“复方中药制剂”对大鼠运动能力及骨骼肌抗疲劳相关酶类活性的影响∗

2015-12-22 06:22曹强军李荣娟
体育科技 2015年6期
关键词:骨骼肌复方机体

曹强军 李 锋 李荣娟

(1.陕西航空职业技术学院文理学院,陕西 汉中723100;2.广西民族师范学院体育系,广西 崇左 532200)

“复方中药制剂”对大鼠运动能力及骨骼肌抗疲劳相关酶类活性的影响∗

曹强军1李 锋2李荣娟2

(1.陕西航空职业技术学院文理学院,陕西 汉中723100;2.广西民族师范学院体育系,广西 崇左 532200)

目的:探讨“复方中药制剂”对大鼠运动能力及骨骼肌抗疲劳的影响。方法:采用实验法测定大鼠游泳力竭时间、不同状态下大鼠股四头肌SDH活性、MDH活性、MDA含量及血清CK、LDH活性的变化;采用SPSS软件进行独立样本T检验进行统计分析。结果:l)两组大鼠游泳力竭时间比较B组游泳力竭时间明显延长(P<0.05)。2)骨骼肌酶活性:B组大鼠骨骼肌SDH活性在定量负荷、力竭即刻状态、12h恢复、24h恢复组显著高于于A组(P<0.05);B组MDH活性力竭即刻、12h恢复、24h恢复状态显著高于A组(P<0.05);MDA含量力竭即刻、12h恢复组和24h恢复组B组显著低于A组(P<0.05);3)血清酶活性:定量负荷组、力竭即刻、12h恢复组CK活性B组显著低于A组;LDH活性12h和24h恢复状态B组显著低于A组。结论:本实验“复方中药制剂”能促进SDH、MDH等有氧氧化代谢相关酶活性的升高,有效提高机体有氧代谢供能能力,减少肌肉组织MDA含量、降低血清中CK、LDH等组织损伤标志酶的含量,降低大强度运动中机体组织损伤程度,延缓运动疲劳的发生、提高机体运动的能力。

复方中药;大鼠;琥珀酸脱氢酶;苹果酸脱氢酶;丙二醛;肌酸激酶;乳酸脱氢酶

促进疲劳恢复和提高运动能力一直是运动医学和体育科学界长期关注的重要课题,近年来关于中药在促进运动后疲劳恢复的研究日益增多,并且研究成果颇丰,为进一步阐明中药对运动性疲劳恢复的机制,开辟新的研究路径。本研究选用沙棘、人参、黄芪、葡萄籽花青素、枸杞等11味中药提取物配成中药制剂,通过观察对大鼠骨骼肌的抗疲劳功效,进而探讨复方中药制剂对大鼠运动能力的影响和抗疲劳的作用机制。

1 材料与方法

1.1 实验对象及分组

选取8周龄雌性Wistar大鼠80只,体重200克左右,采用标准化喂养,自由饮用冷开水。随机分为对照组A、服药组B,每大组40只(即n=40)。按实验设计,两组大鼠再分为安静组和运动组,运动组又分为定量运动1h组、力竭运动即刻组、力竭运动恢复12h组、力竭运动恢复24h组,每组8只。

1.2 实验方案

1.2.1 复方中药补剂的配制及给药

由沙棘、人参、黄芪、葡萄籽花青素、枸杞等11味中药提取物与纯净水配制成“复方中药制剂饮料”。A组大鼠自由饮用纯净水,B组大鼠饮用定量的中药制剂饮料,待大鼠饮净制剂后更换纯净水,共持续8周。

1.2.2 运动方案

运动组大鼠在高100cm、直径 70cm 的圆形塑料桶,水深 55cm,温度30±2℃,采用尾部负重(体重*4%)游泳。定量运动组游泳1h,其他三组游泳至力竭,力竭判断标准为:大鼠沉人水中超过10s,且放在平面上无法完成翻正反射[1]。

1.2.3 取材

各组大鼠于相应时刻断头处死后迅速取全血和右侧大腿股四头肌组织,骨骼肌于冰生理盐水中洗净血液,滤纸吸干,剪取0.3g的骨骼肌组织,按W/V=1/9加入预冷的生理盐水,冰浴条件下匀浆后置于4℃的冷冻离心机,以3000rPm离心15min,离心后取上清装入样品管中放置-80℃冰箱冷藏待测;血液经2500rPm离心机离心,取血清冷藏待测。

1.2.4 测试指标与方法

使用721、751分光光度计比色法分别测定琥珀酸脱氢酶(SDH)、苹果酸脱氢酶(MDH)、丙二醛(MDA)以及血清肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)等指标。各项指标的测定严格按照试剂盒说明书进行(试剂盒购于南京建成生物工程研究所),并在实验之前进行预实验,测完后按说明书计算所测指标浓度。

1.2.5 实验数据处理方法

所有数据采用独立样本t检验,显著性差异水平P<0.05。所有统计学处理在SPSS13.0统计软件上完成。

2 实验结果

2.1 大鼠游泳力竭时间的比较

B组游泳力竭时间明显延长(P<0.05)。

表1 两组大鼠游泳力竭时间比较

2.2 大鼠骨骼肌SDH、MDH活性的变化

定量负荷、力竭即刻、12h恢复及24h恢复,B组大鼠骨骼肌SDH活性显著高于A组(P<0.05)。

表2 大鼠SDH、MDH活性的变化(单位U/mgprot)

力竭即刻、12h恢复、24h恢复,B组大鼠骨骼肌MDH活性显著高于A组(P<0.05)。

2.3 大鼠骨骼肌MDA活性的变化

力竭即刻、12h恢复和24h恢复,B组大鼠骨骼肌MDA活性显著低于A组(P<0.05)。

表3 大鼠MDA活性的变化(单位U/mgprot)

2.4 大鼠血清CK、LDH活性的变化

表4 大鼠血清CK、LDH活性的变化(单位U/ml)

定量负荷B组大鼠血清CK酶活性显著低于A组(P<0.05),力竭即刻及12h恢复组B组大鼠血清CK酶活性极显著低于A组(P<0.01)。

12h恢复组及24h恢复组,B组大鼠血清LDH酶活性显著低于A组(P<0.05)。

3 分析与讨论

3.1 复方中药制剂对大鼠运动能力的影响

运动性疲劳会导致大鼠运动能力下降直至力竭。其原因有很多方面,如机体能源物质的耗竭、自由基攻击组织细胞而引起组织细胞和细胞器损伤导致机体功能紊乱等。本实验结果表明,服用8周复方中药补剂的大鼠在运动中明显延缓了运动疲劳的出现,极大程度地提高了运动能力,B组大鼠运动时间比A组高23.8%。

此复方中药制剂的主要成分含氨基酸、维生素、无机盐,还有些生物活性酶及微量元素,是机体所需的,对增加能源物质、改善能量代谢及增强机体抗氧化等都具有一定功效[2-5]。而且中药的特性在于复方联用远远优于单味中药的功效,本实验结果也证实复方中药制剂的抗疲劳作用更加显著。

3.2 复方中药制剂对大鼠骨骼肌SDH、MDH活性的影响

琥珀酸脱氢酶(SDH)是线粒体的标志酶,SDH活性能反映三羧酸循环情况[6]。三羧酸循环是机体长时间运动时产生能量的最重要的途径。因此,SDH代表着机体有氧氧化能力的高低,可用于评定运动员有氧运动能力。该实验显示,服药组大鼠骨骼肌SDH活性在安静及运动时五种状态下均高于对照组大鼠,运动时各种状态其活性显著高于对照组。

MDH是机体有氧代谢途径中的催化酶之一,参与苹果酸-天冬氨酸循环,维持酶促反应的动态平衡【7】。实验结果显示,服药组大鼠骨骼肌MDH活性在运动力竭即刻、12h恢复、24h恢复状态下均高于对照组。

本实验表明,“复方中药制剂”可以增加大鼠骨骼肌SDH、MDH酶活性,从而提高大鼠肌组织有氧氧化供能能力,与运动时间的延长具有一致性。该中药提高有氧氧化酶活性增强运动能力,可能与该复方中药中含有提高机体运动能力、延缓疲劳的物质成分有关。中药研究显示,黄芪、人参、葡萄籽、刺五加、何首乌等提取物能够改善细胞能量代谢和有氧代谢酶活性。刘旺根、王红霞等研究发现,黄芪汤可以使大黄致脾虚大鼠胃粘膜降低的SDH活性得到明显恢复[8]。其中药成分作用,与本实验研究结果一致。张玉亮、张贞良等在平衡阴阳口服液抗疲劳、抗应激的实验研究中发现,训练组运动后3h,MDH活性出现增高,高于运动后即刻和安静时的酶活性【9】。岳春林、张宗豪在研究蒙古黄芪对持续运动大鼠糖代谢的影响实验中发现,给药组MDH活性都高于对照组【10】。以上研究中药对有氧代谢酶活性影响与本实验研究结果具有一致性。

3.3 复方中药制剂对大鼠骨骼肌MDA和血清CK、LDH活性的影响

生物体内,自由基作用于脂质发生过氧化反应,氧化终产物为丙二醛(MDA),且具有细胞毒性,影响线粒体呼吸链复合物及线粒体内关键酶活性。MDA在机体内存在的时间较长,因而运动生化的研究中常常用测定各组织器官或血液中MDA的含量来间接反应机体受损程度及体内自由基代谢的情况。本实验结果显示,运动至力竭即刻及恢复12h、24h状态,服药组大鼠骨骼肌MDA含量均低于对照组具有显著差异(P<0.05)。

剧烈运动后,肌膜的结构受到影响,有一定程度的损伤,肌酸激酶(CK)会渗出肌膜,血清CK可升高许多倍,故血清CK指标可反映机体运动损伤情况[11]。LDH在肾脏、骨骼肌、肝脏和心脏等器官中广泛存在,定位于细胞胞浆中。大强度运动时,LDH大量逸出细胞,血清LDH活性升高,故血清LDH可反映过度训练对机体组织的损伤情况[12]。本实验研究结果表明,,B组大鼠血清CK酶活性在运动力竭后及恢复期均显著低于对照A组,B组大鼠血清LDH活性在运动后恢复12h、24h过程显著低于A组(P<0.05)。

从骨骼肌MDA、血清CK、LDH的数据比较,可见在大强度的力竭运动中,B组大鼠组织损伤的程度小于A组,提示大强度运动下该制剂具有一定的抗损伤作用。其机制可能由于该中药制剂的成份中黄芪、沙棘、人参、葡萄籽等提取物抑制自由基的生成,从而减缓肌细胞受自由基的攻击,避免了脂质过氧化反应对骨骼肌细胞的损害,有效地保持了运动时骨骼肌细胞及其细胞器内膜性结构的完整性,减少力竭运动造成的损伤,并在运动后恢复过程能促进其生物膜结构的尽快恢复。

4 结论

综上所述,本实验“复方中药制剂”能促进SDH、MDH等有氧氧化代谢相关酶活性的升高,有效提高机体有氧代谢供能,减少肌肉组织MDA含量、降低血清中CK、LDH等组织损伤标志酶的含量,降低大强度运动中机体组织损伤程度,延缓运动疲劳的发生、提高机体运动的能力。

[1]Thomas DP,Marshall KI.Effects of repeated exhaustive exercise on myocardial subcellular membrane structures.Int JSports Med,1988,9(4):257-260.

[2]鞠宝兆.中药杭疲劳机制及方药的筛选规律[J].中国临床康复.2004,8(18):3656-3657.

[3]马玉兰等.中医药抗运动性疲劳研究进展[J].天津中医学院学报,2002,21(4):48-50.

[4]乔玉成.杭运动性疲劳中药的现代药理研究[J].山西师大体育学院学报,2000,15(l): 68-72.

[5]刘晓莉,张琴.复方中药消除运动性疲劳的优势[J].中国临床康复,2003,04:649.

[6]Wu Y,Liu C,Chen Q.Effect of acupunct on enzymology of motor neuron anterior horn of experimental spinal cord injury in rats[J].Zhonhguo Zhongxi yi jiehe zazhi,1999,19(10):740-742.

[7]翁梁,周秋丽,王丽娟,等.鹿茸多肤促进表皮和成纤维细胞增殖及皮肤创伤愈合[J].药学学报2001,36(11) :817 -820.

[8]刘旺根,王红霞等.黄芪建中汤对大鼠脾虚证胃粘膜酶组织化学的影响[J].浙江中医杂志,2004.

[9]张玉亮,张贞良等.平衡阴阳口服液杭疲劳、抗应激的实验研究[J].海军医学杂志.2002,23(1):6-8.

[10]岳春林,张宗豪.蒙古黄茂对持续运动大鼠糖代谢的影响[J].苏州大学学报,2006,22(2):86-88.

[11]张蕴琨,丁锡琴,蒋晓玲.举重训练对血清酶和肌红蛋白水平的影响[J].体育科学,1991,11(4):55-56.

[12]熊正英、池爱平.姜黄素对运动训练大鼠血清某些生化指标的影响[J].体育科学,2005,25(9):41-45.

The Effects of the Extract of Chinese Medicine Compound on the Exercise Ability and the Skeletal Muscle and Serum’s Enzyme Activity of Rats

CAO Qiang-jun, etal.
(Shaanxi Aviation Professional Technical Institute, Hanzhong 723102, Shaanxi, China)

the purpose of this study is to explore the effects of Chinese medicine compound on the exercise ability and skeletal muscle’s fatigue damage of rats.The method of experiment is used to measure swimming rats’ exhausting time and the changes of SDH activity, MDH activity, MDA amount of muscle and serum CK activity and LDH activity of rats in different states, then the software SPSS is used to make the statistical analysis of independent T-test.The results indicate that: 1) comparing the swimming exhaustive time between two rats groups, group B is significantly longer (P<0.05); 2) the muscle SDH activities of Group B, in states of quota load,exhausted exercise,12h-recovery group,24h-recovery group,are significantly higher than that of Group A (P<0.05);MDH activities of Group B, in states of exhausted exercise,12h-recovery group, 24h-recovery group, are significantly higher than that of Group A (P<0.05);MDA amount of Group B, in states of exhausted exercise,12h-recovery group, 24h-recovery group, are significantly higher than that of Group A (P<0.05); 3) the quota load group CK activity of Group B is significantly lower than that of Group A, 12h-recovery group and 24h-recovery group is significantly lower than that of Group A, the activity LDH in 12h-recovery group and 24h-recovery group is significantly lower than that of Group A.The results show that the Chinese medicine compound can increase the activities of oxidation metabolism enzyme such as SDH, MDH, and improve the ability of oxidation in the body; reduce the content of MDA in muscle tissue,decrease the activity of CK and LDH in serum, reduce the degree of tissue damage in high intensity exercise,Chinese medicine compound can effectively last the rats’ exercise time, delay the exhaustion and improve the exercise ability of the body.

Chinese medicine compound; rats; SDH; MDH; MDA; CK; LDH

曹强军(1981-),广西人,讲师,研究方向:运动人体科学。

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