張 鈺 金 麗

(1.大連理工大學(xué)體育教學(xué)部,遼寧大連 116023;2.武漢體育學(xué)院健康科學(xué)學(xué)院,湖北武漢 430079)

淫羊藿對大鼠遞增負(fù)荷運(yùn)動后機(jī)能變化影響研究

張 鈺1金 麗2

(1.大連理工大學(xué)體育教學(xué)部,遼寧大連 116023;2.武漢體育學(xué)院健康科學(xué)學(xué)院,湖北武漢 430079)

目的:探討淫羊藿對遞增負(fù)荷運(yùn)動后機(jī)能的影響,為淫羊藿在運(yùn)動領(lǐng)域的應(yīng)用提供依據(jù)。方法:將48只Wistar雄性大鼠隨機(jī)分為運(yùn)動組(S),運(yùn)動加灌藥組(SM)和空白對照組(C)。運(yùn)動方式為增負(fù)荷游泳,在運(yùn)動后即刻和休息24h后進(jìn)行采血和分析。結(jié)果:運(yùn)動后即刻,各組丙二醛(MDA)無顯著差異,24h后,C組＞S組＞SM組,且SM組與S組差異顯著。運(yùn)動后即刻,谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)是SM組＞C組＞S組,SM組與S組差異顯著,24h后,S組＞C組＞SM組,SM組谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)降低,其它兩組增高。白細(xì)胞(WBC)是運(yùn)動后即刻和24h后,S組＞C組＞SM組。結(jié)論:(1)遞增負(fù)荷運(yùn)動結(jié)合淫羊藿具有抗運(yùn)動性疲勞的作用。(2)淫羊藿對遞增負(fù)荷運(yùn)動后恢復(fù)期大鼠的肝細(xì)胞具有保護(hù)作用。(3)淫羊藿能夠增強(qiáng)機(jī)體遞增負(fù)荷運(yùn)動期和恢復(fù)期的免疫功能。

淫羊藿;大鼠;遞增負(fù)荷運(yùn)動;機(jī)能

1 前言

近年來,研究發(fā)現(xiàn)淫羊藿在抗衰老、增強(qiáng)免疫力、增強(qiáng)骨代謝等方面都有積極影響,因此推斷其對運(yùn)動后的機(jī)能也有積極影響[1]。本文通過給Wistar大鼠服用淫羊藿,讓其參加運(yùn)動,構(gòu)造研究模型,探討淫羊藿在提高運(yùn)動后機(jī)能方面的作用,為淫羊藿在體育運(yùn)動領(lǐng)域應(yīng)用提供依據(jù)。

2 研究對象與方法

2.1 研究的對象及其分組

48只Wistar雄性大鼠,體重為160至180g,購自湖北省動物中心。大鼠購回后適應(yīng)性飼養(yǎng)三天,室溫34℃,自由飲食。然后將48只大鼠隨機(jī)分為三組,空白對照組(C)16只大鼠、運(yùn)動組(S)16只大鼠、運(yùn)動加灌藥組(SM)16只大鼠。

2.2 實驗?zāi)Ｐ团c方案

目前國內(nèi)外建立運(yùn)動疲勞模型主要以大鼠為研究對象,運(yùn)動方式以跑臺和游泳為主[2,3]。跑臺需要電刺激使動物產(chǎn)生疲勞狀態(tài)[4],運(yùn)動過程中容易產(chǎn)生運(yùn)動以外的應(yīng)激反應(yīng)[5]。游泳是大鼠的一種本能運(yùn)動,通過給予適宜水溫和充足的運(yùn)動空間,可以使大鼠的運(yùn)動能力得以充分的發(fā)揮。大鼠天生會游泳,在接受游泳訓(xùn)練時,不會產(chǎn)生強(qiáng)烈的抵觸情緒,因此游泳是受體力外的刺激少的運(yùn)動方式,許多學(xué)者采用游泳作為運(yùn)動方式[6]。

C組自由飲食,不加任何干預(yù)措施;SM組從第四天開始灌淫羊藿3ml/天,藥物濃度1.78g/ml,灌藥后三小時開始游泳;S組和C組每天灌等劑量的生理鹽水。S組和SM組第四天開始游泳,每天一次,水溫30℃,水深45cm,具體實驗裝置為直徑75cm的透明膠桶[7]。經(jīng)過適應(yīng)性游泳練習(xí)以后,被試大鼠開始負(fù)重體重的5%在桶內(nèi)游泳,游泳時間逐漸增加,從首次20min開始,每兩天增加10min,第11和12天增至50min,一共游泳8天。

2.3 測試樣本的采集與處理

運(yùn)動后即刻,分別采三組大鼠尾尖血20ul,用于血成分的分析,另采1ml尾尖血靜置30min,3000轉(zhuǎn)/min,靜置。休息24h后,用4%戊巴比妥鈉麻醉大鼠,心臟采血3ml,靜置30min,3000轉(zhuǎn)/分,離心10min,靜置。對所取血液用以下試劑和設(shè)備進(jìn)行分析,谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT/GPT)測試盒(賴氏法)、丙二醛(MDA)測試盒(硫代巴比妥酸法)、721可見光分光光度計和血球分析儀。

表1 SM組與S組遞增負(fù)荷運(yùn)動情況

2.4 統(tǒng)計處理

使用SPSS16.0統(tǒng)計軟件包對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行T檢驗,檢驗顯著性水平為P＜0.05,非常顯著性水平為P＜0.01。實驗數(shù)據(jù)由平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差表示。

3 實驗結(jié)果

3.1 大鼠運(yùn)動能力及活動狀態(tài)的行為學(xué)觀察

運(yùn)動前,三組大鼠均神態(tài)安靜,活潑好動,食欲良好,眼睛有神,對新異刺激及周圍環(huán)境的變化反應(yīng)靈敏,且皮毛緊密光滑,干凈潤澤。運(yùn)動后,運(yùn)動組大鼠相對運(yùn)動灌喂組,逐漸出現(xiàn)了神情倦怠,皮毛蓬亂枯槁,食欲降低,體型瘦弱,雙眼暗淡無光,對外界刺激反應(yīng)遲鈍等一系列疲勞癥狀。

3.2 運(yùn)動后即刻血清和白細(xì)胞檢測結(jié)果(見表2)

表2 運(yùn)動后即刻三組大鼠的血清和白細(xì)胞的檢測(x—±SD)

3.3 運(yùn)動休息24h后血清和白細(xì)胞檢測結(jié)果(見表3)

表3 運(yùn)動后24h三組大鼠的血清和白細(xì)胞檢測(±SD)

表3 運(yùn)動后24h三組大鼠的血清和白細(xì)胞檢測(±SD)

備注:1.＊P＜0.05為與S組的顯著性差異;2.#P＜0.05為與C組的顯著性差異

C S SM MDA(nmol/ml)8.71±0.97 8.11±1.17 6.26±1.39＊#ALT(U/mgprot)70.08±11.21 73.5±13.97 61.00±6.84 WBC×109/L 11.26±6.33 13.53±4.94 10.10±4.66＊

4 分析與討論

4.1 淫羊藿對抗氧化能力的作用

運(yùn)動一開始S組、C組和SM組的丙二醛值無顯著差異。在正常情況下,體內(nèi)的自由基防御體系能有效地清除自由基,使自由基濃度保持相對穩(wěn)定,因此自由基的產(chǎn)生和被清除處于平衡狀態(tài)。運(yùn)動中耗氧量增加、能量代謝加強(qiáng)、抗氧化酶活性下降都可以引起氧自由基增多[8],運(yùn)動會使這種平衡遭到破壞。氧自由基及其引起的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)可以攻擊細(xì)胞膜及線粒體等生物膜,造成能量代謝紊亂,從而導(dǎo)致運(yùn)動疲勞,從這個角度看,運(yùn)動對于人體具有“破壞”作用。本實驗運(yùn)動后即刻,丙二醛濃度并沒有增高,表明分解代謝狀態(tài)增加氧化應(yīng)激,機(jī)體的抗氧化能力卻并沒有受到損傷,原因可能是本實驗所采用的運(yùn)動負(fù)荷不夠大,沒有引起足夠的刺激來打破體內(nèi)原有的平衡。有研究發(fā)現(xiàn),急性運(yùn)動能促進(jìn)體內(nèi)產(chǎn)生自由基,但產(chǎn)生的多少與運(yùn)動強(qiáng)度及持續(xù)時間有關(guān)[9]。不同的運(yùn)動方式對丙二醛的變化影響不同,大鼠在跑臺上進(jìn)行亞極量運(yùn)動至力竭時,肝臟中的自由基的產(chǎn)生率增加2至3倍,運(yùn)動大鼠紅肌中的丙二醛含量較安靜大鼠有顯著性升高。實驗結(jié)果雖然沒有顯示遞增負(fù)荷運(yùn)動能引起血清丙二醛升高,但并不能說明此運(yùn)動對自由基產(chǎn)生和自由基清除系統(tǒng)沒有影響。

運(yùn)動后24h,C組和S組的丙二醛值都與SM組有顯著性差異,丙二醛值是C組＞S組＞SM組。運(yùn)動后即刻丙二醛沒有出現(xiàn)顯著性差異,運(yùn)動停止后24h表現(xiàn)出差異,可能的原因是運(yùn)動后即刻,體內(nèi)的自由基水平已經(jīng)出現(xiàn)顯著性變化,但自由基尚未大量融入至血液,此時對大鼠尾尖采血,未見丙二醛變化。24h后運(yùn)動性氧自由基在體內(nèi)濃度逐漸平衡,此時差異顯著。一般認(rèn)為,運(yùn)動有兩種引起自由基增加的機(jī)制:一是劇烈運(yùn)動時耗氧量增加,氧代謝產(chǎn)生自由基;二是局部組織缺氧及代謝物堆積,影響線粒體的氧化功能,同時氧氣大量消耗為氧的單電子還原提供了更多的機(jī)會,從而激發(fā)了一系列產(chǎn)生更多自由基的反應(yīng)。運(yùn)動源性自由基增多,脂質(zhì)過氧化物直接損傷內(nèi)皮細(xì)胞,導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞退行性變化和通透性改變過程會加強(qiáng)[10]。丙二醛是脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物(LPO)代謝的代表性產(chǎn)物,是由自由基與生物膜中的多不飽和脂肪酸(PUFA)引發(fā)的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)而產(chǎn)生的。因此恢復(fù)24h后,SM組抗氧化能力增強(qiáng),消耗部分自由基,因此出現(xiàn)與S組、C組的顯著性差異。

4.2 淫羊藿對運(yùn)動后肝臟保護(hù)作用的影響

肝臟等臟器受損時,細(xì)胞內(nèi)酶釋放入血液,使血清酶活性增高。因此,谷丙轉(zhuǎn)氨酶在血液中活性高低反映肝臟損傷程度的一個標(biāo)志。研究表明谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性基礎(chǔ)值和訓(xùn)練強(qiáng)度正相關(guān)[11]。

本實驗結(jié)果顯示,運(yùn)動后即刻,SM組谷丙轉(zhuǎn)氨酶值顯著大于S組,但與C組沒有顯著性差異。SM組的谷丙轉(zhuǎn)氨酶值雖然升高,但是在正常范圍內(nèi),表明肝臟功能沒有異常。谷丙轉(zhuǎn)氨酶是體內(nèi)活力最強(qiáng)的轉(zhuǎn)氨酶之一,主要存在于肝臟,其活性高低與肝臟氨基酸代謝有關(guān)[12]。耐力運(yùn)動中蛋白質(zhì)分解代謝加強(qiáng),谷丙轉(zhuǎn)氨酶催化丙氨酸與丙酮酸之間的轉(zhuǎn)化,丙酮酸再異生成糖,有利于機(jī)體糖代謝的供能。轉(zhuǎn)氨酶參與氨基酸的分解和合成。氨基酸轉(zhuǎn)氨后生成的酮酸或醛酸可經(jīng)氧化分解而供能,也可轉(zhuǎn)變成糖類或脂肪酸[13]。相反,酮酸或醛酸也可經(jīng)轉(zhuǎn)氨酶的作用而生成非必需氨基酸。高等動物組織中活力最高的轉(zhuǎn)氨酶是谷氨酸,包括草酰乙酸轉(zhuǎn)氨酶(GOT)和丙酮酸轉(zhuǎn)氨酶(GPT)。轉(zhuǎn)氨酶是人體代謝中必不可少的“催化劑”,主要存在于肝細(xì)胞內(nèi)。當(dāng)肝細(xì)胞發(fā)生炎癥、壞死和中毒而造成肝細(xì)胞受損時,轉(zhuǎn)氨酶便會釋放到血液里,使血清轉(zhuǎn)氨酶升高。本實驗轉(zhuǎn)氨酶結(jié)果的原因有兩種可能,一種是灌藥后,大鼠適應(yīng)機(jī)體運(yùn)動的需要,產(chǎn)生大量的谷丙轉(zhuǎn)氨酶,進(jìn)而更有效地催化糖異生,為機(jī)體提供能量;另一種是SM組在運(yùn)動后以及肝降解藥物后,肝臟負(fù)擔(dān)的加重,存在一定程度的肝損傷,但是該損傷是生理允許范圍內(nèi),不影響大鼠的機(jī)能。S組的谷丙轉(zhuǎn)氨酶值在運(yùn)動后即刻比C組低,兩者不存在顯著性差異,表明此時S組沒有表現(xiàn)出肝損傷的趨勢。

經(jīng)過24h的恢復(fù),灌藥組谷丙轉(zhuǎn)氨酶值下降,其它兩組的谷丙轉(zhuǎn)氨酶值均有不同程度的增高。谷丙轉(zhuǎn)氨酶值是S組＞C組＞SM組,表明經(jīng)過24h恢復(fù)后,SM組的肝功能得到了很好的恢復(fù),也表明SM組谷丙轉(zhuǎn)氨酶基礎(chǔ)水平較低,在運(yùn)動血糖消耗過程中,有足夠的谷丙轉(zhuǎn)氨酶儲備,能夠快速的增加,促進(jìn)糖異生的發(fā)生。S組的谷丙轉(zhuǎn)氨酶值高于C組,雖然沒有顯著性差異,但是一部分值已經(jīng)超出了C組的范圍,表明恢復(fù)期之前的運(yùn)動可能對肝臟造成了一定損傷,但是由于谷丙轉(zhuǎn)氨酶沒有立即釋放進(jìn)入血液,在運(yùn)動后即刻測試所得結(jié)果并沒有反映出來。谷丙轉(zhuǎn)氨酶升高表明恢復(fù)期表現(xiàn)出來肝功能受到損害。肝細(xì)胞的修復(fù)和再生是谷丙轉(zhuǎn)氨酶下降的基本條件,灌藥組谷丙轉(zhuǎn)氨酶值下降,說明淫羊藿具有促進(jìn)肝細(xì)胞再生、提高肝臟解毒的功能,同樣淫羊藿也有祛除肝內(nèi)脂肪沉積、改善肝臟代謝功能的作用。淫羊藿通過減少谷丙轉(zhuǎn)氨酶從肝細(xì)胞內(nèi)逸出及加快谷丙轉(zhuǎn)氨酶從血液中清除,降低谷丙轉(zhuǎn)氨酶。因此,在運(yùn)動期,淫羊藿能夠促進(jìn)谷丙轉(zhuǎn)氨酶的合成,加強(qiáng)糖異生;在恢復(fù)期,淫羊藿具有對運(yùn)動后大鼠的肝細(xì)胞保護(hù)作用。

4.3 淫羊藿對免疫能力的影響

運(yùn)動員處于安靜狀態(tài)時,外周血白細(xì)胞總數(shù)及其各分類與非運(yùn)動員無明顯差異[14]。莊潔等(1998)用流式細(xì)胞儀分析了31位優(yōu)秀運(yùn)動員安靜狀態(tài)時的外周血淋巴細(xì)胞,并與成人正常值比較,除CD3+細(xì)胞無顯著差異外,CD4+和CD8+分別明顯降低和升高,CD4+/CD8+比值下降[15]。不同強(qiáng)度和不同持續(xù)時間的運(yùn)動均會引起外周血粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞和中性粒細(xì)胞不同程度增加[15]。

本實驗結(jié)果顯示,在運(yùn)動后即刻和運(yùn)動后24h,SM組的白細(xì)胞值與S組的白細(xì)胞值存在顯著性差異。運(yùn)動后即刻SM組的白細(xì)胞總數(shù)僅為7.75×109個/L。運(yùn)動、刺激和疾病對免疫系統(tǒng)有不同的影響,它們之間也相互影響[16],如運(yùn)動影響對疾病的抵抗力,而疾病影響運(yùn)動能力。運(yùn)動后血液循環(huán)加速,進(jìn)入血液中的白細(xì)胞增多,同時,運(yùn)動能刺激某些激素的分泌,加快骨髓生成白細(xì)胞的速度,促進(jìn)血液中白細(xì)胞數(shù)量增多和延長存活時間。白細(xì)胞是具免疫能力的細(xì)胞,它通過血液循環(huán)系統(tǒng)遍及全身各器官。運(yùn)動后SM組的炎性損傷較小,說明淫羊藿具有降低運(yùn)動引起的炎性損傷的作用。儲備的血液參與循環(huán)導(dǎo)致血液被稀釋,引起白細(xì)胞偏低也是一個因素。運(yùn)動后24h,僅有SM組的白細(xì)胞濃度增長,而其它兩組白細(xì)胞的濃度則不同程度的下降。SM組與S組的增加值間存在著顯著性差異,P=0.042,即經(jīng)過24h恢復(fù)后,SM組白細(xì)胞升高,在恢復(fù)過程中,SM組血量的恢復(fù),導(dǎo)致稀釋血液又被濃縮了,恢復(fù)到正常狀態(tài)。實驗結(jié)果顯示SM組的大鼠體內(nèi)的炎癥反應(yīng)較S組小。運(yùn)動導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)可引起白細(xì)胞增多,運(yùn)動誘發(fā)白細(xì)胞增多的程度與運(yùn)動強(qiáng)度存在正比關(guān)系,與訓(xùn)練水平存在反比關(guān)系。因此,淫羊藿能降低運(yùn)動過程中和恢復(fù)過程中機(jī)體損傷。

5 結(jié)論

1)淫羊藿能降低遞增負(fù)荷運(yùn)動恢復(fù)期大鼠的丙二醛值,說明淫羊藿具有減輕氧自由基對機(jī)體細(xì)胞損傷從而起到降低運(yùn)動性疲勞的作用。

2)淫羊藿能使遞增負(fù)荷運(yùn)動恢復(fù)期大鼠的谷丙轉(zhuǎn)氨酶值下降,對遞增負(fù)荷運(yùn)動恢復(fù)期的肝細(xì)胞具有保護(hù)作用。

3)淫羊藿能使運(yùn)動后大鼠的白細(xì)胞值降低,說明淫羊藿能夠增強(qiáng)遞增負(fù)荷運(yùn)動的運(yùn)動期和恢復(fù)期免疫功能。

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Effects of Herba Epimediion the Function of Increasing Intensity Exercise in Rats

Zhang Yu1,Jin Li2
(1.Physical Education Department,Dalian University of Technology,Dalian,116023,Liaoning,China; 2.Wuhan Institute of Physical Education,Wuhan,430079,Hubei,China)

Objective:To investigate Herba Epimedii effects on the function of increasing intensity Exercise,in order to provide the basis for use of Herba Epimedii in sport.Methods:48Wistarmale ratswere randomly divided into sport group(S),sportandmedical(SM)and the control group(C).Way of sport is swimming.Blood was collected and analyzed immediately after exercise and after 24 hours.Results:immediately after exercise,each groupsofmalondialdehyde(MDA)was not significantly different.After 24 hours,C group＞SGroup＞SM group,and the SM group and Sgroup were significantly different.Immediately after exercise,alanine aminotransferase(ALT)was the SM group＞C group＞Sgroup,and SM group and Sgroup were significantly different.After 24 hours,Sgroup＞C group＞SM group,SM group alanine aminotransferase(ALT)decreased,theother two groups increased.White blood cell(WBC) was Sgroup＞C group＞SM group immediately after exercise and 24 hours later.Conclusions:(1)Increasing intensity exercise combined with Herba Epimedii have anti-fatigue role.(2)Herba Epimedii has a protective effecton liver cellsafter the in recovery period.(3)Herba Epimedii can enhance immune function in phasesof increasing intensity exercise and recovery.

Herba Epimedii;rats;increasing intensity exercise;function

G804.2

A

1672-1365(2011)01-0089-03

2010-05-24;

2010-08-02

張鈺(1982-),女,遼寧鞍山人,碩士,助教,研究方向:運(yùn)動生理學(xué)。