前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的復方中藥對運動后大鼠骨骼肌的影響,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
實驗對象與方法
1.實驗對象與分組
健康雄性2月齡SD(Sprague-Dawley)大鼠56只,體質量220g±10g,購于山東中醫藥大學動物中心(實驗動物質量合格證號:SCXK魯20090008)。分籠飼養,每籠4只;普通鼠全價顆粒飼料Ⅱ號,自由飲食、飲水,室溫22℃±2℃,相對濕度40%~60%。按照本實驗要求將實驗動物隨機分為:安靜對照組(S組,n=8)、運動對照組(E組,n=24)、中藥運動組(CE組,n=24)。最后一次力竭運動后又將E組和CE組分別隨機分為運動后即刻組(E0組,n=8、CE0組,n=8),恢復期12h組(E1組,n=8、CE1組,n=8),恢復期24h組(E2組,n=8、CE2組,n=8)。
2.實驗方法
1)運動方案
S組不施加任何干擾因素,給食給水,置于籠中自然生長。E組和CE組按照制定的運動方案進行跑臺訓練。運動速度、時間根據Bedford理論[7]設計,大鼠體質量/攝氧量回歸方程所建立的遞增速度和時間的運動訓練方式。參考國內學者[8-9]使用過的運動疲勞模型,并根據本實驗的實際情況略加修改,取材前最后一次運動至力竭。具體運動速度和時間安排如表1所示。
2)給藥方案
復方中藥制備:由肉桂3g,人參、白術、茯苓、甘草、當歸、川芎、白芍藥、熟地、補骨脂各9g組成,藥物購自山東中醫藥大學附屬醫院,水煎過濾濃縮為1g/mL,置于4℃冰箱保存備用。CE組給予復方中藥水溶劑1mL/100g灌胃,S組和E組灌服1mL/100g生理鹽水(0.9%),每次運動前3h灌胃。
3)動物取材
最后一次力竭運動后,S組、E0組、CE0組立即腹腔注射10%水合氯醛糖漿(0.3mL/100g)麻醉,打開腹腔腹主動脈取血5mL置于試管中,37℃水浴30min后3500r/min轉速離心15min取上層血清,待測血清肌酸激酶(CK)、尿素氮(BUN)、睪酮(T)。迅速剝離取出后肢股四頭肌,置于冰冷生理鹽水中洗凈血漬,用濾紙吸干,置于EP管內,放于–80℃超低溫冰箱內冷凍待勻漿后測骨骼肌丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性。E1組、CE1組和E2組、CE2組分別于運動后12h和24h做上述同樣取材。
4)骨骼肌組織勻漿制備
稱取洗凈血漬并用濾紙吸干的股四頭肌0.3g,剪碎倒入玻璃勻漿管中,加入2.7mL冰冷的生理鹽水,充分研碎,使組織勻漿化。將制備好的10%骨骼肌勻漿液用低溫離心機2000r/min轉速離心15min后取上清液,待測骨骼肌勻漿液蛋白濃度及MDA含量和SOD活性。
5)測試方法及儀器
用ECOM-F6124半自動生化分析儀(德國產)測CK(速率法)和BUN(酶偶聯速率法);用ACCESS全自動微粒子化學發光免疫分析系統(美國和法國合產)測T(化學發光法);用722s可見分光光度計(中國產)測骨骼肌MDA(TBA法)、SOD(黃嘌呤氧化酶法),具體操作方法嚴格按照試劑盒說明書進行。
6)數據統計與處理
對數據的統計和分析采用SPSS17.0軟件系統,結果數據均以均值±標準差(x±SD)表示。對大鼠運動時間采用獨立樣本t檢驗分析;對S組、E組、CE組不同時相之間MDA和SOD采用單因素方差分析(One-WayANOVA)分析,在方差分析前對樣本進行齊次性檢驗,當樣本所在總體方差不齊性時,應采用Tamhane方法進行后續檢驗的多重比較(PostHocMultipleComparisons);總體方差齊性,采用LSD方法進行后續檢驗的多重比較。顯著性差異水平為P﹤0.05,極顯著性差異水平P﹤0.01。
結果
1.運動對照組大鼠血清CK、BUN、睪酮與安靜對照組比較結果:S組、E0組、E1組、E2四組之間血清CK、BUN、T指標數據進行單因素方差分析,結果如表2所示。上表顯示,血清CK,E0組顯著性高于S組(P﹤0.05);E1組顯著性高于E0組(P﹤0.05);E1組、E2組顯著性高于S組(P﹤0.01)。血清BUN,E0組顯著性高于S組(P﹤0.05);E1組顯著性低于E0組(P﹤0.05),E2組顯著性低于E0組(P﹤0.01)。血清T,E0組顯著性低于S組(P﹤0.01)。
2.運動對照組疲勞及恢復期不同時相骨骼肌MDA和SOD變化結果:S組、E0組、E1組、E2四組之間骨骼肌MDA含量和SOD活性進行單因素方差分析,結果如表3所示。
3.中藥運動組疲勞及恢復期不同時相骨骼肌MDA和SOD變化結果:S組、CE0組、CE1組、CE2四組之間骨骼肌MDA含量和SOD活性進行單因素方差分析,結果如表4所示。上表顯示,大鼠骨骼肌MDA,CE0組顯著高于S組(P﹤0.01),CE1組、CE2組顯著低于CE0組(P﹤0.01)且與S組沒有統計學差異。骨骼肌SOD,CE1組、CE2組顯著高于CE0組(P﹤0.01),CE2組顯著高于S組(P﹤0.05)。
4.各組相同時相MDA含量比較結果:對S組、E組、CE組在運動后即刻、恢復期12h、恢復期24h的MDA含量分別進行單因素方差分析,結果統計如下圖所示。圖1顯示,運動后即刻,運動對照(E0)組和中藥運動(CE0)組骨骼肌MDA都顯著高于安靜對照(S)組(P﹤0.01),中藥運動組顯著低于運動對照組(P﹤0.01)?;謴推?2h,運動對照(E1)組顯著高于安靜對照(S)組(P﹤0.01),中藥運動(CE1)組顯著低于運動對照(E1)組(P﹤0.01)且與安靜對照(S)組沒有統計學差異。恢復期24h,各組之間沒有統計學差異。
5.各組相同時相SOD活性比較結果:對S組、E組、CE組在運動后即刻、恢復期12h、恢復期24h的SOD活性分別進行單因素方差分析,結果統計如下圖所示。圖2顯示,運動后即刻,運動對照(E0)組和中藥運動(CE0)組骨骼肌SOD活性都下降,但無統計學差異?;謴推?2h,運動對照(E1)組骨骼肌SOD活性顯著低于安靜對照(S)組(P﹤0.05),中藥運動(CE1)組顯著高于運動對照(E1)組(P﹤0.01)?;謴推?4h,中藥運動(CE2)組顯著高于安靜對照(S)組和運動對照(E2)組(P﹤0.05)。
6.各組大鼠跑臺運動力竭時間:運動對照組(E組)和中藥運動組(CE組)大鼠最后一次以38m/min的速度運動至力竭,運動力竭時間如表5所示。上表顯示出,運動對照組跑臺運動力竭時間為66.78min±3.53min,而中藥運動組力竭時間為82.09min±5.19min,顯著高于運動對照組(P﹤0.01),平均延長比率為23.2%。
分析與討論
1.運動疲勞模型本實驗運動疲勞模型:采用大鼠7周大強度遞增負荷跑臺運動方式,運動方案根據Bedford大鼠體質量/攝氧量回歸方程所建立的遞增速度或時間的運動訓練方式設計[7]。第1周運動速度15m/min、時間20min,小于60%O2max;第2~6周運動速度22~35m/min、時間20~30min,屬于70~95%O2max;第7周運動速度38m/min、時間30min,屬大于95%O2max;取材前最后一次運動至力竭(運動速度38m/min,運動時間50~60min,根據Bedford理論推斷屬于100%O2max)。大量研究表明,力竭運動后血清BUN顯著性高于安靜對照組(P﹤0.05)、血清T顯著性低于安靜對照組(P﹤0.05)、MDA顯著性高于安靜對照組(P﹤0.05)、SOD低于安靜對照組(P﹤0.05)[9-12]。本實驗大鼠經過7周大強度遞增負荷跑臺訓練后,測得大鼠血清及骨骼肌相關指標如表2、表3顯示,運動后即刻血清BUN、MDA明顯高于對照組(P﹤0.05)、血清T明顯低于對照組(P﹤0.05)、SOD低于對照組。該結果完全符合前人相關研究的結論,表明本實驗中使用的7周大強度遞增負荷跑臺訓練疲勞模型已成功建立。#p#分頁標題#e#
2.復方中藥對運動疲勞及恢復期不同時相骨骼肌MDA含量的影響:丙二醛(MDA)是機體生物膜中的多不飽和脂肪酸(PUFA)受到通過酶系統和非酶系統產生的氧自由基攻擊后,引發脂質過氧化作用而產生的脂質過氧化產物。所以,MDA含量??砷g接反映出機體細胞膜受自由基攻擊的程度[12]。本實驗研究表明,大鼠骨骼肌MDA含量,運動后即刻,運動對照組、中藥運動組顯著高于安靜對照組(P﹤0.01),但中藥運動組明顯低于運動對照組(P﹤0.01);恢復期12h,運動對照組顯著高于安靜對照組(P﹤0.05),而中藥運動組和安靜對照組沒有統計學差異(見表3、4和圖1)。這是因為本實驗運動疲勞模型為7周遞增大負荷跑臺運動且最后一次運動至力竭,所以,造成運動對照組和中藥運動組在運動后即刻骨骼肌MDA含量明顯高于安靜對照組[13]。但是,運動后即刻中藥運動組明顯低于運動對照組,而且恢復期12h運動對照組顯著高于安靜對照組,同時中藥運動組與安靜對照組沒有統計學差異。說明中藥運動組骨骼肌MDA含量在恢復期12h恢復到正常水平。這是因為每次運動前對中藥運動組大鼠進行復方中藥灌胃,而復方中藥中的人參、當歸、川芎、甘草、芍藥、肉桂、補骨脂等成分中含有較多的人參皂苷、微量元素、氨基酸、還原糖、磷脂、維生素、葉酸、甘草酸、芍藥苷、香豆素和黃酮類等活性成分,這些成分同時在體內能夠強化其活性,更加有效參與機體清除自由基,減少脂質過氧化物的產生,有較強的抗氧化功能[3,5-6,14-16]。其機理主要為:1)八珍湯具有“益氣、養血、補腎”的功效,機體可以通過益氣提高了骨骼肌抗損傷的能力,減輕了因過度疲勞而造成的骨骼肌損傷程度;通過補血改善了大強度運動時骨骼肌缺血缺氧的現象,減輕骨骼肌損傷,從根源上減少了產生自由基的刺激,自由基的生成相對減少。2)復方中藥的補血功能可以加速血液循環,把過多的自由基運走,加速氧自由基的排泄,使骨骼肌自由基的含量減少[17]。提示,此復方中藥能夠有效抑制自由基的生成并加速自由基的清除,減少骨骼肌MDA的含量。
3.復方中藥對運動疲勞及恢復期不同時相骨骼肌SOD活性的影響:超氧化物歧化酶(SOD)是機體內清除氧自由基的重要抗氧化酶之一,對機體的氧化與抗氧化平衡起著至關重要的作用,此酶能清除超氧陰離子自由基(O2-)保護細胞免受損傷,其活力的高低間接反映了機體清除氧自由基的能力[12]。本實驗中運動后即刻,運動對照組和中藥運動組骨骼肌SOD活性都比安靜對照組有所降低,但都不具統計學差異。恢復期12h,運動對照組骨骼肌SOD活性顯著低于安靜對照組(P﹤0.05),而中藥運動組顯著高于運動對照組(P﹤0.01)?;謴推?4h,中藥運動組顯著高于安靜對照組和運動對照組(P﹤0.05)(見表3、4和圖2)。運動后即刻運動對照組和中藥運動組骨骼肌SOD活性之所以降低,是因為在遞增大負荷以及最后一次力竭運動過程中機體產生大量自由基,自由基會很大程度攻擊骨骼肌組織細胞,使細胞結構和功能發生變化。此時,抗氧化系統消除自由基的能力相對減弱,表現為抗氧化酶以及合成抗氧化酶所必須的物質被大量消耗(如,鐵、銅、鋅、錳等)致使抗氧化酶活性下降[18]。到恢復期12h時,運動對照組骨骼肌繼續降低,并顯著低于安靜對照組;此時,中藥運動組已升高,并顯著高于E1組和CE0組?;謴推?4h時,運動對照組恢復至正常水平,而中藥運動組已經顯著高于安靜對照組。這些變化說明此復方中藥能有效提高骨骼肌SOD活性,主要是由于此復方中藥中含有的黃酮化合物(補骨脂、當歸、甘草)、多種微量元素(熟地黃)、氨基酸和維生素(當歸)等多種抗氧化成分,能較顯著提高骨骼肌SOD活性,降低機體脂質過氧化水平,減輕自由基脂質過氧損傷,使骨骼肌組織細胞膜穩定性增強,代謝能力和抗損傷能力增強,這些非酶類抗氧化劑的補充還可有效清除運動中生成的自由基[19]。提示,此復方中藥能夠有效提高骨骼肌SOD的活性。
3.4復方中藥對大鼠力竭時間(運動能力)影響:本實驗研究表明,中藥運動組進行跑臺運動至力竭的時間顯著高于運動對照組(P﹤0.01),平均延長運動時間比率為23.2%(如表5)。主要是因為,該復方中藥(八珍加肉桂補骨脂湯)能夠通過清除運動中骨骼肌產生的自由基以及提高SOD活性,延長大鼠運動時間,增強運動能力;還可以縮短運動后疲勞恢復的時間,使機體運動能力得到快速恢復。說明此復方中藥能減緩疲勞產生,且加速疲勞恢復,顯著提高大鼠運動能力。
結論
(1)長期遞增大負荷并至力竭運動會導致骨骼肌MDA含量明顯升高,降低運動能力。(2)“八珍加肉桂補骨脂湯”復方中藥能夠降低運動后大鼠骨骼肌MDA含量和提高SOD活性,有效地清除自由基,增強抗氧化作用,從而延長運動時間,促進疲勞恢復,提高機體運動能力。(本文圖表略)
本文作者:田詩彬 陳萬 高麗 吳春燕 田雪文 任雷杰 單位:山東體育學院 研究生部 山東體育學院 基礎理論系