丹红注射液对小鼠无氧运动抗疲劳的实验研究*
2020-10-20侯志琨
侯志琨,东 淳
陕西中医药大学(咸阳 712046)
现代竞技体育之所以吸引观众,是由于当中有大量的短时快速激烈的对抗,而无氧运动是运动员对抗中短时间、高强度运动主要能力的体现[1]。无氧运动能力是指肌肉在无氧供能代谢状态下的身体工作能力,通常以最大无氧代谢状态下的身体工作能力表示。表示为人体肌肉的无氧代谢供能系统提供ATP的极限能力[2]。随着竞技体育强度的增加,运动员的负荷也越来越重,再加上反兴奋剂的力度越来越大[3]。如何科学合理的使用药物既没有违规又能增加运动员无氧运动能力,缓解其肌肉疲劳,使其更好地适应各类比赛项目引起了我们的思考与探索[4]。中药制剂以其提高机体运动能力、降低运动损害效果明显,不良作用小,安全稳定,近几年在运动员治疗之中的得到了广泛的运用[5]。丹红注射液具有活血化瘀、通脉舒络功效,临床常用于治疗冠心病、心绞痛的治疗[6],近年来也用于内分泌等病症的治疗,具有广泛的药理作用。丹红注射液主要含有丹参酮、丹参酸、丹参酚酸及红花黄色素、红花酚苷和儿茶酚等化学成分[7]。近年来丹参、红花的抗疲劳研究已被多方面报道[8]。在参考相关文献和丹红注射液应用基础上,本实验以小鼠为对象,观察对于糖酵解供能情况下训练小鼠所致疲劳、急性缺氧的改善情况并加以记录,以此为丹红注射液抗疲劳提供试验依据,并对运动员训练比赛提供参考。
材料与方法
1 实验材料
1.1 药品:丹红注射液,由山东丹红制药有限公司提供;红景天胶囊,由陕西嘉禾植物化工有限责任公司提供;生理盐水。
1.2 动物:昆明种小鼠,体重18~20 g雄性,由中国人民解放军第四军医大学实验动物中心提供。实验前适应性饲养1周。
1.3 器械与仪器:腹腔注射器、玻璃游泳缸、解剖剪、电子分析天平、酶标仪,ELX808-IU酶联免疫检测仪、匀浆机、离心机、离心管、秒表等。
1.4 试剂:SOD试剂盒、MDA试剂盒、LD试剂盒、Hb 试剂盒、LDH 试剂盒、BUN 试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。
2 实验方法
2.1 分组与给药:动物分笼饲养,自由饮食,自然光照,动物房室内温度(20±2)℃,相对湿度40%~60%。空白组、训练组、低剂量组、高剂量组、红景天阳胶囊阳性对照组各15只。空白组腹腔注射等量蒸馏水,不运动。训练组,腹腔注射等量蒸馏水,运动。低剂量组,腹腔注射低剂量0.05 ml/kg丹红注射液,运动。高剂量组,腹腔注射高剂量0.1 ml/kg丹红注射液,运动。红景天胶囊阳性对照组,灌胃给药0.674 g/kg红景天胶囊,运动[9]。给药30 d。
2.2 负荷游泳实验:于给药20 d后,小鼠实验每日下水进行适应性训练3 d,每天3 min以适应水刺激。3 d后开始为期6 d的游泳训练。在水深30 cm水温25 ℃的游泳池中进行无氧训练。第1天不负重,适应性训练5 min。从第1天起,每天训练2 min×5次。间隔时间大于1 min。第1、2天负重13%体质量的铅丝,第3、4天负重15%体质量的铅丝,第5、6天负重18%体质量的铅丝,保证游泳范围充足,避免碰撞。并对小鼠运动能力进行观察。在完成6 d无氧游泳运动后,第7天选择空白组、训练组、低剂量组、高剂量组、红景天阳胶囊阳性对照组小鼠,采取尾部负重10%体质量的铅丝进行一次性力竭游泳运动,并记录小鼠沉到水下8 s不能返回水面的时间[10]。
2.3 体质量测试:在小鼠灌胃饲养前和末次灌胃后,分别称量各组小鼠的体质量,然后计算灌胃前、后体质量差值,考察丹红注射液对小鼠体质量的影响。
2.4 生化指标检测:采集血液,游泳实验结束后的小鼠立即处死,摘除眼球采集内眦血,参照LD试剂盒说明书测定血乳酸含量和全血中血红蛋白含量,其余血液在4 ℃,3000 r/min离心15 min,取血清作为测定样品。称取0.1 g小鼠肝脏组织,加0.9 ml生理盐水,冰水浴条件下,使用玻璃匀浆器手动匀浆,4000 r/min离心15 min,取上清,制成10%肝脏组织匀浆液。分别参照SOD试剂盒、MDA试剂盒、LDH试剂盒、BUN试剂盒测定肝组织匀浆中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和血清中乳酸脱氢酶(LDH)、血尿素氮(BUN)的含量。
3 统计学方法 采用SPSS 19.0统计学软件对所有数据进行单因素方差分析和多重比较,试验各种数据均用均数±标准差表示。采用独立样本t检验和方差检验判断均数差异。以P<0.05为差异有统计学意义。
结 果
1 各组小鼠体质量变化 见表1。给药前各组小鼠体质量比较差异无统计学意义,实验期间小鼠体重均自然增长。游泳训练结束后各组小鼠的体重均逐渐增长,但空白组小鼠体质量增长幅度较给药组缓慢,但差异无统计学意义。
2 各组小鼠游泳时间变化 见表1。给药组小鼠在训练期间的游泳时长普遍高于对照组。 给药组小鼠游泳时体力状况较训练组好,能很好地完成每日规定的15次训练任务,低剂量、高剂量组和阳性组小鼠游泳时间明显长于空白组与训练组小鼠。在完成6 d无氧游泳运动后,第7天小鼠游泳力竭时间,低剂量组、高剂量组和阳性组力竭游泳时间较空白组显著延长,较训练组差异有统计学意义 (P<0.05)。
表1 丹红注射液对小鼠体质量及游泳时间的影响
3 小鼠运动后抗氧化指标的变化 见表2。各给药组的小鼠的抗氧化指标普遍优于空白组和训练组,SOD活性明显高于空白组和训练组(P<0.05),MDA含量明显低于空白组和训练组(P<0.05)。
表2 丹红注射液对小鼠运动后抗氧化指标的影响
4 小鼠运动后抗疲劳指标的变化 见表3。 各给药组小鼠Hb含量和LDH活力高于空白组和训练组,差异有统计学意义(P<0.05);LD含量和BUN含量比空白组和训练组明显降低,差异有统计学意义(P<0.05)。
表3 丹红注射液对小鼠运动后抗疲劳指标的影响
讨 论
本试验以雄性小鼠为实验对象,先进行适应性水刺激训练,确定用相当于小鼠自身重量的负重来达到模拟无氧运动的目的。通过大强度训练可使机体处于极度缺氧状态,导致运动耐力下降,而中医认为这种疲劳为气耗血滞所致。丹红注射液的主要成分为丹参、红花。丹参味苦,微寒,具有活血祛瘀,通经止痛,清心除烦,凉血消痈之功效;红花辛,温,活血通经,散瘀止痛,两者合一具有活血化瘀、通脉舒络功效,故对无氧运动引起的疲劳有一定作用。而现代医学认为无氧运动可引起体内代谢物——乳酸大量堆积,这是因为无氧运动期间动物主要以糖酵解方式供能[11],乳酸是糖无氧氧化的产物。而以糖酵解为主的无氧训练所致的疲劳是因为乳酸堆积过多,阻碍肌糖原和葡萄糖的分解,影响ATP再合成的缘故,降低乳酸含量可以起到缓解疲劳的作用。生物机体还有抵抗自由基损伤的防御系统,有国外临床研究发现,对成年男子进行21周的耐力训练后,成年男子体内SOD、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶的活性增强[12],提高体内SOD、CAT等抗氧化酶的活性,进而提高机体消除自由基能力,增强机体对运动疲劳的耐受性。本实验通过对实验鼠肝匀浆SOD、MAD;血浆中LD、Hb以及血清中LDH、BUN的影响[13]来验证丹红注射液对实验鼠无氧运动具有抗疲劳作用。
本实验发现,给药小鼠LD和BUN浓度较对照组显著降低、Hb含量有显著升高,说丹红注射液具有的活血养血补血和较强的耐缺氧功效,能稳定红细胞膜的结构和功能,促进Hb生成,有效改善机体缺氧状况,提高小鼠无氧运动能力。在实验中我们发现用药组小鼠游泳时长普遍多于对照组,而在气血指标中也可看出LDH活性也高于对照组。所以可以证明丹红注射液对于负荷的适应性和抗疲劳有很大帮助。血清BUN为运动时蛋白质的代谢产物,是反映蛋白质分解代谢的主要指标[14],机体血清BUN含量随着运动负荷的增加而增加,机体对负荷的适应能力越差,血清BUN的增加就越明显。而实验结果也表明丹红注射液明显降低血清中BUN的含量可以延缓疲劳的发生。我们还观察到,用药组小鼠在质量的增加幅度上略高于对照组。理论上机体产生的自由基可以通过损害RNA来抑制蛋白质合成来阻碍生长发育[15]。但SOD活性的升高,小鼠体重的增加也可以说明丹红注射液对小鼠无氧运动能力的保持具有一定作用。
综上所述,丹红注射液能显著提高无氧运动疲劳小鼠的耐力,明显降低疲劳小鼠体内血清尿素和血乳酸的含量,提高疲劳小鼠体内SOD和MDA活性,抗疲劳作用显著。丹红注射液抗疲劳的作用和机制值得进一步研究。