论文部分内容阅读
摘要：将60只雄性Wistar大鼠,随机分为6组，进行训练测试。测定不同组别心肌组织中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛的含量。结果显示：运动训练后灌胃蒙古黄芪水煎剂能显著提高大鼠心肌组织中超氧化物歧化酶（SOD）, 并能显著降低丙二醛(MDA)的含量(p<0.01) ，但过氧化氢酶(CAT)的活性无显著性变化(p＞0.05)。从而证实了蒙古黄芪中药是一种有效的自由基清除剂，可减轻运动后因脂质过氧化而产生的内源性自由基对机体的损伤，具有增强抗氧化酶活性和提高大鼠运动能力的作用。
关键词：蒙古黄芪； 运动能力； 心肌组织；自由基；大鼠；中药； 间歇运动
中图分类号：G804.2文献标识码：A文章编号：1007-3612(2008)06-0794-02
为了提高运动员的运动能力，国内外众多学者从不同角度，用不同的方法进行了大量的研究工作，仅运动医学方面就有用类固醇、生长激素、咖啡因、微量元素、维生素及中药等来增强运动能力［1］。本文想通过大鼠灌胃蒙古黄芪水煎剂和运动训练相结合揭示在运动训练中蒙古黄芪对大鼠心肌组织自由基的清除程度和大鼠心肌组织中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶(CAT)活性的高低。根据蒙古黄芪的药理作用及前人的研究可以预测到蒙古黄芪对清除运动训练大鼠心肌组织中自由基有很好的作用。这也为运动员服用中草药煎剂增强机体的抗自由基、抗疲劳和提高运动能力提供了理论依据。
1材料与方法
1.1实验对象与分组实验用雄性Wister 健康大鼠60只，体重205～210 g，由甘肃省医学科学研究院提供。标准啮齿类动物，饲料喂养，自由饮食，实验室温度为20～30℃，湿度为50％～60％。将大鼠随机分为6组，每组10只，C为
安静组，CA为安静给药组，Ii为间歇运动训练后即刻处死组，Ir为间歇运动后恢复3 h处死组，IAi为间歇运动后加灌药即刻处死组。IAr为间歇运动后加灌药恢复3 h处死组。给药剂量按3.33 g/kg.Day灌胃服用。
1.2运动模型［2］实验动物在1×0.6×0.8m的透明玻璃游泳池中分组进行无负重游泳训练，水温控制在20～21℃，游泳池内水位达到大鼠直立位尾部不能触及池底为宜。间歇运动组（包括间歇运动Ⅰ组Ii，间歇运动Ⅱ组Ir，间歇给药Ⅰ组IAi，间歇给药Ⅱ组IAr），每天训练20 s×8次，间歇40 s，负重13% B.W,游泳三周后，负重量为15% B.W,三周后负重18% B.W,训练至处死。每10天称一次体重，训练中观察动物的运动能力。训练后3～4 h，给大鼠给药组进行灌胃。此外，其它组大鼠用同样方法进行生理盐水灌胃。日常所有大鼠均自由饮水，自由饮食。至第60 d进行一次力竭性游泳后按分组的要求处死。力竭判断标准按Thomas文献［3］。
1.3实验方法心肌取材；将安静对照组、力竭运动后大鼠断头处死，取其相同部位的心肌组织，用0～4℃预冷的生理盐水洗净血液，用滤纸吸干心肌组织表面水分，再用样品杯编号包好迅速投入液氮中备用。
大鼠心肌组织匀浆制备：将储存于液氮中心肌组织取出，称取0.1克心肌组织，加冷生理盐水，在冰浴的条件下用手工匀浆，在低温离心机中以3 500 转/min离心15 min。随后，取上清夜，按W：V＝1：9加入冷生理盐水，将其制成1％的心肌匀浆，进行测试。
测定方法；超氧化物歧化酶（SOD）活性测定采用黄嘌呤氧化酶法，丙二醛（MDA）采用硫化巴比妥酶法测定，过氧化氢酶（CAT）采用可见光法测定，组织蛋白定量采用考马斯亮兰法。测定试剂盒均由南京建成生物技术研究所提供。
测试仪器： 岛津U-2000紫外-可见分光光度计（HITACHI,Ltd.TOKYO,Japan）；
全自动高速冷冻离心机（Benkman）；电热恒温水浴锅（江苏红旗医疗器械厂）；
1.4数据处理均采用spss方法（10.0版）X±SD (p<0.05有显著性差异， p<0.01有非常显著性差异)
2结果
2.1蒙古黄芪对间歇运动大鼠心肌组织中SOD活性的影响给药组和运动加给药组大鼠心肌组织中SOD活性非常显著的高于对照组（p<0.01）；而未给药组大鼠心肌组织中SOD活性与对照组相比无显著性差异。说明蒙古黄芪中药能使间歇运动大鼠心肌组织中SOD活性显著性升高(表1)。
2.2蒙古黄芪对间歇运动大鼠心肌组织中CAT活性的影响给药组大鼠心肌组织中CAT活性显著性高于对照组（p<0.01）；给药加运动组与对照组相比有无明显差异（p＞0.05）；未给药组大鼠心肌组织中CAT活性与对照组相比无显著性差异（p＞0.05）。说明蒙古黄芪中药对提高间歇运动大鼠心肌组织中CAT活性的作用不太显著(表2)。
2.3蒙古黄芪对间歇运动大鼠心肌组织MDA含量的影响间歇运动加给药组大鼠心肌组织中MDA含量稍高于对照组（p<0.05）；而未给药的运动组大鼠心肌组织中MDA含量显著性高于对照组（p<0.01）；而给药组大鼠心肌组织中MDA与对照组相比无显著性差异。说明蒙古黄芪中药能使间歇运动大鼠心肌组织中MDA含量降低(表3)。
3讨论
间歇运动特点是对于练习强度及间歇时间有严格的规定，不等心脏恢复到安静状态就又开始下一次练习，因此对心脏的结构，功能和自由基代谢都有深刻的影响。本实验设计的间歇训练运动时间为20 s，两次之间间歇为40 s，并负重相当于体重13％～18%的负荷。按McArade的方法推算［4］，属高强度的间歇训练，其需氧量可增至安静时的4.5倍以上，同时由于浮力相应减少，口鼻保持在水面上更加困难，而加重体内缺氧。从本组大鼠训练时剧烈挣扎，出水休息时表现极度疲劳（有被累死的）来判断，运动负荷确已接近极限。从表1、表2、表3的实验结果来看，间歇运动即刻组和间歇运动后恢复3 h组SOD活性没有统计学的意义，这可能由于大强度的无氧运动使得体内自由基的终产物丙二醛的浓度过高，降低了清除氧自由基酶SOD的活性所致。从生化角度来讲，大量的SOD酶已参加氧自由基的消除工作，从而使SOD的活性没有上升趋势。同样间歇运动＋给药即刻和间歇运动＋给药恢复3 h组SOD酶的活性都没有升高。而且间歇运动即刻＋给药组和间歇运动＋给药3 h组的CAT酶的活性也没有升高。从表3可以看出，不论是间歇运动组还是间歇运动后恢复3 h组MDA量都表现出非常显著的差异。这是由于在剧烈运动中，腺嘌呤激酶系统被广泛激活，随着ATP分解产生的AMP被清除，在心肌中出现次黄嘌呤累积，在黄嘌呤氧化酶的催化下次黄嘌呤转变成尿酸，在此过程中产生超氧阴离子自由基。剧烈运动时出现的这种在心肌中ATP水平下降的同时伴随血浆中次黄嘌呤和尿酸累積的现象暗示此时心肌可能经历了类似缺血的代谢应激。据此可以认为，剧烈运动时心肌可能存在缺血现象。从实验结果可以看出，灌喂了蒙古黄芪这种补气活血中药的大鼠，力竭运动后其心肌中MDA水平均显著低于未服药运动鼠。而且间歇组经3H恢复之后没有使MDA的水平降低。说明高强度的间歇训练时，机体清除自由基的能力不足以平衡运动应激情况下产生的自由基，造成抗氧化与氧化失衡，引起机体内氧自由基产生增多，脂质过氧化增多。但是给药组的MDA含量有所降低，而且对间歇运动产生的自由基的清除可能具有参考作用，同时，也使机体在运动后恢复加快，减少自由基的损伤。
参考文献：
［1］ 浦钧宗.提高运动能力的 些药物方法及其评估［J］.中国运动医学杂志，1990（1）：58-60.
［2］ 朱全，浦钧宗，等.游泳方法建立大鼠模拟过度训练模型［J］.中国运动医学杂志,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.
关键词：蒙古黄芪； 运动能力； 心肌组织；自由基；大鼠；中药； 间歇运动
中图分类号：G804.2文献标识码：A文章编号：1007-3612(2008)06-0794-02
为了提高运动员的运动能力，国内外众多学者从不同角度，用不同的方法进行了大量的研究工作，仅运动医学方面就有用类固醇、生长激素、咖啡因、微量元素、维生素及中药等来增强运动能力［1］。本文想通过大鼠灌胃蒙古黄芪水煎剂和运动训练相结合揭示在运动训练中蒙古黄芪对大鼠心肌组织自由基的清除程度和大鼠心肌组织中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶(CAT)活性的高低。根据蒙古黄芪的药理作用及前人的研究可以预测到蒙古黄芪对清除运动训练大鼠心肌组织中自由基有很好的作用。这也为运动员服用中草药煎剂增强机体的抗自由基、抗疲劳和提高运动能力提供了理论依据。
1材料与方法
1.1实验对象与分组实验用雄性Wister 健康大鼠60只，体重205～210 g，由甘肃省医学科学研究院提供。标准啮齿类动物，饲料喂养，自由饮食，实验室温度为20～30℃，湿度为50％～60％。将大鼠随机分为6组，每组10只，C为
安静组，CA为安静给药组，Ii为间歇运动训练后即刻处死组，Ir为间歇运动后恢复3 h处死组，IAi为间歇运动后加灌药即刻处死组。IAr为间歇运动后加灌药恢复3 h处死组。给药剂量按3.33 g/kg.Day灌胃服用。
1.2运动模型［2］实验动物在1×0.6×0.8m的透明玻璃游泳池中分组进行无负重游泳训练，水温控制在20～21℃，游泳池内水位达到大鼠直立位尾部不能触及池底为宜。间歇运动组（包括间歇运动Ⅰ组Ii，间歇运动Ⅱ组Ir，间歇给药Ⅰ组IAi，间歇给药Ⅱ组IAr），每天训练20 s×8次，间歇40 s，负重13% B.W,游泳三周后，负重量为15% B.W,三周后负重18% B.W,训练至处死。每10天称一次体重，训练中观察动物的运动能力。训练后3～4 h，给大鼠给药组进行灌胃。此外，其它组大鼠用同样方法进行生理盐水灌胃。日常所有大鼠均自由饮水，自由饮食。至第60 d进行一次力竭性游泳后按分组的要求处死。力竭判断标准按Thomas文献［3］。
1.3实验方法心肌取材；将安静对照组、力竭运动后大鼠断头处死，取其相同部位的心肌组织，用0～4℃预冷的生理盐水洗净血液，用滤纸吸干心肌组织表面水分，再用样品杯编号包好迅速投入液氮中备用。
大鼠心肌组织匀浆制备：将储存于液氮中心肌组织取出，称取0.1克心肌组织，加冷生理盐水，在冰浴的条件下用手工匀浆，在低温离心机中以3 500 转/min离心15 min。随后，取上清夜，按W：V＝1：9加入冷生理盐水，将其制成1％的心肌匀浆，进行测试。
测定方法；超氧化物歧化酶（SOD）活性测定采用黄嘌呤氧化酶法，丙二醛（MDA）采用硫化巴比妥酶法测定，过氧化氢酶（CAT）采用可见光法测定，组织蛋白定量采用考马斯亮兰法。测定试剂盒均由南京建成生物技术研究所提供。
测试仪器： 岛津U-2000紫外-可见分光光度计（HITACHI,Ltd.TOKYO,Japan）；
全自动高速冷冻离心机（Benkman）；电热恒温水浴锅（江苏红旗医疗器械厂）；
1.4数据处理均采用spss方法（10.0版）X±SD (p<0.05有显著性差异， p<0.01有非常显著性差异)
2结果
2.1蒙古黄芪对间歇运动大鼠心肌组织中SOD活性的影响给药组和运动加给药组大鼠心肌组织中SOD活性非常显著的高于对照组（p<0.01）；而未给药组大鼠心肌组织中SOD活性与对照组相比无显著性差异。说明蒙古黄芪中药能使间歇运动大鼠心肌组织中SOD活性显著性升高(表1)。
2.2蒙古黄芪对间歇运动大鼠心肌组织中CAT活性的影响给药组大鼠心肌组织中CAT活性显著性高于对照组（p<0.01）；给药加运动组与对照组相比有无明显差异（p＞0.05）；未给药组大鼠心肌组织中CAT活性与对照组相比无显著性差异（p＞0.05）。说明蒙古黄芪中药对提高间歇运动大鼠心肌组织中CAT活性的作用不太显著(表2)。
2.3蒙古黄芪对间歇运动大鼠心肌组织MDA含量的影响间歇运动加给药组大鼠心肌组织中MDA含量稍高于对照组（p<0.05）；而未给药的运动组大鼠心肌组织中MDA含量显著性高于对照组（p<0.01）；而给药组大鼠心肌组织中MDA与对照组相比无显著性差异。说明蒙古黄芪中药能使间歇运动大鼠心肌组织中MDA含量降低(表3)。
3讨论
间歇运动特点是对于练习强度及间歇时间有严格的规定，不等心脏恢复到安静状态就又开始下一次练习，因此对心脏的结构，功能和自由基代谢都有深刻的影响。本实验设计的间歇训练运动时间为20 s，两次之间间歇为40 s，并负重相当于体重13％～18%的负荷。按McArade的方法推算［4］，属高强度的间歇训练，其需氧量可增至安静时的4.5倍以上，同时由于浮力相应减少，口鼻保持在水面上更加困难，而加重体内缺氧。从本组大鼠训练时剧烈挣扎，出水休息时表现极度疲劳（有被累死的）来判断，运动负荷确已接近极限。从表1、表2、表3的实验结果来看，间歇运动即刻组和间歇运动后恢复3 h组SOD活性没有统计学的意义，这可能由于大强度的无氧运动使得体内自由基的终产物丙二醛的浓度过高，降低了清除氧自由基酶SOD的活性所致。从生化角度来讲，大量的SOD酶已参加氧自由基的消除工作，从而使SOD的活性没有上升趋势。同样间歇运动＋给药即刻和间歇运动＋给药恢复3 h组SOD酶的活性都没有升高。而且间歇运动即刻＋给药组和间歇运动＋给药3 h组的CAT酶的活性也没有升高。从表3可以看出，不论是间歇运动组还是间歇运动后恢复3 h组MDA量都表现出非常显著的差异。这是由于在剧烈运动中，腺嘌呤激酶系统被广泛激活，随着ATP分解产生的AMP被清除，在心肌中出现次黄嘌呤累积，在黄嘌呤氧化酶的催化下次黄嘌呤转变成尿酸，在此过程中产生超氧阴离子自由基。剧烈运动时出现的这种在心肌中ATP水平下降的同时伴随血浆中次黄嘌呤和尿酸累積的现象暗示此时心肌可能经历了类似缺血的代谢应激。据此可以认为，剧烈运动时心肌可能存在缺血现象。从实验结果可以看出，灌喂了蒙古黄芪这种补气活血中药的大鼠，力竭运动后其心肌中MDA水平均显著低于未服药运动鼠。而且间歇组经3H恢复之后没有使MDA的水平降低。说明高强度的间歇训练时，机体清除自由基的能力不足以平衡运动应激情况下产生的自由基，造成抗氧化与氧化失衡，引起机体内氧自由基产生增多，脂质过氧化增多。但是给药组的MDA含量有所降低，而且对间歇运动产生的自由基的清除可能具有参考作用，同时，也使机体在运动后恢复加快，减少自由基的损伤。
参考文献：
［1］ 浦钧宗.提高运动能力的 些药物方法及其评估［J］.中国运动医学杂志，1990（1）：58-60.
［2］ 朱全，浦钧宗，等.游泳方法建立大鼠模拟过度训练模型［J］.中国运动医学杂志,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.