淫羊藿对运动训练大鼠睾酮含量、物质代谢及抗运动疲劳能力的影响

淫羊藿对运动训练大鼠睾酮含量、物质代谢及抗运动疲劳能力的影响

绵羊：又名“小灵脾”和“三枝九叶草”。这是艾蒿属植物的干燥部位。它是中国传统的补药中药，具有补肾、阳虚、祛风除湿的功效。《本草纲目》中曾记载:“茎、叶入药,辛温无毒,有坚筋骨、益精气、补腰膝、强心力等作用,丈夫久服令人无子,丈夫绝阳无子,老年昏毫,中年健忘,四肢不仁,偏风不遂,真阳不足者宜之。”;“味甘,气香,性温不寒,能益精气,乃手足阳明三焦命门药也。”我国是淫羊藿属的最主要分布区,约占世界总数的70%。已有研究表明,长时间大运动量训练造成的运动性低血睾酮是机体运动能力下降和恢复过程延长的主要因素。如何提高运动员抗运动疲劳能力,预防运动性低血睾酮的出现,日益引起运动医学界的重视。本实验以大强度耐力训练大鼠为模型,研究淫羊藿对运动训练大鼠睾酮含量、物质代谢与抗运动疲劳能力的影响,旨在为其抗运动疲劳功效的应用提供理论依据。1材料表面1.1北京天麻国际经营有限公司淫羊藿(EpimediumdavidiiFranch),产自吉林,北京同仁堂药店购得,批号:100113252,并经天津中瑞药业有限公司高占友高级工程师鉴定。称取定量中药,煎煮过滤,60℃水浴中浓缩成1g(生药)·mL-1,4℃存放备用。1.2试剂盒的制备血清睾酮、血清皮质酮、黄体生成素和卵泡刺激素试剂盒(天津九鼎医学生物工程有限公司,批号:20110402);肝糖原、肌糖原试剂盒(南京建成生物工程研究所,批号:20110605)。1.3实验动物和饲养清洁级50只雄性Wistar大鼠,42d龄,(195.9±14.2)g[北京大学医学部实验动物科学部,合格证编号SCXK(京)2006-0008]。在整个实验过程中,实验室内温度保持在(22±2)℃,相对湿度55%~75%,光照时间随自然变化。所有实验大鼠均以基础饲料和蒸馏水常规饲养,自由饮食。实验时间为49d,正式训练时间为42d。2方法2.1游泳训练者实验大鼠适应性饲养4d后,以20min·d-1的运动量对其进行为期3d的筛选,淘汰个别不适应游泳训练者,将剩余大鼠以数字随机分组法分为3组:静止灌服水组(C组)、运动灌服水组(T组)、运动灌服淫羊藿组(TM组),每组15只。各组每天自由摄食饮水,采用专业灌胃器,每天灌胃1次。TM组灌胃剂量为5g·kg-1·d-1的淫羊藿提取物,灌胃体积为5mL·kg-1,C、T2组灌胃等量生理盐水。2.2运动能力C组不进行任何运动。T组及TM组进行负重游泳运动,均采用100cm×50cm×60cm的玻璃泳槽作为大鼠游泳训练装置,水深50cm。水温(31±2)℃,为防止大鼠在水面漂浮不动,特在游泳箱底部放置佳宝“AP1500”型水泵形成流动水。训练42d,第1周不负重,第2周负2%体重,第3周负4%体重,第4~6周负5%体重,每次游泳训练至力竭。大鼠开始游泳至力竭所用时间为力竭运动能力。力竭标准以大鼠下沉后10s不露出水面为度。处死前的最后1次为无负重力竭游泳训练,记录力竭时的游泳时间。2.3组织匀浆、血清生化指标的提取C组在安静状态下,T、TM组在末次训练24h后称重,T、TM组乙醚适度麻醉,摘眼球采血,加入柠檬酸钠溶液抗凝,37℃水浴中30min后,4℃3000r·min-1离心10min,分离制备血清,并迅速取肝脏、双侧睾丸和深层股四头肌,剔除筋膜,置于预冷的生理盐水中洗净血污,再用滤纸吸干后置于-20℃冰箱保存备用。组织匀浆的制备:称取适量组织(0.2~1g)按m(g)组织块质量/V(mL)匀浆介质为1/9的比例加取预冷的匀浆介质(0.9%的NaCl溶液)于烧杯中,迅速剪碎组织块(以上全部操作在冰水浴中进行)。匀浆经3000r·min-1低温离心15min,分离提取上清液,在4℃冰箱冷藏即用或20℃冰箱冰冻备用。血清睾酮、血清皮质酮、黄体生成素和卵泡刺激素采用放射免疫分析法测定。肝糖原、肌糖原采用化学比色法测定。血清尿素采用UV-GLDH法测定。血红蛋白采用高铁氰化钾氧法测定,蛋白质定量采用双缩脲法。以上各指标的测定严格按照试剂盒说明书进行,计算公式等详见试剂盒使用说明书。2.4数据计数采用SPSS12.0软件对所有数据进行处理,数据以均值标准差表示,组间差异比较采用t检验。P<0.05为差异有统计学意义。3结果3.1力竭游泳时间实验后测定体重,T组小于C组(P<0.01);TM组小于C组(P<0.05);TM组大鼠大于T组大鼠(P<0.05)。力竭游泳时间方面,TM组长于C组(P<0.05),且明显长于T组(P<0.01)。结果见表1。3.2两组差异显著性差异力竭运动引起大鼠血清睾酮下降,T组与C组比较,血清睾酮下降了28.85%(P<0.01),而TM组与C组比较,未见显著性差异。TM组与T组比较,血清睾酮水平上升了28.21%(P<0.01),血清皮质酮水平各组间均无显著差异,血清睾酮与皮质酮比值变化与睾酮变化较为一致,与C组比较,T组下降了32.56%(P<0.01),而TM组与C组比较,未见显著性差异。TM组与T组比较,上升了23.87%(P<0.01)。结果见表2。3.3肌糖原下降情况力竭运动引起大鼠肝糖原、肌糖原储量下降。T组与C组比较,肝糖原下降26.40%(P<0.01),肌糖原下降54.83%(P<0.01)。TM组与C组比较,肝糖原下降11.18%(P<0.05),肌糖原下降17.45%(P<0.05)。TM组与T组相比,肝糖原高出20.68%(P<0.05),肌糖原高出82.76%(P<0.01)。结果见表3。3.4运动和喂食动物对大鼠血清黄体酮lh和促卵激素fsh水平的影响各组间LH,FSH水平都较为接近,无明显差异。结果见表4。3.5血尿素和血红蛋白T组与C组比较,血尿素上升了66.32%(P<0.01),血红蛋白下降35.89%(P<0.01)。TM组与C组比较,血尿素上升了20.0%(P<0.05),血红蛋白下降9.46%(P<0.05)。TM组与T组相比,血尿素低出27.85%(P<0.01),血红蛋白高出41.23%(P<0.01)。结果见表5。4讨论与分析4.1机体自身调节作用在运动训练过程中,通过体重的变化可以了解训练的安排是否妥当、训练对机体的影响程度和机体对训练的适应状况。实验结果显示,实验后T组体重小于C组(P<0.01),说明机体的自身调节作用,已不能完全阻止力竭运动对生长发育所产生的影响;TM组体重大于T组(P<0.05),小于C组(P<0.05),说明补充淫羊藿对于长时间力竭运动造成的机体损伤有一定的作用,可在一定程度上抑制体重相对增长下降的趋势。4.2机体运动能力测试力竭时间是机体的抗应激能力、抗疲劳能力等多种作用的综合体现,是衡量机体运动能力的重要直接指标。实验结果显示,TM组力竭游泳时间长于C、T组(P<0.05,P<0.01),说明补充淫羊藿能够提高大鼠抗疲劳能力。4.3大鼠血清睾丸酮、皮质酮及血清酯类化合物含量检测睾酮是人体内一个重要的促合成激素,它不仅可以维持男性性功能和副性特征,而且它还刺激组织摄取氨基酸,促进核酸与蛋白质的合成,促进肌纤维和骨骼的生长,促进肾脏促红细胞生成素的生成,增加肌糖原储备,增强免疫功能。已有研究表明,长时间大负荷的运动训练可导致运动员血清睾酮水平显著下降,皮质酮水平上升,进而影响运动员的恢复与体能。由于睾酮为促合成激素,而皮质酮为促分解激素,所以通常把睾酮与皮质酮比值(T/P)作为衡量合成代谢分解代谢平稳指标。实验结果显示,T组与C组比较,血清睾酮下降了28.85(P<0.01),而TM组与C组比较,未见显著性差异。TM组与T组比较,血清睾酮水平上升了28.21%(P<0.01),血清皮质酮水平各组间均无显著差异,血清睾酮与皮质酮比值变化与睾酮变化较为一致,与C组比较,T组下降了32.56%(P<0.01),而TM组与C组比较,未见显著性差异。TM组与T组比较,上升了23.87%(P<0.01)。说明长时间力竭运动导致大鼠血清睾酮水平显著下降,皮质酮水平上升;补充淫羊藿可以减轻长时间力竭运动对血睾酮的影响,并维持在正常生理水平,进而提高大鼠抗疲劳能力。其机制可能为:一是淫羊藿总黄酮可以清除体内过量生成的自由基对机体细胞的损伤,激活超氧化物歧化酶的活性,降低脂质过氧化物的浓度,抑制脂褐素在组织细胞中的堆积,对腺体结构有很好的保护作用,使睾丸能够正常分泌睾酮。二是淫羊藿所含维生素C、茶多酚等含有多个烃基的化合物,可将超氧阴离子自由基还原,而自身则被氧化,提高抗氧化酶活性,从而提高大鼠运动时自由基的消除,对腺体结构有很好的保护作用,使睾丸能够正常分泌睾酮。三是淫羊藿多糖可以自动氧化,产生新的有机自由基,使多糖本身产生自由基与它清除的自由基达到或超过平衡,从而提高大鼠运动时自由基的消除,对腺体结构有很好的保护作用,使睾丸能够正常分泌睾酮。四是淫羊藿多糖能明显提高大鼠下丘脑和皮质β-内啡肽(β-end)含量,使IL-2,自然杀伤细胞活性明显增强,从而提高大鼠血清睾酮含量。五是淫羊藿主要成分木兰花碱中带有正电荷的氮原子(N+)对羟基自由基具吸引力,从而降低羟基自由基的反应活性,对腺体结构有很好的保护作用,使睾丸能够正常分泌睾酮。六是淫羊藿总黄酮及其标志成分淫羊藿苷可减缓睾丸组织的退行性变化,具有雄激素样作用,对下丘脑-垂体-性腺轴系统起正向调节作用,促进睾酮分泌。另外,实验中各组LH和FSH水平并未有明显改变,提示淫羊藿苷可能主要作用于睾丸,对下丘脑和垂体影响较小,但需进一步研究证实。4.4肝、肌糖原及糖代谢下降肌、肝糖原的储量和代谢能力是决定耐力的重要因素。一般情况下,运动时肌群利用肌糖原比摄取血糖的供能作用大得多,甚至在进行长时耐力运动过程中,肌糖原供能作用比血糖高3~5倍,这时肝糖原大量分解,使血糖维持在较高水平上,延缓中枢疲劳和外周疲劳的出现。但随着运动时间的延长,血糖供能的百分率有所变化,如果运动强度较大(60%VO2max),摄取血糖的高峰时间出现在90~120min,由于血糖浓度降低,为了维持一定的血糖浓度导致肝糖原大量分解,可使肝糖原的排空程度达75%以上,并造成运动后期的低血糖,使运动供能不足引起外周疲劳,同时中枢神经系统因血糖浓度下降也产生中枢疲劳。所以增加肝、肌糖原储备,减少糖损耗,是保持血糖浓度稳定和延缓疲劳发生的重要措施。T组与C组比较,肝糖原下降26.40%(P<0.01),肌糖原下降54.83%(P<0.01)。说明力竭运动引起大鼠肝糖原、肌糖原储量下降。TM组与C组比较,肝糖原下降11.18%(P<0.05),肌糖原下降17.45%(P<0.05)。TM组与T组相比,肝糖原高出20.68%(P<0.05),肌糖原高出82.76%(P<0.01)。这可能是补充淫羊藿能够提高大鼠抗疲劳能力,进而延长大鼠运动时间的因素之一。其机制可能为:一是补充淫羊藿能够提高大鼠睾酮水平,使糖原合成和糖异生作用加强,二是淫羊藿所含有的多糖成分作为外源性糖分,可以补充或延缓运动对内源性糖的消耗,从而有利于机体内糖原储备的提高。4.5补充淫羊监狱对大鼠抗疲劳能力的影响血清尿素是机体内蛋白质和氨基酸分解代谢的最终产物,反映机体蛋白质氨基酸分解代谢的状况,对于评价机体承受运动负荷的能力是一个非常灵敏的指标。机体对运动负荷的适应性越差,则血尿素氮(BUN)含量上升越高。本实验结果显示,T组与C组比较,血尿素上升了66.32%(P<0.01),TM组与C组比较,血尿素上升了20.00%(P<0.01)。TM组与T组相比,血尿素低出27.85%(P<0.01)。说明力竭运动引起大鼠BUN上升,补充淫羊藿可以加快消除力竭运动中机体产生BUN的速度,这可能是补充淫羊藿能够提高大鼠抗疲劳能力,进而延长大鼠运动时间的因素之一。其机制可能为:一是淫羊藿中含有大量多糖等能源物质,可以增加大鼠体内糖元储备量,从而可在大负荷运动过程中调整糖、脂肪和蛋白质的供能比例。增大糖供能的比例,减轻运动过程中机体对蛋白质的利用程度,减少BUN的产生。二是淫羊藿可能对提高机体某些酶的活性有一定的功效,可以促进大鼠对氨基酸的吸收利用,合成蛋白质,蛋白质及氨基酸分解代谢减弱,鸟氨酸循环反应速度减慢,BUN生成减少。血红蛋白(Hb)是红细胞中的一种含铁的蛋白质,是机体中运输O2和CO2的载体,并对酸性物质起缓冲作用,参与体内酸碱平衡代谢,是评定身体机能状况的一个重要指标。Hb含量增高可提高机体的运动能力。本实验结果表明,T组与C组比较,血红蛋白下降35.89%(P<0.01)。TM组与C组比较,血红蛋白下降9.46%(P<0.05)。TM组与T组相比,血红蛋白高出41.23%(P<0.05)。这可能是补充淫羊藿能够提高大鼠抗疲劳能力,进而延长大鼠运动时间的因素之一。其机制可