孔喜良,劉洪珍
(1.曲阜師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院,山東 曲阜273165)
過(guò)量運(yùn)動(dòng)中,機(jī)體能量需求急劇增加促使心肌的收縮能力和能量代謝加快,導(dǎo)致心肌供血、供氧相對(duì)不足,心肌內(nèi)酶活性發(fā)生改變,自由基增加,脂質(zhì)過(guò)氧化增強(qiáng),生物膜完整性受到損傷或喪失[1]。在中醫(yī)基礎(chǔ)理論中,運(yùn)動(dòng)性疲勞屬于“虛勞”范疇,“勞則氣耗”,“心主血脈,在液為汗”,心與運(yùn)動(dòng)有密切的聯(lián)系?,F(xiàn)代研究證明,多種中藥成分有良好的清除自由基、抑制脂質(zhì)過(guò)氧化的作用,本研究對(duì)力竭運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的大鼠灌服壯陽(yáng)復(fù)方中藥制劑,觀察其抗疲勞和提高運(yùn)動(dòng)能力的作用,并通過(guò)心肌自由基代謝、抗氧化酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶及磷脂酶A2等指標(biāo)的測(cè)定,探討中藥對(duì)心肌的影響與提高運(yùn)動(dòng)能力的機(jī)制。
選取8周齡雄性Wistar大鼠72只,體重180~220 g,分籠飼養(yǎng),國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類動(dòng)物干燥飼料喂養(yǎng),自由飲水。大鼠適應(yīng)性訓(xùn)練一周后,按大鼠體重生藥30 g/kg標(biāo)準(zhǔn)灌服壯陽(yáng)復(fù)方中藥煎劑,1次/天,對(duì)照組灌服等量純凈水。隨機(jī)分組(n=36):對(duì)照組(純凈水灌胃)、服藥組(壯陽(yáng)復(fù)方中藥煎劑灌胃)。壯陽(yáng)復(fù)方由黃芪、仙茅、仙靈脾、肉桂、人參等十一味中藥組成。
1.2.1 運(yùn)動(dòng)方案 采用國(guó)產(chǎn)電動(dòng)大鼠跑臺(tái)適應(yīng)性訓(xùn)練一周(跑速 5~10m/min,時(shí)間10min),全部大鼠正式訓(xùn)練 8周(表1)。訓(xùn)練過(guò)程中觀察并記錄大鼠體重、精神狀態(tài)及飲食情況。運(yùn)動(dòng)中使用聲光刺激或毛刷刺激大鼠尾部,以保證運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。
1.2.2 動(dòng)物取材 訓(xùn)練8周后,每組大鼠隨機(jī)分為安靜狀態(tài)、力竭后即刻、力竭后恢復(fù)12 h 3個(gè)亞組(n=12),(力竭的標(biāo)準(zhǔn):大鼠不能保持持續(xù)運(yùn)動(dòng),腹部貼近跑臺(tái),四肢不能支撐軀體,取下不能完成翻正反射,精神呆滯,反應(yīng)遲鈍)斷頭處死,取心臟在冰生理鹽水中洗凈,置液氮內(nèi)保存。
Tab.1Rat trainingmodel
1.2.3 指標(biāo)測(cè)定 樣品解凍,電子天平稱重0.6 g,1∶9加入生理鹽水,冰浴條件下勻漿,離心取上清(4℃冷藏)。使用儀器主要有國(guó)產(chǎn)電動(dòng)鼠類跑臺(tái)、BP-800酶標(biāo)儀、752型紫外分光光度儀、GL-20-Ⅱ型高速冷凍離心機(jī)等。PLA2測(cè)定采用美國(guó) R&D Systems,Inc的 PLA2酶免試劑盒。GSH、MDA(TBA法)、SOD、GOT(賴氏法)和蛋白含量(考馬斯亮蘭法)的測(cè)試采用南京建成生物公司試劑盒。
所有數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用 SPSS 13.0軟件進(jìn)行分析,采用單因素方差分析(ANOVA)和獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。
8周試驗(yàn)后,對(duì)照組平均力竭時(shí)間為(2.30±0.56)h,服藥組平均力竭時(shí)間為(3.04±0.52)h,服藥組大鼠力竭時(shí)間較對(duì)照組有顯著性延長(zhǎng)(P<0.01)。
安靜狀態(tài)下服藥組谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05),服藥組超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)含量顯著高于對(duì)照組(P<0.01,表2)。
大鼠力竭后即刻丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量、SOD活性、磷脂酶A2(phospholipase A2,PLA2)活性與對(duì)照組有顯著性差異(P<0.01),GSH含量明顯增加(P<0.05,表3)。
大鼠力竭運(yùn)動(dòng)恢復(fù)12 h后MDA含量、GSH含量、PLA2活性與對(duì)照組有顯著性差異(P<0.01,圖4),GOT活性明顯增加(P<0.05,表 4)。
Tab.2 Comparison of rest state index(±s,n=12)
Tab.2 Comparison of rest state index(±s,n=12)
MDA:Malonaldehyde;GSH:Glutathione;SOD:Superoxide dismutase;PLA2:Phospholipase A2;GOT:Glutamic-oxalacetic transaminase*P<0.05,**P<0.01 vs control group
Group MDA(nmol/mg pro)GSH(mg/g pro)SOD(U/mg pro)PLA2(U/g pro)GOT(U/mg pro )Control 4.38±0.53 24.32±5.18 82.56±6.06 68.27±3.70 392.2±33.6 Medication 3.45±0.60 29.16±1.86* 101.10±10.54**68.70±10.37 449.8±22.9
Tab.3 Comparison of exhaustive index(±s,n=12)
Tab.3 Comparison of exhaustive index(±s,n=12)
MDA:Malonaldehyde;GSH:Glutathione;SOD:Superoxide dismutase;PLA2:Phospholipase A2;GOT:Glutamic-oxalacetic transaminase*P<0.05,**P<0.01 vs control group
Group MDA(nmol/mg pro)GSH(mg/g pro)SOD(U/mg pro)PLA2(U/g pro)GOT(U/mg pro )Control 5.83±0.52 16.18±3.02 110.53±3.93 95.28±7.66 317.1±34.9 Medication 4.76±0.95** 19.12±2.71* 137.41±7.39** 82.02±5.23**330.9±19.2
Tab.4 Comparison of exhaustive index after 12 hours(±s,n=12)
Tab.4 Comparison of exhaustive index after 12 hours(±s,n=12)
MDA:Malonaldehyde;GSH:Glutathione;SOD:Superoxide dismutase;PLA2:Phospholipase A2;GOT:Glutamic-oxalacetic transaminase*P<0.05,**P<0.01 vs control group
Group MDA (nmol/mg pro)GSH(mg/g pro)SOD(U/mg pro)PLA2(U/g pro)GOT(U/mg pro )Control 4.86±0.47 20.98±2.48 108.19±4.51 84.05±3.55 352.1±19.9 Medication 3.67±0.95** 26.59±2.66** 102.50±7.67 72.82±5.65** 415.6±38.2*
MDA和SOD、GSH是反映機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)變化的重要指標(biāo),本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在安靜狀態(tài)下,心肌內(nèi) GSH含量低于對(duì)照組,SOD活性顯著高于對(duì)照組,而對(duì)MDA影響不大。說(shuō)明壯陽(yáng)復(fù)方中藥對(duì)心肌有良好的作用,能夠提高心肌內(nèi)抗氧化酶的活性,增加心肌內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)的儲(chǔ)備。力竭運(yùn)動(dòng)后,心肌內(nèi)MDA急速上升,抗氧化酶SOD的活性隨著MDA的升高而升高,而作為心肌內(nèi)還原劑的GSH的含量下降,說(shuō)明經(jīng)過(guò)力竭運(yùn)動(dòng)后,大鼠心肌損傷加重,各種抗氧化劑由于自由基的刺激活性增高,積極清除自由基,但由于力竭運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致產(chǎn)生的自由基太多,不能盡快清除,使心肌損傷加重。而經(jīng)過(guò)補(bǔ)充壯陽(yáng)復(fù)方中藥后,由于抗氧化活性的增高,即便產(chǎn)生自由基的數(shù)量較多,也能及時(shí)消除,維持了心肌功能,減輕了心肌損傷。力竭運(yùn)動(dòng)對(duì)抗氧化酶活性影響的研究尚存爭(zhēng)論。多數(shù)研究認(rèn)為[2,3],力竭運(yùn)動(dòng)會(huì)使組織中抗氧化酶過(guò)度消耗,導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)后即刻抗氧化酶活性下降。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明在運(yùn)動(dòng)后抗氧化酶活性是升高的,產(chǎn)生這種差異的原因有可能是機(jī)體各組織內(nèi)抗氧化酶活性在訓(xùn)練后變化各異,也可能與實(shí)驗(yàn)所采用的運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間的不同有關(guān),這些因素可能是影響抗氧化酶活性變化的重要因素,是決定自由基反應(yīng)過(guò)程的重要機(jī)制。
PLA2是一類具有廣泛生理、病理效應(yīng)的生物酶[4],大鼠力竭游泳時(shí),活性氧生成增多,蛋白巰基氧化、交聯(lián)增加、PLA2活性增加及GSH的含量下降,這均引起線粒體膜通透性轉(zhuǎn)運(yùn)通道打開(kāi)的可能性增加,鈣釋放增加、游離鈣下降。Ca2+還可激活PLA2,PLA2活性增加又反過(guò)來(lái)影響 Ca2+的轉(zhuǎn)運(yùn),這種相互作用可能是造成心肌損傷的重要原因。由本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推斷出,壯陽(yáng)復(fù)方中藥能顯著地拮抗心肌組織中鈣的積聚,通過(guò)抑制心肌細(xì)胞內(nèi)鈣超載而維持心肌細(xì)胞膜和線粒體的正常結(jié)構(gòu)和功能,具體表現(xiàn)為灌服中藥組大鼠心肌內(nèi)的抗氧化酶、GOT活性上升,PLA2活性、自由基含量相對(duì)下降。GOT是作為心肌缺血損傷范圍和程度的重要指標(biāo),力竭運(yùn)動(dòng)恢復(fù)12 h后,大鼠心肌內(nèi)GOT活性逐漸恢復(fù),而壯陽(yáng)復(fù)方中藥灌服使心肌內(nèi)的GOT活性明顯恢復(fù)加快,這和相關(guān)研究結(jié)果[5]一致。
綜上所述,壯陽(yáng)復(fù)方中藥能夠有效抑制脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng),提高機(jī)體在不同功能狀態(tài)下的抗氧化能力;提高力竭運(yùn)動(dòng)大鼠心肌內(nèi)GOT活性,改善心肌機(jī)能,提高心肌在不同功能狀態(tài)下的有氧供能能力;能抑制磷脂酶A2活性的激活,減輕心肌損傷,加速心肌損傷的恢復(fù),從而使大鼠產(chǎn)生了良好的運(yùn)動(dòng)適應(yīng),延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間,推遲運(yùn)動(dòng)性疲勞的發(fā)生。
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