运动训练对大鼠血清自由基及血清乳酸、尿素氮的影响

运动训练对大鼠血清自由基及血清乳酸、尿素氮的影响

运动疲劳的本质是中医内伤的虚证，主要与脾肾机的变化有关。不少科研人员采用补脾或补肾或脾肾同补的方法消除运动性疲劳和提高运动能力,在一定程度上证实了其价值和有效性。然而,从中医理论分析,脾是后天、肾为先天,两者生理病理上互相关联,无论是长期或一次性大强度运动,疲劳在发生发展过程中具有脾气耗伤在先、肾元虚损在后的特点,运动前后脾肾耗损的时间和程度不同,在训练中,单纯补脾或补肾和脾肾同补并非是高效的抗疲劳方法。古人有调补脾肾,先培脾、后补肾的经验,立足于延缓疲劳产生和促进疲劳消除,运动前补脾后补肾应当更符合抗运动性疲劳的实际需要,然而目前未见有关研究报道。本研究试图通过大强度训练前后补脾、补肾单独和组合应用,观察大鼠运动后即刻血清SOD活性及MDA、BLD、BUN含量的变化,初步探讨该理论和方法的效应,为运动实践中合理应用补脾、补肾开拓思路提供参考。1材料和方法1.1动物饲料动物饲料健康雄性SD大鼠,体重160~180g。由湖南农学院实验动物中心提供,常规分笼、以国家标准啮齿类动物饲料饲养,自由饮水进食。室温22℃±3℃,相对湿度50%,光照时间15h。1.2慢性运动疲劳模型建立静养与观察3日,适应性跑台训练20min,速度15m/min,坡度为0°,筛选出不能跑台训练的大鼠。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。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°,依据杨维益、徐晓阳等所用方案稍调整以建立大鼠慢性运动性疲劳模型。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。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。1.3制备监狱混凝土职业压药补脾用西洋参、白术、茯苓、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、泽泻等为基本方,制成煎剂、过滤去渣浓缩,给药量按成人公斤体重的10倍量折算。1.4取样顺序第7周星期五停止灌胃,于15:00开始,从A至F组按每组2只的顺序轮流取样。A组于安静态,各训练组完成运动负荷后即刻断头处死,颈部取血离心取血清,保存于4℃冰箱待测血清指标。1.5血清各化指标检测试剂盒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)血清乳酸(BLA):NBT还原法;4)血清尿素氮(BUN):二乙酰一肟比色法。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;5)计算血清SOD活性与MDA含量的比值(SOD/MDA)。1.6统计方法及检验实验结果用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各组血清sod活性血清MDA含量B组最高,与C组差异显著(P<0.05),与D和E组差异非常显著(P<0.01),高于A、F组,但差异不具有显著性,用药各组低于安静组但差异不具有显著性。血清SOD活性C组最高,F组最低,但各组之间无显著性差异。血清SOD活性与MDA比值D、E组非常显著性高于B组(P<0.01),显著性高于A组(P<0.05),各用药组之间无显著性差异(表1)。2.2d、e、f组不同时间点学生的显著性差异血清BLA水平E组显著低于B、D、F组(P<0.05),与A组、C组无显著性差异,D组显著高于A、E组(P<0.05),A、C、F组低于B组而差异无显著性。BUN浓度E组最低,与其他各组均具有非常显著性差异(P<0.01),其他各组之间不具有显著性差异(表2)。3补脾、时以补脾为主,治疗慢性疲劳中医理论认为,脾主运化,是气血生化之源,运化水湿,为后天之本,“脾外合肌肉四肢”、“劳则气耗”,运动训练中肌肉反复收缩劳顿所致的疲劳首先与脾气耗伤运化功能下降,气血不能充养身体四肢及运动过程中代谢产生的水湿秽浊壅盛相关,因此,四肢不举、身体疲劳无力、运动能力降低;肾是精血和元阳之根,为先天之本、主藏精泻浊、气化水液,是体力产生的物质和能量源泉,也是运动代谢过程中产生的水湿邪浊清除的根本。脾肾两者先后天的生理病理互为依赖和影响。生理上,脾运化水谷精微充养肾先天精气和运化水湿邪浊利于肾的气化蒸腾使清升浊降,肾则温煦推动脾的运化,是脾功能健旺的根本;病理上,两者的功能耗损或物质的不足将造成“气耗精伤”、“精亏气弱”和代谢浊物壅积、脾肾同虚的互相不利影响。利用中医药调补脾肾虚损,应当权衡当时虚损孰轻孰重,进行适时恰当的处理。大强度运动的疲劳虚损起于脾,“凡虚损起于脾胃,穷必及肾”,从而使疲劳机制和症情变得复杂和加重。因此,运动训练结合补脾或补肾或脾肾同补,能不同程度地使机体的阴阳精气得到补益,纠正以上机制的发生发展抗击疲劳。但根据运动性疲劳发生发展中脾肾的关系和时间特点,训练前先补脾后补肾充分利用两者的相互助益,应更有利于脾肾虚损的恢复和疲劳物质的清除。本研究对建立慢性疲劳模型递增运动负荷训练的大鼠,运动前后选择经典方“四君子汤”补脾益气,根据肾气不足,阴虚比例较高,选择“六味地黄汤”和“二仙丸”加减补肾阴阳精气,对大鼠定量负荷后所选指标检测,所得结果从现代科学角度支持了中医关于脾肾与运动性疲劳关系的以上理论和方法。现代科学认为,自由基是外层电子轨迹上含有不配对电子的原子、离子或分子,是生物体内进行新陈代谢过程中必然会产生的有害的物质,数量超出机体抗氧化防御系统清除能力会损伤细胞。研究证实,运动加速体内新陈代谢,从而增强了自由基代谢,随着运动强度和时间的增加自由基产生过多、机体清除能力下降,自由基将对机体产生毒害作用,诱发运动性疲劳和伤病。抗疲劳研究中,测定自由基代谢指标可以一定程度反映抗疲劳方法和效果。MDA是自由基损害多不饱和脂肪酸脂质过氧化的产物,其毒性作用在脂质过氧化中具有一定代表性,是衡量机体自由基代谢的敏感指标。本实验结果表明,血清MDA含量训练对照B组最高,与C组差异显著,与D、E组差异非常显著,提示,训练结合补脾、补肾方药,可以明显减少血清中运动源性自由基导致的脂质过氧化物含量的上升,与方剂主要药物组成抗自由基脂质过氧化的报道一致,可能与降低自由基的生成量和加速自由基的清除有关,能保护机体细胞和对抗运动性疲劳,而其中训练前补脾后补肾和训练前补肾作用更强。SOD是需氧生物机体自由基清除体系中一种重要的酶,是抗自由基损伤的第一道防线,能将氧自由基歧化为H2O2及O2-,阻断毒性更强的羟自由基生成,减轻自由基损害,在机体氧化与抗氧化平衡中起重要作用。在研究自由基清除能力状况时,其活性检测价值大、应用率高。实验结果表明,C组SOD活性最高,但各组之间并无显著性差异,说明运动训练结合补脾、补肾方药能在降低体内运动源性自由基水平后,保持SOD活性的稳定,使机体抗自由基的潜在能力提高。在各组中运动前补脾的效果是否有优势有待进一步观察。SOD/MDA值能反映自由基所导致的脂质过氧化与清除速率情况,利于深入客观分析自由基代谢的实际变化,训练前补脾后补肾组和单独补肾组该比值非常显著高于训练组,表明了这两种应用方法增强机体对抗运动源性自由基损害作用非常明显。乳酸(HL)是人体供能体系中的重要中间代谢产物,既是体内糖无氧酵解的终产物,又是有氧氧化和糖异生的底物,正常情况下生成与消除平衡,运动时主要在骨骼肌中生成,血浓度高低与机体对运动负荷强度的适应水平高低有关,堆积是疲劳的一个重要指标。在本研究中,BLA水平E组显著低于B、D、F组,与A、C组无显著性差异,D组显著高于A、E组,说明训练前补脾后补肾可能使乳酸彻底氧化和糖异生作用加强,利于其清除而延缓疲劳产生和加速疲劳消除。训练前补脾也具有一定趋势,而运动前单独补肾对运动中血乳酸的清除无促进作用,与以往对运动员训练后恢复期的相关指标报道有差异。BUN是机体内氨基酸分解代谢的终产物,由氨在肝内转变而成,生理状态下生成与排泄动态平衡。运动中满足机体能量要求时肌肉氨基酸代谢加强,其生成增多导致血中含量增高,增高的程度可以反映机体疲劳的程度和评定机能状况。训练周期中BUN浓度基本不变是肌肉氨基酸分解少、合成酶未老化、ATP合成迅速、AMP脱氨生成IMP少、运动负荷量小或机能水平高、恢复能力强的反映。研究结果中,E组非常显著低于其他各组,说明训练前补脾后补肾能够减少运动中氨基酸作为供能的消耗,导致中枢疲劳的重要物质血氨的产生量低,能抗击肌肉和中枢疲劳。本研究中补脾、补肾单独应用和运动前补肾后补脾,运动后即刻却不具有对其明显降低作用。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和废物,如BLA、BUN、MDA等,中医脾肾是清除和控制水湿浊邪的核心。补脾补肾能不同程度地减轻因强烈运动带来的脾肾精气如激素、酶、能量等的耗损,清除水湿邪浊的能力得以保持和加强,故各用药组血清MDA含量显著低于训练组,且SOD活性保持稳定(保证了疲劳物质的清除)。然而综合结果,各用药组的指标优劣各不相同。训练前单独或结合补肾综合效果欠理想,可能是有形之精难以速生,元阴元阳难以速补,补肾药味厚碍脾,脾健旺才能发挥良好作用,而运动所致脾气耗损已成,补肾药效果受限却脾气耗损加重;前补肾后补脾运动后虽运用补脾,但强力运动和补肾药使脾气受伤,滞后的补脾恢复脾气延后,补肾未得到补脾的及时助益所致。而训练前补脾后补肾相结合,既有利于血清MDA的清除和SOD活性的稳定,又有利于LD、BUN的清除,从现代医学和中医理论双方证实,其具有对抗疲劳的机制和效果。4补脾和平台补泻与md