于 壯
許多研究者的實驗研究結(jié)果證明:堅持科學(xué)的體育鍛煉能夠改善健康水平和提高身體素質(zhì),但大強(qiáng)度、超負(fù)荷的身體訓(xùn)練和競賽能夠引起高度應(yīng)激反應(yīng),會導(dǎo)致機(jī)體一系列的功能障礙,如影響神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等.目前世界競技體育迅猛發(fā)展,開發(fā)出能提高運動員運動能力,盡快消除運動性疲勞并且符合興奮劑檢測標(biāo)準(zhǔn)的藥物,是國內(nèi)外體育科研人員致力研究的重要課題.本實驗通過給運動疲勞大鼠服用鼎突多刺螞蟻粉,針對運動疲勞產(chǎn)生的機(jī)制,對其進(jìn)行整體、細(xì)胞水平的代謝比較研究,探討其運動疲勞后代謝變化規(guī)律及藥物對其體內(nèi)調(diào)節(jié)的生理、生化機(jī)制,從而為運動員解決運動疲勞抵抗、恢復(fù)以及提高運動能力提供科學(xué)的理論依據(jù).
1.1 實驗材料
動物:Wistar雄性清潔級大鼠72只,體重250~290g.將動物置于室溫23±5℃,相對濕度40-60%的清潔動物室中,讓其自由飲食、飲水,自然照明.所用飼料為大鼠維持飼料,隨機(jī)分成三組適應(yīng)性飼養(yǎng)15天后進(jìn)行實驗.
藥物:鼎突多刺蟻又名擬黑多刺蟻(Polyrhachis vicina Roger)粉劑
1.2 實驗方法
1.2.1 動物疲勞模型制備方法
運動實驗動物建模方式采用趙中應(yīng),肖明珠[1]等的方法,進(jìn)行持續(xù)7周遞增運動負(fù)荷強(qiáng)度的跑臺訓(xùn)練,坡度為0°.分別采用逐漸遞增運動速度;每周訓(xùn)練5天,每天1訓(xùn)練次,運動20min.每周一重復(fù)周五的速度,周二、周三、周四逐日加量,達(dá)到本周要求的速度,周五重復(fù).第1~5周(適應(yīng)性訓(xùn)練)的每周末,分別達(dá)到 15m/min、22m/min、27m/min、31m/min、35m/min.從第6~7周進(jìn)行大強(qiáng)度耐力訓(xùn)練,以平均35m/min運動30min;一周訓(xùn)練7天,每日訓(xùn)練1次;訓(xùn)練時間為上午7:50~11:50.最后一次訓(xùn)練至動物力竭為止,表現(xiàn)為大鼠不能繼續(xù)跑動,伏地持續(xù)喘息,短暫時間內(nèi)沒有逃避反應(yīng).
1.2.2 給藥方法
全面標(biāo)準(zhǔn)化管理與服務(wù)業(yè)從業(yè)人員素質(zhì)提升相輔相成,通過實施與宣貫標(biāo)準(zhǔn)體系,進(jìn)行團(tuán)隊整體培訓(xùn)和管理經(jīng)驗的積累,提高從業(yè)人員的職業(yè)道德、知識水平、服務(wù)技能。多渠道開展服務(wù)業(yè)管理人員和從業(yè)人員的標(biāo)準(zhǔn)化知識培訓(xùn),鼓勵高校及科研院所與企業(yè)的聯(lián)合共建工作,在服務(wù)業(yè)示范點設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)新研究基地,培養(yǎng)既有標(biāo)準(zhǔn)化理論功底又有豐富標(biāo)準(zhǔn)化工作經(jīng)驗的人才。
強(qiáng)化訓(xùn)練加中藥治療組在接受強(qiáng)化訓(xùn)練期間,每日于訓(xùn)練前1h灌胃中藥(將螞蟻粉按比例溶解,配制成相當(dāng)于含生藥1kg/L的藥液,按8g/Kg高濃度的給藥劑量,300g的大鼠應(yīng)給藥2.4ml).其余各組則灌胃等體積的蒸餾水.
1.2.3 實驗分組
按照體重隨機(jī)分為三組:安靜對照組 (A組,n=8):自實驗開始第1~7周直到第8周取材日不進(jìn)行任何運動訓(xùn)練.強(qiáng)化訓(xùn)練對照組(B組,n=32):接受5周的適應(yīng)訓(xùn)練后,再接受2周的大強(qiáng)度耐力訓(xùn)練,于第8周取材日將動物隨機(jī)分為運動前安靜態(tài)、運動后即刻、運動結(jié)束后3h與24h.強(qiáng)化訓(xùn)練+中藥治療組(C組n=32):接受5周的適應(yīng)訓(xùn)練后,再接受2周的大強(qiáng)度耐力訓(xùn)練.于第8周取材日將動物隨機(jī)分為運動前安靜態(tài)、運動后即刻、運動結(jié)束后3h與24h.
1.2.4 跑步成績測定
訓(xùn)練對照組和訓(xùn)練+中藥組大鼠在取材前最后一次訓(xùn)練時,在固定速度為40m/min的情況下跑步,以大鼠竭盡全力所能持續(xù)的最長跑時作為跑步成績.
2.1 取材
安靜對照組于飼養(yǎng)的第8周第1天麻醉,心臟取血后處死8只進(jìn)行取材;訓(xùn)練組及訓(xùn)練加藥組于造模的第8周第1天和第2天分別將動物隨機(jī)平均分為安靜態(tài)、運動至疲勞的即刻、恢復(fù)3h和恢復(fù)24h組,動物處于安靜狀態(tài)下進(jìn)行麻醉,心臟取血后處死.其余各組分別按要求于運動后不同時間段進(jìn)行麻醉,心臟取血后處死.均取大鼠肝臟、左后腿股四頭肌肌肉,樣本迅速置于液氮中,然后-80℃冰箱保存,血液提取血清,-20℃冰箱保存.
2.2 指標(biāo)測定方法
本研究中肌糖原、肝糖原含量采用蒽酮比色法測定;血清BUN含量采用二乙酰一肟法測定;BMR以每小時單位體重的耗氧量表示mlO2/gh,耗氧量采用封閉式流體壓力呼吸測定儀測定.
2.3 數(shù)據(jù)處理
采用Spss11.0統(tǒng)計軟件包進(jìn)行有關(guān)統(tǒng)計學(xué)處理,文中數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(X±s)表示;用O-rigin6.1軟件做圖.
3.1 跑步成績
表1 強(qiáng)化訓(xùn)練組與強(qiáng)化+中藥治療組跑步成績比較(X±s)
強(qiáng)化訓(xùn)練組和強(qiáng)化訓(xùn)練+中藥治療組大鼠竭盡全力持續(xù)跑動時間長于無訓(xùn)練,且差異極顯著.強(qiáng)化訓(xùn)練+中藥治療組大鼠竭盡全力持續(xù)跑動時間長于強(qiáng)化訓(xùn)練組,且差異極顯著,結(jié)果見表1
3.2 BMR變化
B組、C組大鼠與A組相比,BMR有明顯增高趨勢,且差異極顯著.B組大鼠與C組相比,BMR明顯增高,且差異極顯著,結(jié)果見表2.
表2 基礎(chǔ)代謝率
3.3 肌糖原 肝糖原含量變化
B組、C組大鼠與A組大鼠相比,所測得的安靜時的肌糖原含量均比A組有下降趨勢.B組、C組運動后即刻、運動后3h、運動后24h與A組相比肌糖原含量均有明顯下降趨勢.C組與B組肌糖原含量相比略高,結(jié)果見表3.B組與A組相比,肝糖原含量均有明顯的下降趨勢.C組運動后即刻、運動后3h與A組相比,肝糖原含量顯著下降.C組與B組相比,除了運動后即刻與B組肝糖原含量無顯著差異外,其它組肝糖原含量均顯著高于B組,結(jié)果見表4.
表3 肌糖原
表4 肝糖原
3.4 血清BUN含量變化
B組運動后即刻、運動后24h與A組相比,BUN含量均有極顯著的增加.C組與A組相比,運動后即刻組BUN含量有極顯著增.C組運動后3h與B組運動后3h相比,BUN含量明顯下降,結(jié)果見表5.
表5 尿素氮
本實驗結(jié)果表明,鼎突多刺蟻粉能延長大鼠跑步時間,說明服用鼎突多刺蟻粉具有抵抗大鼠運動疲勞、提高其跑動耐力的作用.而該效應(yīng)與基礎(chǔ)代謝率、肝糖原、肌糖原的升高,以及尿素氮的降低等這些生理、生化指標(biāo)的變化有關(guān).
4.1 BMR是恒溫動物維持正常生理機(jī)制的最小產(chǎn)熱速率,是動物在清醒時維持身體各項基本功能所需的最小能量值.基礎(chǔ)代謝率是種間和種內(nèi)能量代謝水平比較的重要參數(shù),它能反映不同物種不同個體的能量消耗水平[2].本實驗結(jié)果表明,強(qiáng)化訓(xùn)練組大鼠與對照組相比,體重顯著下降,BMR顯著升高,此為運動性疲勞的一個明顯的生理表現(xiàn).強(qiáng)化訓(xùn)練+中藥治療組大鼠族對照組相比雖體重有顯著下降,BMR有顯著升高趨勢,但相對于強(qiáng)化訓(xùn)練組來說,體重要明顯高于強(qiáng)化組,BMR明顯低于強(qiáng)化.說明強(qiáng)化訓(xùn)練+中藥治療組的運動疲勞程度要遠(yuǎn)低于強(qiáng)化訓(xùn)練組.提示藥物對大鼠的疲勞有抵抗作用.
4.2 人體70%的能量依靠碳水化合物的氧化代謝來提供,而碳水化合物以糖原的形式大部分存在于肝臟和肌肉中,糖原是肌細(xì)胞的主要能源物質(zhì).由于體內(nèi)糖原的儲存是有限的,在運動中最終能源的供應(yīng)是靠糖原的有氧與無氧代謝來提供的,因此運動疲勞與糖原的消耗多少成密切相關(guān)[3].本實驗結(jié)果表明,強(qiáng)化訓(xùn)練+中藥治療組的肝糖原與強(qiáng)化訓(xùn)練組相比,運動前安靜狀態(tài)、運動后3h、24h大鼠肝糖原含量明顯高于強(qiáng)化訓(xùn)練組.肌糖原與強(qiáng)化訓(xùn)練組相比雖無顯著差異,但也均有升高趨勢.說明鼎突多刺蟻粉能夠提高安靜狀態(tài)肝、肌糖原的儲備,以及運動后肝、肌糖原的恢復(fù).
4.3 BUN是蛋白質(zhì)代謝的重要產(chǎn)物,蛋白質(zhì)作為能源儲備廠在一定條件也參與能量代謝,其被利用的程度反映機(jī)體適應(yīng)力大小.運動后,血清BUN的大小,提示機(jī)體利用蛋白質(zhì)供能的多少,間接反映機(jī)體的疲勞程度[4].實驗結(jié)果表明,強(qiáng)化訓(xùn)練+中藥治療組大鼠在力竭運動后3h血清BUN濃度顯著低于強(qiáng)化訓(xùn)練組.說明鼎突多刺蟻粉有明顯提高血清BUN清除率、提高蛋白質(zhì)恢復(fù)、降低疲勞程度的作用.
鼎突多刺蟻粉可以通過彌補(bǔ)能源物質(zhì)、提高能源物質(zhì)儲備方式來提高大鼠運動能力,促進(jìn)運動疲勞恢復(fù),具有一定的抵抗運動性疲勞的作用.其抗疲勞的作用機(jī)制可能是個綜合作用的結(jié)果.由于本試驗沒有經(jīng)過藥物劑量分組,不同計量藥物對抵抗運動疲勞是否有差別還不十分清楚.具體研究有待于進(jìn)一步開展.