楊洪秀，于曉風(fēng)，曲紹春，徐華麗，睢大筼

(1.吉林大學(xué)藥學(xué)院藥理學(xué)教研室，吉林 長(zhǎng)春 130021；2.吉林省科學(xué)技術(shù)廳中藥辦，吉林 長(zhǎng)春 130041)

疲勞是一個(gè)復(fù)雜的生理生化過程，其發(fā)生發(fā)展是多種因素共同作用的結(jié)果。運(yùn)動(dòng)性疲勞的宏觀表現(xiàn)主要是運(yùn)動(dòng)時(shí)能量體系輸出最大功率和肌肉力量的下降，其發(fā)生過程與一些生化指標(biāo)的變化有關(guān)，主要包括以下幾類：①能量物質(zhì)，如肌糖原、肝糖原、血糖及磷酸肌酸等；②代謝調(diào)節(jié)物質(zhì)，如乳酸脫氫酶、激素及ATP酶等；③代謝產(chǎn)物，如血和肌肉中乳酸、血尿素氮、H+離子及丙酮酸等[1-2]。

鹿寶養(yǎng)生飲品(Lubao Health cultivation Drink,LHD)系采用低溫逆流提取、減壓真空濃縮和低溫超濾除菌工藝技術(shù)提取鹿茸、沙棗及人參活性成分而開發(fā)的保健食品。在長(zhǎng)春市科技局“優(yōu)質(zhì)梅花鹿產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究與開發(fā)重大科技專項(xiàng)”的支持下，本課題組完成了LHD的抗疲勞功效試驗(yàn)，證實(shí)其可明顯延長(zhǎng)小鼠負(fù)重游泳時(shí)間，提高疲勞小鼠的肌、肝糖元含量；可明顯延長(zhǎng)小鼠爬桿時(shí)間，降低小鼠血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)含量，提高小鼠肌肉組織Na+-K+-ATP酶活力，降低小鼠游泳10 min后血乳酸(LA)含量，提示LHD具有抗疲勞作用。本實(shí)驗(yàn)通過力竭游泳訓(xùn)練8周建立大鼠疲勞模型，觀察LHD對(duì)大鼠過度疲勞的保護(hù)作用，并通過觀察下丘腦與疲勞密切相關(guān)的中樞遞質(zhì)的變化探討其作用機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物清潔級(jí)Wistar大鼠，雄性，體質(zhì)量160～180 g，合格證號(hào)SCXK-(吉) 2007-0003，由吉林大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。

1.2 藥品與試劑LHD由吉林省長(zhǎng)雙鹿業(yè)特產(chǎn)開發(fā)集團(tuán)有限公司提供，批號(hào)20100325，將其原液濃縮1及2倍。優(yōu)克糖血糖試紙由惠基生物科技股份有限公司生產(chǎn)；血清睪酮(serum testosterone,ST)、血漿皮質(zhì)酮(plasma corticosterone,PC)、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、多巴胺(dopamine,DA)、去甲腎上腺素(noradrenaline,NA)及5-羥色胺(5-hydroxy tryptamine,5-HT)試劑盒均為美國(guó)ADL酶免診斷試劑盒；尿蛋白定量試劑盒由南京建成生物工程研究所生產(chǎn)。

1.3 動(dòng)物分組及給藥方案雄性Wistar大鼠252只，分籠飼養(yǎng)1周，10只/籠。1周后根據(jù)體質(zhì)量隨機(jī)分為 6組：①對(duì)照組20只；②一般游泳訓(xùn)練組24只；③過度負(fù)荷游泳模型組52只；④過度負(fù)荷游泳LHD低劑量組52只；⑤過度負(fù)荷游泳LHD中劑量組52只；⑥過度負(fù)荷游泳LHD高劑量組52只。①～③組均灌胃蒸餾水10 mL·kg-1·d-1;④～⑥分別灌胃不同濃度的LHD 10 mL·kg-1·d-1，低劑量組用LHD原液，中劑量組用1倍濃縮液，高劑量組用2倍濃縮液(分別相當(dāng)于人攝入量的6、12及24倍)，每日1次，連續(xù) 8 周。

1.4 大鼠過度疲勞模型建立按照文獻(xiàn)[3]方法建立大鼠過度游泳訓(xùn)練所致疲勞模型。①對(duì)照組：常規(guī)飼養(yǎng)，不進(jìn)行任何游泳訓(xùn)練。②一般游泳訓(xùn)練組。給藥后1 h開始游泳訓(xùn)練。第1周：第1天游泳訓(xùn)練10 min、第2天游泳訓(xùn)練15 min、第3天游泳訓(xùn)練20 min、第4天游泳訓(xùn)練25 min、第5天游泳訓(xùn)練30 min；第2周：第1天游泳訓(xùn)練30 min、第2天游泳訓(xùn)練40 min、第3天游泳訓(xùn)練50 min、第4天游泳訓(xùn)練60 min、第5天游泳訓(xùn)練60 min；第3周：第1天游泳訓(xùn)練60 min、第2天游泳訓(xùn)練75 min、第3天游泳訓(xùn)練90 min、第4天游泳訓(xùn)練105 min、第5天游泳訓(xùn)練120 min；第4～8周每天游泳訓(xùn)練2 h。③ 過度負(fù)荷游泳模型組。給藥后1 h開始游泳訓(xùn)練。第1～3周游泳訓(xùn)練同一般游泳訓(xùn)練組。第4周：第1天負(fù)重為體質(zhì)量的0.5%，游泳訓(xùn)練2 h；第2天負(fù)重為體質(zhì)量的0.6%，游泳訓(xùn)練2 h；第3天負(fù)重為體質(zhì)量的0.8%，游泳訓(xùn)練2 h；第4天負(fù)重為體質(zhì)量的0.9%，游泳訓(xùn)練2 h；第5天負(fù)重為體質(zhì)量的1.0%，游泳訓(xùn)練2 h。第5周：第1天負(fù)重為體質(zhì)量的1.2%，游泳訓(xùn)練2 h；第2天負(fù)重為體質(zhì)量的1.4%，游泳訓(xùn)練2 h；第3天負(fù)重為體質(zhì)量的1.6%，游泳訓(xùn)練2 h；第4天負(fù)重為體質(zhì)量的1.8%，游泳訓(xùn)練2 h；第5天負(fù)重為體質(zhì)量的2.0%，游泳訓(xùn)練2 h；第6周：每天上午負(fù)重為體質(zhì)量的2%，游泳訓(xùn)練2 h；下午負(fù)重為體質(zhì)量的4%，游泳訓(xùn)練2 h。第7～8周：每天上午負(fù)重為體質(zhì)量的2%，游泳訓(xùn)練2 h；下午負(fù)重為體質(zhì)量的4%，游泳訓(xùn)練2 h夜間負(fù)重為體質(zhì)量的4%，游泳訓(xùn)練2 h。④ 過度負(fù)荷游泳LHD低、中、高劑量組：給藥后1 h開始游泳訓(xùn)練。第1～3周游泳訓(xùn)練同一般游泳訓(xùn)練組，第4～8周游泳訓(xùn)練同過度負(fù)荷游泳模型組。游泳條件：游泳缸呈圓形，內(nèi)壁光滑，直徑為130 cm，水深50 cm，水溫34℃～36℃，每周游泳訓(xùn)練5 d。

1.5 血和尿生化指標(biāo)測(cè)定末次游泳24 h后，用3%戊巴比妥鈉腹腔麻醉大鼠，取尿以尿蛋白定量試劑盒測(cè)定尿蛋白(urine protein,UP)含量；取全血以優(yōu)克糖血糖儀及優(yōu)克糖血糖試紙測(cè)定血糖水平(blood sugar,BG)，用血紅蛋白計(jì)測(cè)定血紅蛋白(hemoglobin,Hb)含量；分離血清通過酶標(biāo)儀按試劑盒方法(夾心ELISA法)測(cè)定ST含量；取全血經(jīng)3.3%肝素抗凝，放置30 min后4℃離心，分離血漿以?shī)A心ELISA法測(cè)定PC含量。

1.6 下丘腦神經(jīng)遞質(zhì)測(cè)定分離大鼠下丘腦，用0.9%氯化鈉注射液制備10%的組織勻漿，通過酶標(biāo)儀按試劑盒方法(夾心ELISA法)測(cè)定DA、 NA、5-HT及GABA含量，并計(jì)算DA/5-HT、NA/5-HT及DA/NA比值。

2 結(jié) 果

2.1 各組大鼠體質(zhì)量的變化與對(duì)照組比較，一般游泳訓(xùn)練組及過度游泳訓(xùn)練組大鼠在游泳訓(xùn)練的第1～2周體質(zhì)量無(wú)明顯變化(P>0.05)；在游泳訓(xùn)練的第3～8周，一般游泳訓(xùn)練組及過度游泳訓(xùn)練組大鼠體質(zhì)量均明顯降低(P<0.01或P< 0.001)；但過度游泳訓(xùn)練組大鼠體質(zhì)量降低更明顯，于游泳訓(xùn)練的第6～8周明顯低于一般游泳訓(xùn)練組(P<0.01)，表明一般游泳訓(xùn)練及過度游泳訓(xùn)練均可造成大鼠體質(zhì)量下降，過度游泳訓(xùn)練的疲勞程度更明顯。LHD低、中、高劑量組雖不能完全對(duì)抗過度游泳訓(xùn)練造成的大鼠體質(zhì)量降低，但與一般游泳訓(xùn)練組比較大鼠體質(zhì)量無(wú)明顯變化(P>0.05)，而且LHD中、高劑量組在游泳訓(xùn)練的第5～8周均可明顯改善因過度游泳訓(xùn)練造成的大鼠體質(zhì)量降低，與過度游泳訓(xùn)練組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 各組大鼠體質(zhì)量的變化

2.2 各組大鼠ST及PC含量的變化與對(duì)照組比較，一般游泳訓(xùn)練組大鼠游泳訓(xùn)練8周后ST及PC含量均無(wú)明顯變化(P>0.05)；過度游泳訓(xùn)練組大鼠游泳訓(xùn)練8周后ST含量明顯降低，與對(duì)照組及一般游泳訓(xùn)練組比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，PC含量雖然有升高趨勢(shì)，但與對(duì)照組及一般游泳訓(xùn)練組比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；與過度游泳訓(xùn)練組比較，LHD低、中、高劑量組ST及PC含量均無(wú)明顯變化(P>0.05)。見表2。

2.3 各組大鼠UP含量、全血BG及Hb含量的變化與對(duì)照組比較，一般游泳訓(xùn)練組大鼠游泳訓(xùn)練8周后全血Hb含量明顯降低(P<0.05)，UP含量及全血BG均無(wú)明顯變化(P>0.05)。過度游泳訓(xùn)練組大鼠游泳訓(xùn)練8周后UP含量明顯增加，與對(duì)照組及一般游泳訓(xùn)練組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；全血Hb含量明顯降低，與對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，與一般游泳訓(xùn)練組比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；全血BG與對(duì)照組及一般游泳訓(xùn)練組比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與過度游泳訓(xùn)練組比較，LHD低劑量組UP含量、全血BG及Hb含量均無(wú)明顯變化(P>0.05)；LHD中、高劑量組UP含量明顯降低(P<0.05)，全血BG及Hb含量均無(wú)明顯變化(P>0.05)。見表2。

表2 各組大鼠游泳訓(xùn)練8周后ST、PC、UP、BG及Hb含量的變化

2.4 各組大鼠下丘腦DA、NA、5-HT及GABA含量的變化與對(duì)照組比較，一般游泳訓(xùn)練組大鼠游泳訓(xùn)練8周后下丘腦DA、NA、5-HT及GABA含量均無(wú)明顯變化(P>0.05)，過度游泳訓(xùn)練組大鼠游泳訓(xùn)練8周后下丘腦DA含量明顯降低(P<0.05)，5-HT含量明顯增加(P<0.05)，NA及GABA含量均無(wú)明顯變化(P>0.05)。與過度游泳訓(xùn)練組比較，LHD低劑量組大鼠下丘腦5-HT含量明顯降低(P<0.05)，DA、NA及GABA含量均無(wú)明顯變化(P>0.05)；LHD中、高劑量組大鼠下丘腦5-HT含量明顯降低(P<0.05)，下丘腦DA及GABA含量明顯增加(P<0.05)，NA含量無(wú)明顯變化(P>0.05)。見表3。

表3 各組大鼠游泳訓(xùn)練8周后下丘腦DA、NA、5-HT及GABA含量的變化

2.5 各組大鼠下丘腦DA/5-HT、NA/5-HT及DA/NA比值的變化與對(duì)照組比較，一般游泳訓(xùn)練組大鼠游泳訓(xùn)練8周后下丘腦DA/5-HT比值明顯降低(P<0.05)，NA/5-HT及DA/NA比值均無(wú)明顯變化(P>0.05)；過度游泳訓(xùn)練組大鼠游泳訓(xùn)練8周后下丘腦DA/5-HT及NA/5-HT比值均明顯降低(P<0.05或P<0.01)，DA/NA比值有降低趨勢(shì)(P>0.05)。與一般游泳訓(xùn)練組比較，過度游泳訓(xùn)練組大鼠DA/5-HT、NA/5-HT及DA/NA比值均無(wú)明顯變化(P>0.05)。與過度游泳訓(xùn)練組比較，LHD低劑量組大鼠下丘腦DA/5-HT比值明顯增高(P<0.05或P<0.01)，NA/5-HT及DA/NA比值無(wú)明顯變化(P>0.05)，LHD中、高劑量組大鼠下丘腦DA/5-HT、NA/5-HT及DA/NA比值明顯增高(P<0.05或P<0.01)。見表4。

表4 各組大鼠游泳訓(xùn)練8周后下丘腦DA/5-HT、NA/5-HT及DA/NA比值的變化

3 討 論

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：過度游泳訓(xùn)練組大鼠在游泳訓(xùn)練的第3～8周體質(zhì)量均明顯降低，8周后大鼠ST含量明顯降低，PC有升高趨勢(shì)，UP含量明顯增加，Hb含量明顯降低，與文獻(xiàn)[3]報(bào)道相一致，提示本實(shí)驗(yàn)成功建立大鼠過度游泳訓(xùn)練性疲勞模型。

盡管運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)界對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞的研究已有百余年的歷史，但運(yùn)動(dòng)性疲勞的生化機(jī)制至今尚未完全闡明。許多學(xué)者認(rèn)為:運(yùn)動(dòng)性疲勞的發(fā)生機(jī)制與運(yùn)動(dòng)的類型有關(guān)，如短時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的疲勞，往往與肌肉中能源物質(zhì)的消耗及乳酸等代謝產(chǎn)物的堆積等外周因素有關(guān)；而長(zhǎng)時(shí)間中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的疲勞，則以中樞神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)保護(hù)性抑制的中樞因素為主。中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)調(diào)質(zhì)參與了這種疲勞的發(fā)生，其大致可分為興奮性和抑制性兩種，前者包括谷氨酸和天冬氨酸等，后者有GABA和5-HT等。Chaouloff等[4]首先提出5-HT可能是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的疲勞遞質(zhì)，其使機(jī)體乏力、困倦，引起人體疲勞[5]。長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)腦內(nèi)5-HT升高導(dǎo)致中樞疲勞，從而降低從中樞向外周發(fā)放的沖動(dòng)，因而降低運(yùn)動(dòng)能力[6]。Bailey等[7-8]還利用一系列藥物研究5-HT與中樞疲勞之間的關(guān)系，服用引起腦內(nèi)5-HT增高的藥物，大鼠跑至力竭的時(shí)間大大縮短，而且出現(xiàn)明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系，說(shuō)明特定的藥物可引起腦內(nèi)5-HT的增加，導(dǎo)致中樞抑制出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)DA能神經(jīng)元主要分布在中腦黑質(zhì)、中腦腳間核以及下丘腦弓狀核，尤其是黑質(zhì)最多。腦內(nèi)DA 也主要由黑質(zhì)的神經(jīng)元合成，貯存在紋狀體，尾核的含量最高[9]。章江洲等[10]研究了在耐力訓(xùn)練和一次急性力竭運(yùn)動(dòng)后大鼠的6個(gè)腦區(qū)后發(fā)現(xiàn)：力竭運(yùn)動(dòng)提高了大部分腦區(qū)的DA含量。Bailey 等[8]研究表明：當(dāng)中樞產(chǎn)生疲勞時(shí)大鼠中腦的DA合成變?nèi)?，如保持DA的合成代謝則會(huì)推遲疲勞的產(chǎn)生。陳令生[11]發(fā)現(xiàn)：服用安非他明增加DA能活性后腦內(nèi)DA 代謝水平增加，耐力性運(yùn)動(dòng)成績(jī)提高。有研究發(fā)現(xiàn)：腦中DA能活性增加，可抑制5-HT的合成與代謝，而當(dāng)大腦5-HT/ DA的比值升高，會(huì)引發(fā)運(yùn)動(dòng)性疲勞。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：LHD可明顯降低過度游泳訓(xùn)練造成的超負(fù)荷疲勞大鼠下丘腦5-HT含量，有利于對(duì)抗過量5-HT在中樞神經(jīng)系統(tǒng)引起的人體疲勞。LHD亦能明顯增加過度游泳訓(xùn)練造成的超負(fù)荷疲勞大鼠下丘腦DA含量，有利于提高耐力性運(yùn)動(dòng)的成績(jī)。此外，LHD可明顯提高過度游泳訓(xùn)練造成的超負(fù)荷疲勞大鼠下丘腦DA/5-HT、NA/5-HT及DA/NA比值，有利于緩解運(yùn)動(dòng)性疲勞。而LHD提高下丘腦GABA含量的作用亦可能有助于維持機(jī)體對(duì)情緒和運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，有益于改善睡眠[12-13]。

綜上所述，LHD對(duì)過度游泳訓(xùn)練造成的超負(fù)荷疲勞具有明顯改善作用，其作用機(jī)制可能與降低下丘腦5-HT含量，提高下丘腦DA含量，明顯提高下丘腦DA/5-HT、NA/5-HT及DA/NA比值有關(guān)，確切機(jī)制有待深入研究。

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