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脉冲磁场治疗对小鼠疲劳恢复的效果观察*

2013-08-06西安体育学院健康科学系西安710068李小生黄志刚

陕西医学杂志 2013年10期
关键词:磁疗乳酸磁场

西安体育学院健康科学系(西安710068) 李小生 黄志刚

近年来磁场疗法已经引起人们的关注并在临床应用中取得一定的研究成果[1]。但通过脉冲磁场缓解生物疲劳的相关文献则较为少见,本研究通过使用一定频率与强度的脉冲磁场对疲劳小鼠进行治疗,并获得相关测试指标,希望为脉冲磁场恢复疲劳提供一定的参考依据。

对象与方法

1 对 象 西安交大实验动物中心提供清结级昆明种雄性小鼠,数量30只,体重(12±2)g,动物许可证号(陕)2013-0003。所有动物自由摄食和饮水。实验室湿度、温度、光照时间均严格控制在规定范围。

2 方 法 将30只小鼠分为3组,对照组、疲劳组及磁疗组。对照组小鼠不进行任何人为安排的训练,只保证每天基本的自由活动、饮食、休息等。疲劳组小鼠在尺寸为120cm×60cm×80cm的玻璃缸中进行游泳训练,水温控制在(31±1)℃,水深50cm左右,每批水均换静置2h后的新鲜净水,为防止小鼠浮在水面不进行游泳,可用木棍适当敲击小鼠。每天上午进行游泳训练一次,每周训练6d,休息1d,每周日上午称体重。训练时间总共为4周,第1周每次游泳30min,后每周增加30min,直到第4周为120min。对于在训练过程中反复下沉的小鼠,可上岸休息3min再继续训练。每次训练结束后,用一吹风机将其毛发吹干。在游泳训练期间每天对小鼠的基本情况如运动能力、饮食情况、体重变化进行一定的记录。磁疗组的运动模式与疲劳组一致,在运动后即刻进行磁疗恢复(西安206研究所设计制作的脉冲磁场仪器),其磁疗的指标参数:磁场强度50mT,磁场频率5Hz,时间30min。

3 观察指标及统计学处理 观察血清乳酸(LA)、肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、血尿素氮(BUN)、血清丙二醛(MDA)含量。磁疗组磁疗结束后3组小鼠均即刻用1%戊巴比妥钠(0.06kg/g)腹腔注射麻醉,腹主动脉取血,分离血清,血清乳酸(LA)的测定使用SYI1500血乳酸分析仪(美国)进行测定,肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、血尿素氮(BUN)、采用全自动化分析仪(美国)测试。血清丙二醛(MDA)含量在前面生化指标检测结束后,立即断颈处死,取血5ml,于4℃ 保存抗凝血及血清备用。MDA含量采用巴比妥酸比色法测定[2]。所有数据均使用SPSS 13.0统计软件处理,实验结果以±s表示,数据进行组间T检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

3 组模型血清酶活性以及LA和BUN含量检测结果见附表。疲劳组的血清LA、CK、LDH、BUN、MDA与对照组比较差异有统计学意义(P<0.01);磁疗组的血清LA、CK、LDH、BUN、MDA与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05);疲劳组的血清LA、CK、LDH、BUN、MDA与对磁疗组比较差异有统计学意义(P<0.05)。

附表 3组模型血清酶活性以及LA和BUN含量检测结果

讨 论

运动性疲劳是一种常见的生理现象,其外在形式可表现在运动能力下降、神经反应灵敏度降低、以及主观的一种感觉不适;但内在机理上主要有可能是运动引起糖原以及血糖含量降低、各种酶的含量以及活性发生改变、乳酸及其他代谢产物的堆积引起内环境紊乱等多种原因综合而造成的生物体功能降低的一种生理状态。疲劳的产生严重影响了小鼠的运动能力,需要进一步深入的了解疲劳后小鼠的生理生化特征并尽快消除疲劳。

通过附表发现,经过4周的游泳训练,疲劳组的小鼠产生了一定的疲劳累积,表现在CK、LDH、BUN等与对照组相比具有显著性差异。疲劳组的血清MDA含量明显高于对照组,这说明疲劳组因较大量的运动,出现了明显的脂质过氧化物现象,并最终形成MDA。MDA是自由基攻击生物膜中多不饱和脂肪酸引发脂质过氧化作用所形成的脂质过氧化物[3]。MDA的含量可以在一定程度上反应细胞受自由基侵害的多少,自由基可显著破坏细胞膜的结构与功能,并可能使细胞坏死。疲劳组MDA含量较对照组具有显著性差异,说明疲劳组组织细胞受到的自由基损害成度较大。磁疗组的MDA含量虽高于对照组,但是却显著低于疲劳组,可能是在磁场作用下,小鼠体内抗氧化系统对自由基的清除能力增加,MDA含量降低,体内氧自由基减少对心肌细胞以及其他部分组织细胞有很好的保护作用[4]。

乳酸脱氢酶是一种糖酵解酶,此酶可以催化乳酸脱氢生成丙酮酸。在肝脏中,糖酵解输送来的乳酸在LDH作用下氧化成丙酮酸并经线粒体进入TCA循环,因此,LDH活性高低可用来评价骨骼肌、肝脏、肾脏及心脏无氧代谢能力,是无氧氧化的标志酶[5]。疲劳组小鼠的血清中LDH显著增高,表明骨骼肌心肌等重要肌细胞中的LDH大量逸出,表明这些细胞的乳酸功能系统可能受到严重影响,同时严重降低了小鼠的无氧能力。CK是检测肌肉损伤的灵敏指标,通常存在于心脏、肌肉以及脑等组织的细胞浆和线粒体中,是一个与细胞内能量运转、肌肉收缩、三磷酸腺苷(ATP)生有直接关系的重要激酶,可逆地催化肌酸与ATP之间的转磷酰基反应,可在炎性肌病、肌营养不良等多种疾病中增高[6]。疲劳组的CK含量显著高于对照组,这直接说明了疲劳组的肌肉出现了一定程度的损伤并存在供能能力以及肌肉收缩效率的降低。测定BUN的变化是了解蛋白质分解代谢的一种简便可行的方法[7]。疲劳组血尿素氮明显升高,说明长时间的运动,机械性的碰撞或者细胞膜的损坏,蛋白质的分解明显增加。骨骼肌、心肌或者血蛋白的主要成分都是蛋白质,其大量分解直接的影响了这些细胞的功能。磁疗组的CK、LDH、BUN均显著低于疲劳组,这主要可能是磁疗治疗有效的降低了MDA的含量,自由基对细胞膜的损害减少,由于细胞膜的相对完整性,因此存在于细胞内的CK、LDH均较少逸出细胞膜,同时细胞膜的相对完整性也有效的降低了蛋白质的分解,这也有效的保证了细胞正常功能。

Gladden等[8]研究发现,增加肌肉血流量可以提高肌肉对血乳酸的摄取。陈景藻[9]也发现,磁具有促进血液循环、改善组织营养、加速炎性物质的吸收消散等作用。附表可以看出疲劳组的血清血乳酸含量要显著高于磁疗组,证明了脉冲磁场可以有效的降低疲劳小鼠的血乳酸含量。乳酸的快速消除对于缓解小鼠身体的酸痛感以及恢复小鼠各组织细胞内环境具有重要的作用,这也有利于小鼠疲劳的恢复。

综上所述,磁疗组小鼠的各项指标均优于疲劳组小鼠,论证了脉冲磁场具有一定的缓解疲劳的作用。由于本研究只进行了单一磁场强度的治疗,其他强度的磁场的效果如何还期待进一步的研究。同时磁场治疗的机制十分的复杂,这也需要进行更深层次的分析。

[1] 吴 江,胡立江,方志财,等.应加强静磁场生物医学效应的基础及临床应用研究[J].生物医学工程学杂志,2013,30(1):176-189.

[2] Zhou Q,Liang YX.The improvement of the MDA determine in animal livers[J].Lishizhen Medicine and Materia Medica Research,2010,21(1):224-225.

[3] 耿 珊,张 琛,徐春燕,等.过氧化损伤及抗氧化能力时间动态变化与造血干/祖细胞衰老的相关性[J].中国老年学杂志,2013,3(33):1061-1063.

[4] 赵 锐,杨春玫,张宝山,等.磁场对急性心肌梗死大鼠心肌丙二醛、三磷酸腺苷及红细胞超氧化物歧化酶含量的影响[J].中国老年学杂志,2007,2(27):303-304.

[5] 田振军,石 磊,刘小杰,等.过度训练对大鼠血清CK、LDH、SOD、SDH活性及UMb含量影响的研究[J].中国运动医学杂志,2000,19(1):49-50.

[6] 张 洁,邢 岩,崔丽英,等.肌萎缩侧索硬化患者血清肌酶水平的临床研究[J].北京医学,2013,35(2):85-87.

[7] 曾凡星,韦俊文.定量负荷时血清氨基酸及尿素氮变化的研究[J].中国运动医学杂志,1996,10(1):8-10.

[8] Gladden L.Muscle as a consumer of lactate[J].Med SciS-ports Exe,2000,32:764-771.

[9] 陈景藻.现代物理治疗学[M].北京:人民军医出版社,2001:228.

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