鐘華文
摘要[目的]研究酸性中草藥五味子和堿性中草藥三七對抗肌肉疲勞作用的異同。[方法]通過設(shè)置普通任氏液、五味子任氏液、三七任氏液分別浸泡蛙坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本相同時間,采用連續(xù)單刺激腓腸肌的方法,以肌肉張力下降50%所需要的時間作為觀測肌肉疲勞的指標(biāo),分析五味子和三七兩者對抗肌肉疲勞作用的異同。[結(jié)果]酸性中藥五味子并不具有抗肌肉疲勞的作用,反而還會明顯加快肌肉疲勞。而堿性中藥三七具有抗肌肉疲勞的作用,但效果并不明顯。[結(jié)論]該結(jié)論為中藥的藥理性質(zhì)研究提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞五味子;三七;抗肌肉疲勞
中圖分類號R285文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611(2017)14-0111-02
Abstract[Objective] The research aimed to study the similarities and differences between the effects of acidic Chinese herbal medicine Schisandra chinensis and alkaline Chinese herbal medicine Panax notoginseng on muscle fatigue.[Method]By setting the ordinary ringer′s fluid,Schisandra chinensis ringer′s fluid and Panax notoginseng ringer′s fluid respectively soaking frog sciatic nerve - gastrocnemius specimens at the same time,the time required for continuous single stimulation of the gastrocnemius muscle to reduce the muscle tension by 50% was observed as muscle fatigue index, the similarities and differences between Schisandra chinensis and Panax notoginseng againsting muscle fatigue were analyzed.[Result]The acidic Chinese medicine Schisandra chinensis not had antimuscle fatigue effect,but could obviously accelerate muscle fatigue.While the alkaline Chinese herbal medicine Panax notoginseng had anti-muscle fatigue effect, but the effect was not obvious.[Conclusion]The results provide the basis for the study of the pharmacological properties of traditional Chinese medicine.
Key wordsSchisandra chinensis;Panax notoginseng;Antimuscle fatigue
五味子作為名貴中藥具有悠久的歷史,不僅有良好的醫(yī)療保健作用,也是國家衛(wèi)生部公布的藥食同源品之一。五味子毒性小,營養(yǎng)豐富,藥理作用廣泛,有豐富的原材料來源,且其果實、根、藤莖、葉、果柄以及全株均可利用,是一種開發(fā)前景非常廣闊的藥食兼用的中藥材。五味子富含木質(zhì)素、多糖、揮發(fā)油及其他多種化學(xué)成分,是一種酸性中藥,有研究發(fā)現(xiàn)五味子具有明顯的抗肌肉疲勞作用[1]。而三七是一種較為常見的堿性中草藥,三七中含有三七皂苷類、黃酮、三七素、三七多糖、氨基酸、揮發(fā)油、生物堿、瑙醇成分、聚炔醇類、抗菌蛋白糖類、無機(jī)鹽以及無機(jī)離子等多種活性成分[2]。有研究表明,三七提取物具有神經(jīng)興奮作用[3]、抗疲勞作用[4]。
肌肉在連續(xù)的大量勞動或刺激下,很容易產(chǎn)生疲勞,有理論認(rèn)為肌肉疲勞是由肌肉組織中過多的酸性物質(zhì)引起的[5]。因此,不少醫(yī)生對緩解肌肉疲勞的建議是多喝水、多吃堿性食物,因為水能稀釋體內(nèi)酸性物質(zhì),堿性食物能中和體內(nèi)的酸性物質(zhì),會有較好的抗肌肉疲勞作用。按照這種理論,只有堿性中藥才會有較好的抗肌肉疲勞作用,與現(xiàn)階段酸性中藥五味子也具有明顯的對抗肌肉疲勞的作用研究[1]相矛盾,但目前有關(guān)這方面的研究鮮見報道。筆者通過設(shè)置普通任氏液、五味子任氏液、三七任氏液分別浸泡蛙坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本相同時間,采用連續(xù)單刺激腓腸肌的方法,以肌肉張力下降50%所需要的時間作為觀測肌肉疲勞的指標(biāo),分析五味子和三七對抗肌肉疲勞作用的異同,以期為中藥的藥理性質(zhì)研究提供依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料
1.1.1試材。青蛙(購自廣州市龍口東農(nóng)貿(mào)綜合市場)。
1.1.2試劑。五味子任氏液、三七任氏液、任氏液、氯化鈉(AR)、氯化鉀(AR)、氧化鈣(AR)、碳酸氫鈉(AR)、磷酸二氫鈉(AR)、葡萄糖(AR)、去離子水(AR),以上試劑均購自廣州藍(lán)基生物科技公司。
1.1.3儀器。常用手術(shù)器械(手術(shù)剪、手術(shù)鑷、手術(shù)刀、金冠剪、眼科剪、眼科鑷、毀髓針、玻璃分針)、蛙板、固定針、培養(yǎng)皿或不銹鋼盤、污物缸、滴管、紗布、粗棉線、Powerlab生理信號采集系統(tǒng)、毛細(xì)玻璃管、雙層玻璃槽、神經(jīng)屏蔽盒、恒溫水浴鍋。
1.2方法
1.2.1溶液的配制。
1.2.1.1任氏液。氯化鈉6.50 g、氯化鉀0.40 g、氧化鈣0.12 g、碳酸氫鈉0.20 g、磷酸二氫鈉0.01 g、葡萄糖2.00 g,分別用少量蒸餾水溶解并定容至1 000 mL,現(xiàn)配現(xiàn)用。
1.2.1.2五味子任氏液和三七任氏液。分別稱量五味子、三七2 g,去離子水1 L,用恒溫水浴鍋將去離子水加熱至85 ℃,浸泡材料3次,每5 min一次,浸出液經(jīng)8層紗布過濾,冷卻后以此代替去離子水配制五味子任氏液和三七任氏液。
1.2.2蟾蛙坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本的制備。取蛙,完全雙毀髓后,剝離下肢自大腿根部起的全部皮膚,固定于蛙板上,分離腓腸肌至膝關(guān)節(jié),穿線結(jié)扎腓腸肌跟腱,連同結(jié)扎線將跟腱剪下,保留股骨1/2用作標(biāo)本固定。將標(biāo)本放置任氏液中穩(wěn)定10~20 min,然后分3組進(jìn)行試驗。
1.2.3儀器的連接及刺激參數(shù)的設(shè)置。把標(biāo)本通過張力傳感器與生理信號采集系統(tǒng)相連。設(shè)置通道1為標(biāo)記通道;通道2為50 g force(橋式放大器),并進(jìn)一步設(shè)置其量程為5 mV,低通10 Hz,完成設(shè)置后點擊“Zero”自動調(diào)零。設(shè)置刺激參數(shù)為頻率1 Hz,波寬1 ms,增量0.01 V。
1.2.4數(shù)據(jù)記錄及處理。
1.2.4.1任氏液(對照組)處理。設(shè)置刺激參數(shù)后,尋找腓腸肌的閾刺激和最適刺激,并記錄單收縮曲線以及相關(guān)數(shù)據(jù)。暫停30 s后,設(shè)置頻率200 Hz,波寬1 ms,采用最大刺激強(qiáng)度的連續(xù)單刺激模式,一邊刺激一邊用滴管向腓腸肌滴加任氏液,使其基本保持一定的流速,以蛙腓腸肌最大張力下降50%所需時間作為肌肉疲勞主要觀察指標(biāo),并記錄數(shù)據(jù)。
1.2.4.2五味子任氏液處理。設(shè)置刺激參數(shù)后,尋找腓腸肌的閾刺激和最適刺激,并記錄單收縮曲線以及相關(guān)數(shù)據(jù)。同樣在測定閾刺激和最適刺激后暫停30 s,以同對照組的刺激參數(shù),采用最大刺激強(qiáng)度的連續(xù)單刺激模式,一邊刺激一邊用滴管向腓腸肌滴加五味子任氏液,使其基本保持一定的流速,以蛙腓腸肌最大張力下降50%所需時間作為肌肉疲勞主要觀察指標(biāo),并記錄數(shù)據(jù)。
1.2.4.3三七任氏液處理。設(shè)置刺激參數(shù)后,尋找腓腸肌的閾刺激和最適刺激,并記錄單收縮曲線以及相關(guān)數(shù)據(jù)。同樣在測定閾刺激和最適刺激后暫停30 s,以同對照組的刺激參數(shù),采用最大刺激強(qiáng)度的連續(xù)單刺激模式,一邊刺激一邊用滴管向腓腸肌滴加三七任氏液,記錄蛙腓腸肌最大張力下降50%所需時間,并記錄數(shù)據(jù)。
2結(jié)果與分析
從表1可以看出,用三七任氏液持續(xù)滴潤腓腸肌,其最大張力下降所用的平均時間為(128.67±13.87)s;用任氏液持續(xù)滴潤腓腸肌,腓腸肌的最大張力下降所用的平均時間為(115.33±5.03)s;而用五味子任氏液持續(xù)滴潤腓腸肌,其最大張力下降所用的平均時間為(83.33±10.04)s;將這2組腓腸肌最大張力下降50%所需要的平均時間與對照組的耗時比較可知,三七任氏液處理組的耗時比對照組長13.34 s,無顯著性差異,表明腓腸肌在三七任氏液的滴潤下有抗肌肉疲勞的效果,但效果不明顯;而五味子任氏液處理組的耗時比對照組的耗時少32.00 s,呈極顯著水平,表明腓腸肌在五味子任氏液的滴潤下并沒有抗肌肉疲勞的效果,反而還明顯促進(jìn)肌肉疲勞。
3小結(jié)與討論
肌肉收縮的機(jī)制目前仍以肌絲滑行理論來解釋,其主要內(nèi)容是橫紋肌的肌原纖維是由粗、細(xì)兩組與其走向平行的蛋白絲構(gòu)成,肌肉的縮短和伸長是通過粗、細(xì)肌絲在肌節(jié)內(nèi)的相互滑動而發(fā)生,肌絲本身的長度不變。另外,肌肉的收縮性能取決于其本身的組織結(jié)構(gòu)和功能狀態(tài),骨骼肌組織中收縮蛋白數(shù)量或肌肉的內(nèi)部功能狀態(tài)發(fā)生改變時,肌肉的收縮速度、張力等生理特性也會變化[6]。缺氧、酸中毒、肌肉中能源物質(zhì)缺乏,肌漿網(wǎng)對Ca+的儲存、釋放和再聚積能力降低, 以及其他原因引起的興奮-收縮偶聯(lián)機(jī)制功能特性的改變,都可能使肌肉的收縮能力減弱[7]。
較長時間的連續(xù)電刺激可使神經(jīng)肌肉標(biāo)本產(chǎn)生疲勞而降低收縮性。有理論認(rèn)為,疲勞是肌肉或血液中某些代謝物質(zhì)如乳酸、丙酮酸等酸性物質(zhì)大量堆積而引起的,這些酸性代謝物會使體液的pH下降。當(dāng)pH下降到一定程度時,細(xì)胞內(nèi)外的水分中離子的濃度就會發(fā)生變化,并影響酶的活性,進(jìn)而影響細(xì)胞內(nèi)ATP的生成,具體而言,表現(xiàn)在抑制糖分解、抑制脂肪組織分解、增加肌肉中的水含量;繼而影響肌肉收縮時的能量供應(yīng),導(dǎo)致肌肉收縮能力的改變。另一方面,通過鈣離子影響肌肉的收縮功能,當(dāng)pH下降時,肌質(zhì)網(wǎng)會結(jié)合更多的鈣離子,使釋放的鈣離子減少,因此產(chǎn)生同樣的張力需要更多的鈣離子,從而影響了肌力的產(chǎn)生,導(dǎo)致最大張力降低[8],因此肌肉就會呈現(xiàn)疲勞。
該試驗采用最大刺激強(qiáng)度,連續(xù)單刺激經(jīng)過不同中草藥任氏液處理的蛙腓腸肌,以最大張力下降50%所需時間作為觀察肌肉疲勞指標(biāo)。所需時間越長,說明肌肉抗疲勞效果越好。試驗結(jié)果顯示,三七對肌肉具有一定的抗疲勞作用,與前人等[2-4]的研究結(jié)果相同,而五味子則使肌肉更容易疲勞,這與史琳等[1]的研究結(jié)果相異。
三七作為一種堿性中藥,在連續(xù)刺激肌肉過程中不斷滴加三七任氏液,能中和因肌肉疲勞而產(chǎn)生的酸性物質(zhì),延緩肌肉張力下降的速度,因此會有較好的抗肌肉疲勞作用。五味子是一種酸性中藥,該試驗表明五味子不但不能緩解肌肉
疲勞,還使肌肉更容易產(chǎn)生疲勞,可能是因為五味子本身是酸性中藥,其浸出液使肌肉周圍環(huán)境的pH更小,酸性更強(qiáng),從而使肌肉更容易產(chǎn)生疲勞。
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