fù)雜的身體變化綜合反映過程[1]?，F(xiàn)代競技體育的首要任務(wù)是最大限度地挖掘人體的運動潛能,不斷提高運動成績,然而,隨著競技運動競爭的日趨激烈,運動水平越來越高,特別是體能主導(dǎo)類項目的成績?nèi)遮叡平梭w極限,迫使教練員和運動員不斷向人體極限挑戰(zhàn),而競技體育的極限化訓(xùn)練模式必然給機體帶來更大程度的疲勞。疲勞對于運動員成績的提高和技術(shù)的發(fā)揮都有很大的影響,嚴(yán)重的會影響運動員身體健康。因此,如何有效地延緩疲勞的發(fā)生和促進(jìn)疲勞的恢復(fù)一直是廣大教練員和運動員追求的目標(biāo),也是運動生理學(xué)和運動醫(yī)學(xué)的核心和熱點問題之一[2-3]。

近年來,研究各種中草藥運動營養(yǎng)補劑應(yīng)用于運動實踐已成為當(dāng)今體育科學(xué)研究的熱門課題。國內(nèi)外體育界十分重視利用中草藥補劑及生物制品來消除運動后疲勞,促進(jìn)體力恢復(fù),進(jìn)而提高運動員的運動能力。淫羊藿苷為淫羊藿的提純物,具有調(diào)節(jié)機體免疫功能,延緩腎功能衰竭的進(jìn)程,擴張血管,增加冠脈流量,耐缺氧、保護(hù)心肌缺血,改善血液流變和促進(jìn)造血系統(tǒng)功能等功效[4-5]。此研究試圖通過研究淫羊藿苷對運動大鼠力竭游泳時間、血液和組織生化指標(biāo)的影響,探討其抗運動性疲勞的效果及其作用機制,為其在運動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的開發(fā)和運用提供參考依據(jù)。

2 實驗材料

2.1 實驗動物

健康雄性SD(Sprague Dawley)大鼠60只,體重170±20g,由蚌埠醫(yī)學(xué)院實驗動物中心提供。

2.2 藥品

淫羊藿苷,由蚌埠醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院藥劑科提供。黃棕色粉末,純度20%,制造商:陜西森弗生物技術(shù)有限公司。淫羊藿苷混懸液由藥劑科尚茂林副主任藥師配制。

2.3 主要試劑

以下列舉試劑均為蚌埠醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院檢驗科提供。

2.3.1 血細(xì)胞成分分析試劑包貝克曼庫爾特實驗系統(tǒng)(蘇州)有限公司制造。

2.3.2丙二醛(MDA)試劑盒、超氧化物歧化酶 (SOD)試劑盒南京建成生物工程研究所制造。

2.3.3血乳酸試劑盒、乳酸脫氫酶試劑盒、尿素氮試劑盒、血糖試劑盒上海榮盛生物技術(shù)有限公司制造。

2.4 主要設(shè)備

以下列舉設(shè)備均為蚌埠醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院檢驗科提供。

2.4.1 全自動生化分析儀Hitachi(日立)7170A。

2.4.2 722N可見分光光度計上海精密科學(xué)儀器有限公司。

2.4.3 精密電子秤上海天平儀器廠。

2.4.4 低速臺式離心機北京醫(yī)用離心機廠。

2.4.5 Diff2全血細(xì)胞成分分析儀BECKMAN COULTER(美國)。

3 實驗方法

3.1 訓(xùn)練方案

大鼠購進(jìn)后,先適應(yīng)飼養(yǎng)5日,適應(yīng)性游泳一次,稱重后,隨機分為3組。第6日起,參照文獻(xiàn)建立運動性疲勞的模型。大鼠第一次下水游泳10min,以后逐日增加,第一周末時游泳至60min;第二周周末時游泳至90min;第三周起進(jìn)行高強度訓(xùn)練,第三周開始大鼠尾部負(fù)重1%體重重物,每天游泳90min;第四周開始大鼠尾部負(fù)重2%體重的重物,每天游泳90min;第五周開始大鼠尾部負(fù)重3%體重的重物,每天游泳90min;第六周開始大鼠尾部負(fù)3%體重的重物,每天游泳120min;第七、第八周維持第六周的運動量,直至游滿8周。大鼠每周游泳6天,每天游泳l次[6]。

3.2 動物分組

A:安靜對照組,20只。常規(guī)飼養(yǎng),不加干預(yù)。

B:疲勞運動組,20只。按照訓(xùn)練方案進(jìn)行訓(xùn)練,正常飼喂。

C:灌藥運動組,20只。按照訓(xùn)練方案進(jìn)行訓(xùn)練,正常飼喂,且每天灌喂淫羊藿苷混懸液15ml(淫羊藿苷按30mg/kg配制,即為5-6mg)。

3.3 取樣及指標(biāo)測試

3.3.1 實驗取樣方法

各組均分為兩組,分批次進(jìn)行宰殺取樣。A組及B、C兩組在末次訓(xùn)練24h后,分別取10只大鼠,分別記為A1、B1、C1,進(jìn)行實驗取樣。各組剩余10只大鼠,分別記為A2、B2、C2,做無負(fù)重一次性力竭游泳運動后,即刻進(jìn)行實驗取樣。所用取樣方法均采用戊巴比妥麻醉后,腹動脈采血。此外,大鼠死亡后立即剪取心肌,放入預(yù)冷的生理鹽水中,清洗干凈,用預(yù)冷的Ph7.4TriS-HCI在冰浴條件下將上述組織制成10%的勻漿液。

3.3.2 力竭游泳時間測定

記錄大鼠至力竭時的游泳時間。力竭判斷的標(biāo)準(zhǔn)參照:大鼠沉入水中超過10s,且放在平面上無法完成翻正反射[7]。

3.3.3 血液生化指標(biāo)的測定

大鼠腹動脈采血后,制備血清,運用日立7170A全自動生化分析儀測定乳酸脫氫酶(LDH)活性和血糖(Gluc)、血尿素氮(BUN)、血乳酸(LD)濃度。

3.4 結(jié)果處理

所有數(shù)據(jù)均用SPSS11.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計處理,以x—±s表示,組間比較用方差分析。

4 實驗結(jié)果

4.1 大鼠游泳至力竭時間的統(tǒng)計

表1 大鼠游泳至力竭時間的統(tǒng)計表

表1數(shù)據(jù)顯示,灌藥運動組比安靜對照組、疲勞運動組的游泳至力竭時間顯著延長。

4.2 淫羊藿苷對大鼠血液血紅蛋白(Hb)、乳酸脫氫酶(LDH)、血糖(Gluc)、血尿素氮(BUN)、血乳酸(LD)的影響

表2 淫羊藿苷對各組大鼠 Hb、LDH、Gluc、BUN、LD影響的分析

由表2看出,第一批次宰殺(未做力竭運動)的大鼠,C1組大鼠的BUN、LD指標(biāo)均顯著低于B1組,差異顯著(P＜0.05);C1組大鼠的LDH指標(biāo)顯著高于A1組、B1組,差異顯著(P＜0.05);C1組大鼠的 Gluc指標(biāo)與A1、B1組相比未見顯著差異。第二批次宰殺(做力竭運動)的大鼠,C2組大鼠的Gluc指標(biāo)與A2組、B2組相比未見顯著差異;C2組大鼠的BUN、LD指標(biāo)顯著低于B2組,差異顯著(P＜0.05);C2組大鼠的LDH指標(biāo)顯著高于B2組,差異顯著(P＜0.05);C2組大鼠的Hb指標(biāo)顯著低于B2組,差異顯著(P＜0.05)。

4.3 淫羊藿苷對運動性力竭大鼠心肌組織中SOD、MDA及脂褐素的影響

表3 淫羊藿苷對運動性力竭大鼠心肌組織中SOD、MDA及脂褐素影響的分析

通過表3發(fā)現(xiàn),B2組大鼠心肌組織中MDA和脂褐素含量顯著高于A2組和C2組(P＜0.05),SOD活性顯著低于A2組和C2組(P＜0.05);而C2組大鼠心肌組織中MDA和脂褐素含量較B2組大鼠顯著降低(P＜0.05),C2組心肌組織中SOD活性較B2組大鼠顯著提高(P＜0.05)。

5 討論

1)游泳至力竭的時間是反映運動能力的常用指標(biāo),運動能力的提高是機體抗疲勞能力最有力的宏觀體現(xiàn)。實驗結(jié)果表明,淫羊藿苷顯著地延長了大鼠游泳至力竭的時間,說明淫羊藿苷對于提高大鼠運動能力有著積極意義,具有潛在的抗運動性疲勞的作用。

2)人體在劇烈運動、恐懼、大量排汗等情況下可引起血紅蛋白的生理性增多。血液中血紅蛋白過高或過低都會影響運動員的運動能力,血紅蛋白過高時,血液中紅細(xì)胞數(shù)量和壓積也必然增多,導(dǎo)致血流的粘滯性增大,造成血流阻力增加和心臟負(fù)擔(dān)加重,從而影響運動能力。從血紅蛋白(Hb)測定結(jié)果上看,疲勞運動且力竭后即刻組的大鼠其Hb濃度明顯過高,與安靜對照有顯著差異。而灌藥運動且力竭后即刻組的大鼠其Hb濃度也相應(yīng)升高,但是其值接近于安靜對照組的Hb濃度,其原因可能是:淫羊藿苷中的抗氧化成分能有效抑制自由基對紅細(xì)胞和Hb的損傷。實驗結(jié)果說明淫羊藿苷可降低因運動訓(xùn)練引起的血紅蛋白的升高,對于降低血液的粘度、提高機體的運動能力有積極意義。

3)LDH幾乎存在于所有的組織中,以心肌、骨骼肌、腎臟中為最多,當(dāng)組織受損時,該酶即釋放入血引起血清活性升高。過度訓(xùn)練時,LDH大量逸出細(xì)胞,表明機體乳酸代謝系統(tǒng)發(fā)生障礙,腎臟、骨骼肌、肝臟及心肌的無氧氧化能力減弱,氧化供能受阻,活動能力下降。從乳酸脫氫酶(LDH)測定結(jié)果來看,灌喂淫羊藿苷的大鼠其LDH的活性顯著增強,其原因可能是:淫羊藿苷具有較強的清除超氧陰離子、羥自由基、脂質(zhì)過氧化自由基的能力,減少了自由基對組織細(xì)胞膜的損傷,進(jìn)而防止了細(xì)胞內(nèi)LDH的外漏。此實驗結(jié)果表明淫羊藿苷可提高運動大鼠各組織的LDH活性,進(jìn)而提高血清LDH活性,增強機體的無氧代謝能力。

4)由于在中等強度、長時間運動過程中,機體主要靠糖的有氧氧化供能,長時間運動可使體內(nèi)糖類物質(zhì)大量消耗,致使血糖濃度下降,造成大腦皮層工作能力下降,身體疲勞。從血糖(Gluc)測定結(jié)果上看,與相應(yīng)批次宰殺的對照組相比,淫羊藿苷對運動大鼠的血糖濃度幾乎沒有影響。因此從實驗結(jié)果推測:淫羊藿苷抗大鼠運動性疲勞的作用應(yīng)該不是通過調(diào)節(jié)血糖來實現(xiàn)的。

5)血尿素氮(BUN)是評價運動時體內(nèi)蛋白質(zhì)分解代謝的常用指標(biāo)。正常生理條件下,血尿素的生成和排泄處于動態(tài)平衡狀態(tài),稱為氮平衡。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)代謝加強或腎功能異常時,血尿素的濃度會發(fā)生變化。在長時間大強度運動時,血尿素的變化范圍明顯,血尿素與機體機能、疲勞程度以及負(fù)荷量大小呈正相關(guān),是評定運動員機能狀態(tài)的重要指標(biāo)。實驗結(jié)果顯示,力竭后各組大鼠BUN含量均呈現(xiàn)顯著性上升。其機制是長時間大強度運動,肌糖原被大量消耗,脂肪動用和分解加速,能量需求的平衡關(guān)系有可能受到破壞。為了補充骨骼肌和大腦正常活動對糖的需求,蛋白質(zhì)和氨基酸分解代謝增強,氨基酸的糖異生作用加強,尿素生成增多,致使BUN含量升高。實驗結(jié)果同時顯示,灌藥組血清尿素氮的增加量在兩個宰殺批次中均低于其疲勞組,且差異顯著(P＜0.05),趨勢表明淫羊藿苷能使機體對運動負(fù)荷的適應(yīng)性增強,疲勞消除加快,起到了積極預(yù)防和消除運動性疲勞的作用。

6)LD是糖無氧酵解的產(chǎn)物,長時間劇烈運動使機體內(nèi)乳酸積累過多就會影響機體內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定和體內(nèi)的正常代謝過程,血乳酸濃度檢測是評價生理負(fù)荷強度最理想的生理指標(biāo)。因此,乳酸的堆積是引起運動性疲勞的一個重要原因,如果能減少運動中乳酸的產(chǎn)生或加快乳酸的消除,都可延緩疲勞發(fā)生或加速疲勞的消除。實驗結(jié)果顯示,兩個批次宰殺的大鼠,灌喂淫羊藿苷的大鼠LD濃度均低于其相應(yīng)的安靜組及疲勞組,有顯著性降低(P＜0.05),提示淫羊藿苷有助于減少運動大鼠體內(nèi)LD的積累,對推遲運動性疲勞的發(fā)生有積極的意義。其原因可能是:淫羊藿苷能夠通過清除自由基而保護(hù)肌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),維持肌細(xì)胞的正常功能,減少肌細(xì)胞乳酸的“漏出”,從而發(fā)揮其抗運動性疲勞作用。

6 結(jié)論

1)與相應(yīng)疲勞運動組相比,淫羊藿苷顯著延長了運動大鼠力竭游泳時間,增加了運動大鼠的乳酸脫氫酶活性,加快血乳酸和尿素氮的清除,顯示出了積極的抗運動性疲勞作用,推測其抗運動性疲勞的原因是:能夠加快代謝產(chǎn)物的清除,進(jìn)而增強機體運動能力和運動負(fù)荷適應(yīng)能力。

2)與相應(yīng)疲勞運動組相比,淫羊藿苷能顯著增強運動大鼠心肌超氧化物歧化酶活性,加快丙二醛的清除,可抑制運動性疲勞后心肌組織中自由基產(chǎn)生,抑制脂質(zhì)過氧化水平增加,減少了脂褐素在心肌組織中的積累,具有保護(hù)細(xì)胞的作用及增強機體適應(yīng)運動負(fù)荷的能力。

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The Experimental Study on Anti-exercise-induced Fatigue of Rat of the Icariin

Zong Yanfang1,Jiao Xianchun2,Shang Maolin3
(1.Department of Physical Education,Anhui University of Finance and Economics,Bengbu,233041,Anhui,China;2.Laboratory,Second Affiliated Hospital of Bengbu Medical College,Bengbu,233000,Anhui,China;3.Department of Pharmacy,Second Affiliated Hospital of Bengbu Medical College,Bengbu,233000,Anhui,China)

To study the Icariin anti - rat the role of exercise - induced fatigue. The paper finds that rat Icariin good effect against exercise - induced fatigue.

Icariin ;rat ;blood ;cardiomyopathy ;exercise - induced fatigue

G804.5

A

1672-1365(2010)02-0090-03

2009-08-31;

2009-10-07

縱艷芳(1979-),女,安徽宿州人,碩士,講師,研究方向:體育教育訓(xùn)練學(xué)。