曾錫銀 徐芝芳
摘要:將60只雄性Wistar大鼠,隨機分為6組,進行訓練測試。測定不同組別心肌組織中超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)活性及丙二醛的含量。結(jié)果顯示:運動訓練后灌胃蒙古黃芪水煎劑能顯著提高大鼠心肌組織中超氧化物歧化酶(SOD), 并能顯著降低丙二醛(MDA)的含量(p<0.01) ,但過氧化氫酶(CAT)的活性無顯著性變化(p>0.05)。從而證實了蒙古黃芪中藥是一種有效的自由基清除劑,可減輕運動后因脂質(zhì)過氧化而產(chǎn)生的內(nèi)源性自由基對機體的損傷,具有增強抗氧化酶活性和提高大鼠運動能力的作用。
關鍵詞:蒙古黃芪; 運動能力; 心肌組織;自由基;大鼠;中藥; 間歇運動
中圖分類號:G804.2文獻標識碼:A文章編號:1007-3612(2008)06-0794-02
為了提高運動員的運動能力,國內(nèi)外眾多學者從不同角度,用不同的方法進行了大量的研究工作,僅運動醫(yī)學方面就有用類固醇、生長激素、咖啡因、微量元素、維生素及中藥等來增強運動能力[1]。本文想通過大鼠灌胃蒙古黃芪水煎劑和運動訓練相結(jié)合揭示在運動訓練中蒙古黃芪對大鼠心肌組織自由基的清除程度和大鼠心肌組織中超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)活性的高低。根據(jù)蒙古黃芪的藥理作用及前人的研究可以預測到蒙古黃芪對清除運動訓練大鼠心肌組織中自由基有很好的作用。這也為運動員服用中草藥煎劑增強機體的抗自由基、抗疲勞和提高運動能力提供了理論依據(jù)。
1材料與方法
お1.1實驗對象與分組實驗用雄性Wister 健康大鼠60只,體重205~210 g,由甘肅省醫(yī)學科學研究院提供。標準嚙齒類動物,飼料喂養(yǎng),自由飲食,實驗室溫度為20~30℃,濕度為50%~60%。將大鼠隨機分為6組,每組10只,C為
安靜組,CA為安靜給藥組,Ii為間歇運動訓練后即刻處死組,Ir為間歇運動后恢復3 h處死組,IAi為間歇運動后加灌藥即刻處死組。IAr為間歇運動后加灌藥恢復3 h處死組。給藥劑量按3.33 g/kg.Day灌胃服用。
1.2運動模型[2]┦笛槎物在1×0.6×0.8m的透明玻璃游泳池中分組進行無負重游泳訓練,水溫控制在20~21℃,游泳池內(nèi)水位達到大鼠直立位尾部不能觸及池底為宜。間歇運動組(包括間歇運動Ⅰ組Ii,間歇運動Ⅱ組Ir,間歇給藥Ⅰ組IAi,間歇給藥Ⅱ組IAr),每天訓練20 s×8次,間歇40 s,負重13% B.W,游泳三周后,負重量為15% B.W,三周后負重18% B.W,訓練至處死。每10天稱一次體重,訓練中觀察動物的運動能力。訓練后3~4 h,給大鼠給藥組進行灌胃。此外,其它組大鼠用同樣方法進行生理鹽水灌胃。日常所有大鼠均自由飲水,自由飲食。至第60 d進行一次力竭性游泳后按分組的要求處死。力竭判斷標準按Thomas文獻[3]。
1.3實驗方法心肌取材;將安靜對照組、力竭運動后大鼠斷頭處死,取其相同部位的心肌組織,用0~4℃預冷的生理鹽水洗凈血液,用濾紙吸干心肌組織表面水分,再用樣品杯編號包好迅速投入液氮中備用。
大鼠心肌組織勻漿制備:將儲存于液氮中心肌組織取出,稱取0.1克心肌組織,加冷生理鹽水,在冰浴的條件下用手工勻漿,在低溫離心機中以3 500 轉(zhuǎn)/min離心15 min。隨后,取上清夜,按W:V=1:9加入冷生理鹽水,將其制成1%的心肌勻漿,進行測試。
測定方法;超氧化物歧化酶(SOD)活性測定采用黃嘌呤氧化酶法,丙二醛(MDA)采用硫化巴比妥酶法測定,過氧化氫酶(CAT)采用可見光法測定,組織蛋白定量采用考馬斯亮蘭法。測定試劑盒均由南京建成生物技術研究所提供。
測試儀器: 島津U-2000紫外-可見分光光度計(HITACHI,Ltd.TOKYO,Japan);
全自動高速冷凍離心機(Benkman);電熱恒溫水浴鍋(江蘇紅旗醫(yī)療器械廠);
1.4數(shù)據(jù)處理均采用spss方法(10.0版)X±SD (p<0.05有顯著性差異, p<0.01有非常顯著性差異)
2結(jié)果
2.1蒙古黃芪對間歇運動大鼠心肌組織中SOD活性的影響給藥組和運動加給藥組大鼠心肌組織中SOD活性非常顯著的高于對照組(p<0.01);而未給藥組大鼠心肌組織中SOD活性與對照組相比無顯著性差異。說明蒙古黃芪中藥能使間歇運動大鼠心肌組織中SOD活性顯著性升高(表1)。
2.2蒙古黃芪對間歇運動大鼠心肌組織中CAT活性的影響給藥組大鼠心肌組織中CAT活性顯著性高于對照組(p<0.01);給藥加運動組與對照組相比有無明顯差異(p>0.05);未給藥組大鼠心肌組織中CAT活性與對照組相比無顯著性差異(p>0.05)。說明蒙古黃芪中藥對提高間歇運動大鼠心肌組織中CAT活性的作用不太顯著(表2)。
2.3蒙古黃芪對間歇運動大鼠心肌組織MDA含量的影響間歇運動加給藥組大鼠心肌組織中MDA含量稍高于對照組(p<0.05);而未給藥的運動組大鼠心肌組織中MDA含量顯著性高于對照組(p<0.01);而給藥組大鼠心肌組織中MDA與對照組相比無顯著性差異。說明蒙古黃芪中藥能使間歇運動大鼠心肌組織中MDA含量降低(表3)。
3討論
お
間歇運動特點是對于練習強度及間歇時間有嚴格的規(guī)定,不等心臟恢復到安靜狀態(tài)就又開始下一次練習,因此對心臟的結(jié)構(gòu),功能和自由基代謝都有深刻的影響。本實驗設計的間歇訓練運動時間為20 s,兩次之間間歇為40 s,并負重相當于體重13%~18%的負荷。按McArade的方法推算[4],屬高強度的間歇訓練,其需氧量可增至安靜時的4.5倍以上,同時由于浮力相應減少,口鼻保持在水面上更加困難,而加重體內(nèi)缺氧。從本組大鼠訓練時劇烈掙扎,出水休息時表現(xiàn)極度疲勞(有被累死的)來判斷,運動負荷確已接近極限。從表1、表2、表3的實驗結(jié)果來看,間歇運動即刻組和間歇運動后恢復3 h組SOD活性沒有統(tǒng)計學的意義,這可能由于大強度的無氧運動使得體內(nèi)自由基的終產(chǎn)物丙二醛的濃度過高,降低了清除氧自由基酶SOD的活性所致。從生化角度來講,大量的SOD酶已參加氧自由基的消除工作,從而使SOD的活性沒有上升趨勢。同樣間歇運動+給藥即刻和間歇運動+給藥恢復3 h組SOD酶的活性都沒有升高。而且間歇運動即刻+給藥組和間歇運動+給藥3 h組的CAT酶的活性也沒有升高。從表3可以看出,不論是間歇運動組還是間歇運動后恢復3 h組MDA量都表現(xiàn)出非常顯著的差異。這是由于在劇烈運動中,腺嘌呤激酶系統(tǒng)被廣泛激活,隨著ATP分解產(chǎn)生的AMP被清除,在心肌中出現(xiàn)次黃嘌呤累積,在黃嘌呤氧化酶的催化下次黃嘌呤轉(zhuǎn)變成尿酸,在此過程中產(chǎn)生超氧陰離子自由基。劇烈運動時出現(xiàn)的這種在心肌中ATP水平下降的同時伴隨血漿中次黃嘌呤和尿酸累積的現(xiàn)象暗示此時心肌可能經(jīng)歷了類似缺血的代謝應激。據(jù)此可以認為,劇烈運動時心肌可能存在缺血現(xiàn)象。從實驗結(jié)果可以看出,灌喂了蒙古黃芪這種補氣活血中藥的大鼠,力竭運動后其心肌中MDA水平均顯著低于未服藥運動鼠。而且間歇組經(jīng)3H恢復之后沒有使MDA的水平降低。說明高強度的間歇訓練時,機體清除自由基的能力不足以平衡運動應激情況下產(chǎn)生的自由基,造成抗氧化與氧化失衡,引起機體內(nèi)氧自由基產(chǎn)生增多,脂質(zhì)過氧化增多。但是給藥組的MDA含量有所降低,而且對間歇運動產(chǎn)生的自由基的清除可能具有參考作用,同時,也使機體在運動后恢復加快,減少自由基的損傷。
參考文獻:
[1] 浦鈞宗.提高運動能力的 些藥物方法及其評估[J].中國運動醫(yī)學雜志,1990(1):58-60.
[2] 朱全,浦鈞宗,等.游泳方法建立大鼠模擬過度訓練模型[J].中國運動醫(yī)學雜志,1998(2):137-140.
[3] Thomsa DP, Marshall KI. Effect of repeated exhaustive exercise on myocardial sub cellular membrane structure [J] .Int J sports Med, 1988(4):257-260.
[4] McArdle W D. Metabolic stress of endure swwing in the laboratory rat[J].APPL physiol,1967,22:50.