运动前后补脾、补肾及其组合应用对脑、肾和骨骼肌自由基代谢的影响

运动前后补脾、补肾及其组合应用对脑、肾和骨骼肌自由基代谢的影响

脾肾虚证是中医的主要症状。脾补脾或补肾能消除运动疲劳，提高运动能力。然而，关于硒和镁的自由基代谢引起的疾病很少，尤其是中医脾天的关系。关于疲劳和发展的过程中，首先，考虑到脾脏的消耗，肾的元虚后，没有关于脾前后脾脏和肾脏的联合影响的报告。本研究建立运动训练前后单独或组合补脾补肾大鼠模型,检测定量负荷运动后即刻脑、肾和骨骼肌超氧化物歧化酶(superoxidedisorutase,SOD)活性及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,试图初步揭示基于自由基学说其对机体可能具有的保护作用和效果,为运动实践中合理应用开拓思路和提供参考。1材料和方法1.1动物饲养液雄性SD大鼠,体重165.65±17.40g。由湖南农学院实验动物中心提供,分笼饲养,自由饮水进食。室温22±3℃,相对湿度50%,光照时间15h。1.2实验大鼠的筛选静养与观察三日,适应性跑台训练20min,速度15m/min,坡度为0°,筛选出不能进行跑台训练的大鼠。正式实验前一天称重,按体重分层随机分为6组,每组8只。(A)安静对照组,(B)训练对照组,(C)训练补脾组,(D)训练补肾组,(E)训练前补脾后补肾组,(F)训练前补肾后补脾组。1.3日训时间和日练时间所有运动训练组在杭州立泰科技有限公司提供的PT动物实验跑台上进行递增负荷运动训练7周,坡度为0°,前5周跑速分别为15m/min、22m/min、27m/min、31m/min、35m/min,每日训练20min,第6、7周跑速35m/min,时间分别为30min和35min。均为每周训练5次,周末休息,训练在17:00～22:00进行。第4周开始,B组于运动前后灌服生理盐水,C和D组于运动前灌服相应药物、运动后灌服生理盐水,E和F组运动前后分别灌服不同药物,灌胃时间为运动前后35min,溶液量2mL。1.4肾的基本方补脾用西洋参、白术、茯苓和甘草等为基本方,补肾以仙灵脾、仙茅、枸杞、熟地、肉苁蓉、山茱萸、淮山、茯苓、丹皮和泽泻等为基本方。上方制成煎剂、过滤去渣浓缩,按成人公斤体重10倍量折算。1.5脑胶质运动n第7周星期五停止灌胃,于15∶00开始,从A至F组按每组2只的顺序轮流在坡度为0°的跑台上以35m/min跑速训练35min,运动后即刻断头处死,迅速取出脑组织、肾脏和股四头肌。浸入预冷的冰生理盐水洗净残余血液,于各大鼠右脑、右肾和右后肢股四头肌的相同部位分别剪取适量组织,用滤纸吸干、称重后,按W/V=1/9加入预冷的冰生理盐水,立即低温手动匀浆,匀浆液以3000r/min离心10min后留取上清,4℃保存,两日内完成超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和蛋白质含量的检测。1.6血清丙二醛及蛋白质含量检测试剂盒1)血清超氧化物歧化酶(SOD)活性:黄嘌呤氧化酶法;2)血清丙二醛(MDA):硫代巴比妥酸法;3)组织蛋白质含量(考马斯亮兰法)。以上检测试剂盒由南京建成生物工程研究所提供,方法与操作完全按试剂盒说明进行。4)计算SOD/MDA值。1.7数据统计分析实验结果用spss11.5统计软件处理,数据用平均数±标准差表示,统计方法采用One-WayANOVA检验,以P<0.05作为差异显著性水平,P<0.01为非常显著性水平。2结果2.1脑氧动力学sod脑组织MDA含量E、F组非常显著低于A、B组(P<0.01),C、D组低于A、B组,但差异无显著性。脑组织SOD活性各训练组显著低于A组(P<0.05),E组非常显著低于其它各组(P<0.01)。SOD/MDA值F组非常显著高于B、D、E组(P<0.01),显著高于C组(P<0.05),A组显著高于B、E组(P<0.05)(表1)。2.2各组小鼠sod活性的比较肾组织MDA含量D组非常显著高于A、B、C、E组(P<0.01),F组非常显著高于A、B、C组(P<0.01)和显著高于E组(P<0.05)。A、B、C、E组无显著性差异。SOD活性D组非常显著高于A、B、C、F组(P<0.01),显著高于E组(P<0.05),E、F组非常显著高于A、B、C组(P<0.01)。SOD/MDA值B组最低、E组最高,E组非常显著高于其它各组(P<0.01)(表2)。2.3各组sod活性股四头肌组织MDA含量D组显著低于A、B组(P<0.05),其他各用药组虽有低于A、B组趋向但无显著性差异。SOD活性各组间无显著性差异。SOD/MDA值D组最高,但各组间无显著性差异(表3)。3补脾健运,通源节流,药补脾、时补脾以养肝1978年Dillard将Horman提出的自由基学说引向运动医学领域,此后大量的研究证实运动加速体内新陈代谢的同时增强了自由基代谢。MDA是自由基损害多不饱和脂肪酸脂质过氧化的产物,是衡量机体自由基代谢的敏感指标,组织内MDA含量高低间接反映细胞受自由基攻击后脂质过氧化的严重程度。SOD是需氧生物机体自由基清除体系数千种酶中能清除0-2惟一的酶,是抗自由基损伤的第一道防线,能歧化氧自由基、阻断毒性更强的羟自由基的生成,以抑制自由基对细胞的损害,在机体氧化与抗氧化平衡中起重要作用,其活性检测常应用于检测自由基清除能力状况。SOD与MDA比值是反映自由基所导致的脂质过氧化速率与清除速率情况的重要指标,通过比较能进一步深入客观分析自由基代谢的实际变化,因为抗氧化能力是否提高应当从SOD活性和MDA两方面考虑。中医理论认为,脾主运化为后天之本,是气血生化之源和主管体内水湿,“脾外合肌肉四肢”、“劳则气耗”,运动训练中肌肉反复收缩会造成脾虚气耗、运化不及,从而气血不能充养全身或水湿秽浊壅积,将使身体疲劳。肾是精血和元阳之根、为先天之本,主藏精、气化水液、“主骨生髓通于脑”,是体力产生的物质与能量源泉和水湿邪浊清除的根本,“凡虚损起于脾胃,穷必及肾”,运动导致的脾虚由于气耗伤精或水湿邪浊壅积,必累及肾使疲劳情况复杂或加重。运用中医药对抗运动性疲劳、恢复机体内环境等应当重在补脾、补肾,一方面补充气血阴阳元气精髓,另外加强脾运化水湿和肾藏精泻浊的功能作用延缓和消除疲劳。中医的水湿浊邪包括了运动过程中代谢加强产生的有害物质非蛋白氮、过多的乳酸和自由基等,脾肾清除水湿邪浊的能力加强即加速了疲劳物质的清除,利于机体纠正和恢复运动引起的各种不良变化。研究中采用补脾益气四君子汤能加强脾运化水谷精微、充养四肢肌肉和脏腑,促进脾运化水湿浊邪、有利于代谢废物和有害物质运输清除。六味地黄丸和二仙丸加减所得补肾方能益元阴元阳、平衡协调人体阴阳根本和加强肾主水蒸腾气化作用、泻除各种有害代谢产物等浊邪。根据中医脾肾互为先后天之本,运动中疲劳发生发展由脾及肾、互为影响的关系,补脾、补肾结合使两者相互协作应当优于单独补脾肾作用。运动前补脾、后补肾重点立足于脾,对抗肌肉反复收缩活动耗伤脾气,促进湿浊及时运化使其免于壅积组织促发疲劳和运化水谷精微充养全身直接延缓疲劳产生,后补肾使肾精化肾气、肾阴助肾阳,能主水泻浊的同时温煦和促进脾的运化,及时有效恢复疲劳。前补肾、后补脾重点立足于肾,使气之根源、元阴元阳充足减缓由气及精的耗损和提高运动中泻浊升清的能力,强根固本控制疲劳的发生发展,后补脾健运有助恢复肾中已耗损的元阳精气、促进已形成的浊邪化除和排泄。由于以上各法立足重点差异,运动中对机体脏腑功能阴阳盛衰的影响有别,对不同组织内自由基浊邪和阴阳正气(包括清除自由基酶活性)等的影响应当不同。实验结果表明:训练结合补脾、补肾各组的脑组织MDA含量低于安静组和训练对照组,特别是训练前后补脾、补肾结合组差异非常显著,能促进脑组织内自由基的清除,降低自由基损伤、保护脑组织,完全符合以上脾肾运湿泻浊的中医理论。自由基与对抗自由基的酶系统处于动态平衡之中,酶系统会因自由基的变化而同步发生变化,训练补脾、补肾、特别是训练前补脾、后补肾组的脑组织SOD活性低于安静和训练对照组,可能是机体运动源性自由基生成受到抑制和降解能力提高,体内自由基生成与清除平衡能满足保护脑组织的需要,没有刺激SOD活性适应性增高,是低自由基水平导致SOD活性的适应性反应,说明训练前补脾、后补肾在脑组织的作用重在抑制自由基生成和降低自由基活性。但训练前补肾、后补脾组与其它各组相比,不仅MDA含量低、SOD活性稳定,而且SOD/MDA高比值,说明以补元益精平衡阴阳强根固本为重点、辅以运动后健脾助肾元恢复,对脑组织能有效降低和稳定自由基活性,加强自由基清除机制,更有利于保护脑组织。有研究表明肾组织适应运动导致氧化增强最为敏感,因此肾组织的MDA含量、SOD活性和SOD/MDA值训练对照组、训练补脾组与安静对照组相比差异并不显著。而本研究中训练前补肾的任一组MDA含量均呈现高水平,与以往补肾方药对自由基过氧化脂质影响的报道有差别,可能是训练前补肾使肾功能活动增强过早,其氧化供能需要加强,运动源性和其本身耗氧提高之后的自由基水平同步增高。但补肾同时使机体清除自由基的能力提高,因此以上两组SOD活性非常显著高于其他组,说明运动前补肾对肾组织抵抗自由基的损害效果可能并不突出,从中医理论分析过早补肾有可能导致肾阴阳平衡的失调。而引人注目的却是训练前补脾后补肾组,与安静组、训练对照组、训练补脾组相比MDA含量差异无显著性,而SOD活性却非常显著增高,特别是SOD/MDA值非常显著高于其它各组,显示其有效提高训练机体肾组织对氧化增加时的适应,对自由基有抑制生成、降低活性和增强清除的良好作用。说明补脾益气为首、补肾泻浊在后的结合法适应于对抗运动源性自由基对肾脏的损害和促进疲劳物质的排泄清除。结果显示强化有氧耐力运动能提高骨骼肌组织抗氧化的能力,使骨骼肌MDA含量、SOD酶的活性及比值接近安静组,与刘洪珍的研究一致,而用药各组MDA具有降低倾向,提示补脾肾有使骨骼肌组织抗氧化能力进一步提高的趋势。但训练补肾组MDA含量显著性低于安静组和训练对照组,说明训练补肾确实有利于提高骨骼肌组织抗自由基氧化水平,可能补肾方内含有降低自由基活性的物质,能对抗肌肉内自由基损害机制运行。同样由于低自由基水平,未发生自由基清除需要加强的刺激,该组SOD活性也没有上升,但从其SOD/MDA处于最高值仍能反映其提高骨骼肌组织抗自由基氧化的有利趋势。4运动训练前补脾、后补脾,mda含量及肾组织n1)补脾、补肾不同方式应用于运动训练前后,对脑、肾和骨骼肌组织自由基代谢影响各有不同。2)对脑组织,运动训练前后