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浅析中药的抗疲劳机制*

2014-02-10满姗姗边育红顾志敏王立新

天津药学 2014年2期
关键词:力竭抗疲劳乳酸

满姗姗,边育红,顾志敏,王 丽,王立新

(1.天津中医药大学,天津 300193; 2.天津市第二人民医院,天津市肝病研究所,天津 300192)

随着社会的发展,人们的生活节奏不断加快,长期的工作紧张,竞争压力大以及情绪不稳定都容易导致疲劳的发生。疲劳(fatigue)是一个复杂的生理生化过程。1982年第五届国际运动生化会议将疲劳概念的定义为:“肌体生理过程不能将其机能持续在特定水平或器官不能维持其预定的运动强度”。

疲劳的发生机制比较复杂。在中国的传统医学中,早从《黄帝内经》开始就对疲劳有了较深刻的认识。《黄帝内经·素问》中有:“有所劳倦,形气衰少,谷气不盛,上焦不行,下胱不通,而胃气热,劳则喘,汗出,内外皆越,故气耗矣”记载;张仲景所著《金匮要略》把因疲劳引起的证候与“虚劳病”一同论述。随着近代科学技术的发展,国内外学者对疲劳机制的认识已深入到了细胞、亚细胞乃至分子、量子水平。在现代科学实验的基础上,不少学者在中药抗疲劳方面做了大量工作,本文就中药抗疲劳的作用机制,从中药有效成分、单味中药和复方制剂三方面做一综述。

1 中药有效成分抗疲劳作用的药理学研究

1.1 多糖类 多糖类中药化学成分多从促进糖原合成,减少运动代谢产物,增加耐缺氧能力等方面提高肌体的抗疲劳能力。研究表明,欧亚旋覆花多糖、螺旋藻多糖、桑葚多糖能够延长小鼠爬杆时间和负重力竭游泳时间,降低血乳酸(LD)和血尿素氮(BUN)的含量,提高肝糖原含量,从而起到抗疲劳作用[1-3]。冬虫夏草菌丝体中提取的虫草多糖(CSP)可以延长负重游泳时间、降低血乳酸和尿素氮含量、提高肝糖原含量,还可以延长注射亚硝酸钠(NaNO2)的小鼠在密闭空间中的存活时间,增加了小鼠的耐缺氧能力[4]。枸杞多糖(LBP)作为补阴类中药枸杞的有效成分,能够增加肝糖原、肌糖原贮备量,提高运动前后血液乳酸脱氢酶(LDH)的活力[5]。金钗石斛的水溶性、碱溶性和酸溶性多糖均能显著延长小鼠的游泳时间,提高游泳后小鼠血糖(SG)和甘油三酯(TG)含量并降低血乳酸和血氨含量,降低游泳后肝糖原、肌糖原的消耗,说明金钗石斛多糖可以通过增加脂肪利用,延缓乳酸和氨的积累达到抗疲劳作用[6]。安方玉等[7]实验表明,当归多糖各剂量组均能延长小鼠负重游泳时间和力竭游泳时间,说明当归多糖有抗疲劳作用。

1.2 皂苷类 人参总皂苷是中药人参的主要有效成分,人参皂苷中的多种皂苷成分均具有抗疲劳的作用。宋昕恬等[8]探讨不同剂量的人参三醇组皂苷对运动疲劳大鼠血糖、血乳酸、血尿素氮的影响,人参三醇组皂苷高、中剂量组能够使大鼠力竭游泳时间延长,血糖升高,血乳酸、血尿素氮浓度降低,因而能延缓疲劳的产生。而人参皂苷Rd能够使引入青海省可可西里高原的、采用跑台运动方式建立重度疲劳模型的大鼠学习记忆能力增加、海马CA1区超微结的病理性改变减轻[9]。乳酸是糖酵解的终产物,又是有氧氧化及糖异生的基质。人参中的另外一种成分人参皂苷 Rg1能够提高应激状态下LDH的活性,促进糖异生作用,加速乳酸消除,促进血乳酸浓度降低,进而促进体能恢复[10]。

1.3 黄酮类 黄酮类物质是自然界中存在的酚类物质,是中药的主要活性成分之一。有实验证明,多种黄酮类化合物都具有抗疲劳的作用。吴涛等[11]实验研究表明,芦丁能显著提高小鼠游泳至力竭的时间,降低血清中天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)活性和LDH同工酶总活性以及丙二醛(MDA)、BUN、SG浓度,芦丁可通过提高小鼠的运动能力,促进运动性疲劳小鼠的恢复。葛根素能显著降低运动疲劳大鼠海马组织的NO含量,其结果可能与iNos mRNA表达的降低有关,并可能通过降低海马组织NO含量,使运动疲劳大鼠海马cGMP含量趋于稳定,从而实现其对运动疲劳大鼠的神经保护功能[12]。桑叶总黄酮因其较强的自由基的清除作用而具有较好的抗运动疲劳的作用[13]。

1.4 多肽类 罗翔丹等[14]研究发现,鹿茸的主要活性成分鹿茸多肽,能显著增加小鼠爬杆时间和负重游泳时间,并能显著降低游泳后血清乳酸的增加,说明鹿茸多肽具有增强小鼠抗疲劳的能力。大豆小分子多肽是大豆蛋白水解得到的产物,是一种活性多肽。大豆小分子多肽随着给药剂量的增加,小鼠力竭游泳时间明显延长,证实了其抗疲劳作用。其作用机制可能通过提高肝糖原的储备、降低代谢产物血乳酸的沉积、抗氧化途经及提高免疫功能等发挥作用[15]。

2 中药单味药抗疲劳作用的药理研究

2.1 补虚类中药 疲劳在中医学里属于“劳”和“虚劳”的范畴,中药中抗疲劳作用的单味药及其提取物主要是补虚类中药。黄芪是一种传统的提高身体各项机能的中药,颜婕等[16]研究表明,黄芪在高原缺氧环境下对运动小鼠疲劳有缓解的效果。黄芪的不同剂量组,均可明显提高缺氧小鼠力竭游泳时间,减少血乳酸曲线下面积;高、中剂量组能够使肝糖原显著增加,力竭游泳后血糖明显升高,超氧化物歧化酶(SOD)活性升高,MDA含量降低。李大勇等[17]研究表明,黄芪水提取液不仅可以延长小鼠负重游泳力竭时间,升高SOD活性,降低MDA含量,还能使血清心房钠尿肽(ANP)含量显著增加。ANP作为心房肌细胞生成和分泌的钠尿肽家族激素中的成员,能够减轻氧化应激反应。提示黄芪水提取液通过增加心房ANP的分泌,调节抗氧化反应,从而发挥其抗疲劳作用。周思敏等[18]研究表明,西洋参醇提取液具有延长缺氧小鼠力竭游泳时间、降低血乳酸曲线下面积、提高静息血糖水平的作用,提示西洋参具有在高原环境下提高运动耐力、延缓疲劳产生和加速疲劳消除的作用。另外,长时间大运动量训练造成的运动性低血睾酮是肌体运动能力下降和恢复过程延长的主要因素。周海涛等[19-21]以大强度耐力训练大鼠为模型,研究淫羊藿、菟丝子、肉苁蓉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。结果表明淫羊藿、菟丝子、肉苁蓉这三种具有补阳作用的中药均可以减轻大鼠高强度运动量对血睾酮和皮质酮的影响,使其维持在正常生理水平;并促进蛋白质合成,抑制氨基酸和蛋白质分解;提高血红蛋白含量和糖原的储备,增强抗疲劳能力,而且具有多靶点、多途径的显著特点。章生银[22]研究表明,紫河车水煎液能明显提高小鼠在缺氧状态下的存活时间,明显延长小鼠负荷游泳时间,提示紫河车能够提高肌体的血氧利用率,降低肌体耗氧量,从而增强肌体对缺氧状态的耐受性而起到抗疲劳的作用。栾洁等[23]研究表明,冬虫夏草子实体提取物中剂量组可显著地提高小鼠力竭游泳时间,明显增加小鼠体内肝糖原含量,降低血清尿素氮、血乳酸含量;还能明显延长小鼠常压耐缺氧、亚硝酸钠中毒及急性脑缺血缺氧的存活时间,说明冬虫夏草子实体可能是通过增加耐缺氧能力来提高肌体的抗疲劳能力。

2.2 其他类中药 除了补益类中药,还有大量的实验研究表明,其他类中药也有抗疲劳的作用。生姜是临床常用中药,具有解表散寒、化痰止咳、保肝利胆、抗炎止吐等药理作用。研究发现,腹腔注射生姜水可显著延长小鼠负重游泳测试的存活时间、转轮耐力时间以及爬绳能力,且高浓度组比低浓度组效应更为显著。因此生姜水对小鼠有显著的抗运动疲劳作用[24]。银杏叶提取物可以降低运动训练大鼠LDH、AST、ALT和肌酸激酶(CK)活性,从而起到延缓大鼠运动疲劳发生的作用[25]。付彦君等[26]实验研究表明,化痰止咳类中药昆布的提取物可显著提高小鼠的游泳持续时间,提示其可增强小鼠抗疲劳能力。

3 复方中药抗疲劳作用的药理学研究

3.1 补益类中药复方 中药复方是中医在长期临床用药实践过程中形成的占主导地位并且十分有效的用药形式。中药复方可通过配伍和随症加减对症治疗,改善身体的整体状况。具有抗疲劳作用的复方中药大多是在补益药的基础上,随症加减的具有补益、调理作用的药物。

益气生津方由黄精、麦冬、山楂等组成,具有补气养阴生津功效。张华莹等[27]研究表明,不同剂量益气生津方提取液均可显著提高运动疲劳大鼠的CD4细胞、IgG、IgA和IgM水平以及NK细胞活性,并降低运动疲劳所导致的IL-6应激性的升高,从而改善大鼠的免疫机能,对运动疲劳大鼠的免疫应激有保护作用。田诗彬等[28]探讨八珍汤(人参、白术、茯苓、当归、川芎、白芍、熟地、甘草)加肉桂、补骨脂对运动疲劳后不同时相大鼠骨骼肌自由基代谢和运动能力的影响,结果表明中药运动组大鼠运动力竭时间明显延长,骨骼肌MDA含量显著降低,SOD活性则明显升高,因此八珍汤加味可以通过有效地清除自由基,增强抗氧化作用,从而延长运动时间,提高肌体运动能力。王蕾等[29]研究表明,益气健脾的代表方剂补中益气丸能够明显升高急性运动后脑组织呼吸链复合体Ⅱ和Ⅳ活性,防止急性运动后脑组织 Na+-K+-ATPase和Ca2+-ATPase活性的下降,对线粒体氧化磷酸化过程有一定的保护作用,这可能是该类中药抗运动性疲劳的作用机制。敖新平等[30]报道经典补肾阳方金匮肾气丸对力竭性游泳运动疲劳雄性大鼠有明显的抗疲劳作用。与模型组比较,中药组大鼠血清 SOD明显升高,血清MDA、BUN、肌酐(Cr)含量显著降低,肾脏系数明显升高,睾丸系数明显降低。王从笑等[31-33]通过实验观察理气调补汤对运动性疲劳大鼠β-内啡肽(β-EP)、血清皮质醇(C)和白细胞介素2(IL-2)水平的变化及其对下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)的影响。结果表明,理气调补汤能够调节疲劳大鼠的HPA轴适应性,降低C的过量释放,维持免疫功能稳定,延缓疲劳的发生;还可以提高血清 T浓度及T/C比值,降低血清β-EP含量,维持HPA轴的正常功能,从而延长疲劳大鼠的力竭游泳时间。陈宇等[34]研究表明,具有补肾升血、健脾益气作用的三黄三仙汤的高、中剂量组能明显延长小鼠负重游泳时间和提高小鼠运动时肝糖原含量,降低小鼠运动后血清尿素含量和小鼠游泳后血乳酸含量;三个剂量组均能明显降低小鼠运动后血乳酸曲线下面积含量,提示三黄三仙汤具有提高小鼠抗疲劳的作用。李晓琳等[35]研究表明,理中丸高、中剂量组对于小鼠游泳时间具有延长作用,其作用机制可能与增强脾脏功能,促进IL-2水平等免疫调节机制有关。

3.2 其他类中药复方 川芎天麻汤作为一古方剂,用于治疗“偏正头痛”等症,付彦君等[36]实验研究表明,川芎天麻汤除了具有显著的镇痛作用外,还能够延长小鼠的游泳时间,说明其具有小鼠抗疲劳能力,其机制还有待进一步探索。

综上所述,我国传统的中医药以整体观念为总纲,注重辨证施治,在抗疲劳方面发挥着独特的优势。抗疲劳作用的中药大多可以通过提高肌体中抗氧化酶SOD水平,调节肌体LDH活力,减少代谢产物MDA、BUN等的含量,从而加强肌体清除自由基、抗氧化及减少肌体由于疲劳引起的代谢产物堆积而达到抗疲劳的作用;或增加肌体糖原储备,或调节免疫等发挥抗疲劳的作用;或通过调节血睾酮和皮质醇水平来发挥抗疲劳的作用。但是这些实验研究大多建立在动物模型上,其在人体上的作用机制还有待于进一步研究。

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