全 文 :雪灵芝对大鼠运动性疲劳恢复作用的研究*
柳丽 1 ,黎霞 2 ,张楠楠2
(1.绵阳师范学院 体育与健康教育学院 ,绵阳 621000;2.四川师范大学 生命科学学院 , 成都 610066)
摘要 目的:探讨雪灵芝的抗运动性疲劳的作用。方法:以 Wistar大鼠作为受试动物 , 将其随机分为实验组和对照组 , 每组 20
只 , 让其负重游泳至力竭后 ,分别灌喂雪灵芝溶液和生理盐水。经过四周的游泳训练 , 通过测试对照组和实验组大脑组织内
乳酸(LD)、肌酸激酶(CK), 以及肌肉中肌糖元和血浆中的血尿素氮(BUN)的含量 , 观察并比较两组大鼠疲劳恢复的情况。结
果:与对照组相比 ,实验组大鼠运动至力竭的时间显著延长 ,大脑组织 LD、CK、以及血浆中的血尿素氮含量降低 , 肌糖元含量
升高。结论:雪灵芝有抗疲劳 、促使疲劳恢复的功效。
关键词:雪灵芝;抗疲劳;运动能力
中图分类号:R917 文献标识码:A 文章编号:0254-1793(2010)07-1317-04
*四川省教育厅自然科学重点基金(2004A 092)资助项目
第一作者 Tel:13060192740;E-mail:474148603@qq.com
StudyofXuelingzhionanti-exercise-induceafatigue*
LIULi1 , LIXia2* , ZHANGNan-nan2
(1.SchoolofSportsandHealthEducation, MianyangNomalCollege, Mianyang621000, China;
2.ColegeofLifeScience, SichuanNomalUniversity, Chengdu610066, China)
Abstract Objective:ToobservetheefectsofXuelingzhi(herbarenariae)onanti-weary.Methods:Mice(Rat-
tusnorvegicus)weremadeasexperimentobjectiveandrandomlydividedintoherbarenariaegroupandnormalsa-
linegroup.Themiceswimedadoptincremental-loadexhaustiveexercisemethod.Afterfourweeksofswimming
training, determinethelevelsoflactate(LD), creatinekinase(CK), andmuscleglycogeninthemusclesandblood
ureanitrogen(BUN)intheplasmaconcentration, observeandcomparativerestorationconditionabouttwofatigue
groups.Result:Comparativetwogroups, pexhaustiveexercisetimeoftheherbarenariaegroupsignificantlypro-
longed, thelevelsofLD、CKinbrain, BUNinblooddecreased, muscleglycogenactivityincreased.Conclusion:
Xuelingzhihavetheabilityofanti-exercise-induceafatigueandurgefatiguerestoration.
Keywords:Xuelingzhi(Herbarenariae);anti-fatigue;athleticability
雪灵 芝 (AreneriKensuensisVarOvatipetala
Tsui)又名草灵芝 , 属于草本植物 , 生长在海拔
4700 ~ 5500m地带 ,整个植物体高仅 4 ~ 5 cm,主根
粗壮 ,下部支根坚韧 ,枝叶密集于下部 ,叶成针状线
形 ,长 1 ~ 2 cm,垫状体直径达到 15 ~ 20 cm左右 。
花白色或粉红色 ,种子繁殖 ,属高等植物 ,含特殊的
跗物质 ,全草药用[ 1] 。目前对雪灵芝的抗缺氧作用
已有研究报道 ,但对与运动性疲劳所造成的缺氧性
损伤的作用报道甚少 。本实验选用西藏金珠制药厂
制备的全草干粉剂 ,采用灌喂方式喂养大鼠 ,以观察
雪灵芝对其运动性疲劳的恢复作用。
1 实验材料
1.1 实验动物及分组 选用由四川省医科学院实验
动物研究所提供的 Wistar大鼠 40只(均为雄性),
体重在 180 ~ 200 g,随机分为两组:对照组(生理盐
水灌胃)20只 ,实验组(雪灵芝灌胃)20只 。
1.2 药品与试剂 雪灵芝来源于西藏金珠制药厂制
备的全草干粉剂 ,试剂盒均购自南京建成生物制剂
研究所 ,其余试剂均系国产分析试剂。
1.3 仪器 Tu-800SPC紫外可见分光光度计 , (北
京普析通用仪器有限责任公司)。
2 实验方法
2.1 实验过程 2组大鼠均笼养 ,正常饮食。在正
—1317—药物分析杂志 ChinJPharmAnal2010, 30(7)DOI :10.16155/j.0254-1793.2010.07.031
式实验前进行适应性训练 2 d,每天游泳 1次 ,于每
天下午 3∶00开始 ,每次 20 min。正式开始试验时 ,
两组分别按照表 1所给的负荷开始游泳训练 ,连续
训练 4周。均于每天下午 3∶00开始训练直到大鼠
力竭 ,力竭的标准是:大鼠游泳动作明显失调 ,不能
再坚持或沉入水底超过 5 s不能回到水面而为力
竭 [ 2] 。训练结束后 0.5 h灌胃 ,实验组按照大鼠体
重分别每天灌喂雪灵芝溶液(5 mL· kg-1),对照组
分别灌喂同等容积的生理盐水 。观察大鼠每天游泳
的精神状况 ,饮食情况等 ,并每周记录每 1次大鼠力
竭游泳的时间。
表 1 大鼠游泳训练的负重标准
Tab1 Thebigmouseswimmingtraining
carriesaheavyloadthestandard
训练时间
(trainingtime)
负重(占体重的百分数)
[ caryaheavyload(accountsforthebody
weightthepercentage)]
第 1周(firstweek) 4%
第 2周(secondweek) 5%
第 3周(thirdweek) 6%
第 4周(fourthweek) 7%
注(note):负重方法为每只大鼠尾上缠绕一定重量的锡丝(Load
methodforeachrattailonwindingmustweightofTinwire)。
2.2 生化指标的测定
游泳训练实验最后一次的 18 h后将大鼠断头
处死 ,迅速取血液 、肌肉和脑。 ①将血液迅速置于离
心管中 ,并滴加 5%的柠檬酸钠抗凝剂 ,混匀离心
后 ,放于冰箱保存 ,待测血浆中的血尿素氮含量;
②去股四头肌肌肉用生理盐水冲洗 ,放于装有生理
盐水的烧杯中 ,置于冰箱内 ,待测肌糖元含量;③将
脑组织置冷生理盐水中冲洗 ,用滤纸吸干水分 ,在生
理盐水冰面上分离双侧大脑皮层 ,于低温环境下称
重 ,并记录数据 ,置于含有冷生理盐水的离心管中
(离心管放在冰浴中)。待测 LD含量 、CK含量 ,肌
糖元含量 、血尿素氮含量以及组织匀浆中蛋白质含
量 , 。
实验数据均以 x±s表示 ,组间采用 t检验进行
统计 。
3 实验结果
3.1 实验期大鼠状态观察
3.1.1 一般情况的观察 试验组在整个的实验过程
中始终神态安静 ,活泼好动 ,皮毛光整 ,眼睛有神。
对照组在训练至第 2周后 ,明显烦躁不安 ,易怒。第
3、4周均出现反应迟钝 ,精神萎靡不振 ,眼神暗淡无
光 ,毛发脱落。实验组的饮食无明显改变 ,对照组饮
食量在第 3、4周明显减少 。
3.1.2 时间比较 游泳负重大鼠游泳时间的比较见
表 2。
表 2 负重递增训练大鼠游泳时间的比较(min)
Tab2 Effectofprogressivelyincreasing
loadandswimstrainingonrats
组(group) 第 1周(firstweek)
第 2周
(secondweek)
第 3周
(thirdweek)
第 4周
(fourthweek)
对照组
(controlgroup)
29.600±
0.9333
25.700±
1.3828
25.400±
1.3888
24.300±
1.9667
实验组
(testgroup)
30.100±
0.9244
30.800±
1.3149*
35.500±
1.4318**
38.400±
2.4459**
注(note):与对照组相比(conparewiththecontrolgroup):*P<0.05
**P<0.01)
对照组大鼠游泳时间逐渐下降 ,实验组大鼠游
泳时间逐渐延长。实验组与对照组相比 ,第二周就
有明显差异(P<0.05),第三周 、第四周有显著差异
(P<0.01)。
3.1.3 数据比较 递增负重训练后 , LD、CK、肌糖
元 、血尿素氮的数据比较见表 3。
表 3 脑组织 LD、CK,血浆中血尿素氮 ,肌肉中肌糖元的比较( x±sn=20)
Tab3 ThebraintissueLDandCK, inthebloodplasmabloodinuseanitrogen,
inthemusclethecomparisonofmuscleglycogen
组别
(group)
肌糖原
(muscleglycogen)/mg· g-1
CKU/
mg
BUN
/mmol· L-1
LD
/mmol· g-1
对照组(control) 0.086±0.018 3.894±0.521 6.921±0.314 30.669±1.348
实验组(test) 0.268±0.049** 2.379±0.256* 5.756±0.222** 21.379±1.220**
注同表 2(notesamasTab2)
实验组与对照组相比 , 肌糖元含量显著升高
(P<0.01), LD、血尿素氮显著降低 (P<0.01)。
CK活性实验组较对照组明显降低(P<0.05)。
—1318— 药物分析杂志 ChinJPharmAnal2010, 30(7)
4 讨论
4.1 雪灵芝与大鼠游泳至力竭时间的关系 对照
组游泳至力竭时间逐渐下降 ,且下降明显 ,是因为每
天的力竭性游泳和每周的负重增加使大鼠产生了运
动性疲劳 ,而疲劳没能得到有效的消除。实验组从
第 2周开始游泳至力竭的时间逐渐升高 ,说明雪灵
芝可能在运动性疲劳的恢复 、增强大鼠的运动能力 、
代谢产物的消除等方面具有一定的促进作用。
4.2 雪灵芝与各生化指标的关系
4.2.1 雪灵芝与乳酸(LD) 乳酸作为一种能量代
谢的中间产物 ,由神经胶质细胞糖酵解产生 ,在脑中
发挥多种作用 ,它可以为神经元提供能量 ,维持神经
元正常功能 [ 3] 。但是 ,运动性疲劳时脑中代谢性吸
收率降低 ,乳酸水平升高 ,吸收增加 ,使乳酸堆积从
而引起乳酸酸中毒 ,导致缺血缺氧性脑病和脑损伤
等 ,因此 ,乳酸在脑中的产生 ,其生理作用以及蓄积
时对神经细胞具有很大的影响 ,被认为是疲劳产生
的机制之一 [ 4] 。
本研究中 ,实验组乳酸(LD)含量明显低于对照
组 ,并具有显著性差异(P<0.01),这是因为雪灵芝
中的腺苷成分能降低血液粘度 ,抑制体内血小板聚
集 ,能提高血红蛋白 2、3-二磷酸苷油的含量 ,提高
血液供氧能力和加速血液微循环 ,提高血液对心 、脑
的供氧能力 。从而减少减少糖酵解 ,减少乳酸的生
成 [ 5] 。
4.2.2 雪灵芝与肌酸激酶(CK)
肌酸激酶广泛分布于动物骨骼肌 、心肌 、脑 、平
滑肌中 。它的生物学作用是催化三磷酸腺苷 ATP
和肌酸 ,生成磷酸肌酸 [ 6] 。其是短时间内激烈运动
时能量补充和 ATP恢复反应的催化酶 ,与运动时 、
运动后能量平衡及转移的关系密切。高强度激烈运
动后脑组织 CK的活性明显升高。随着运动时疲劳
程度的加深 , CK的活性会持续升高 ,一定范围内 CK
活性的变化能很好地反映运动时的疲劳程度 [ 7] 。
大量研究表明 ,肌肉在经过高强度负荷后 ,肌肉酸痛
与血清 CK水平存在高度相关性 [ 8] 。因此 , CK已成
为衡量运动性疲劳的重要指标 。本实验通过对运动
疲劳后肌酸激酶活性的测定 ,来探讨雪灵芝对运动
性疲劳的恢复作用的影响 。
实验结果显示:实验组大鼠脑组织中 CK活性
相对于对照组来说 ,明显降低 ,但不具有显著差异
(P<0.05)。本研究表明雪灵芝对运动性疲劳引起
的升高的脑组织 CK水平的恢复具有促进作用 ,说
明本药物对 CK活性具有一定的影响 。其原因可能
是:长时间剧烈运动使糖原耗竭 , ATP供应不足 ,维
持细胞结构的能源减少 ,酶蛋白不易保持在功能位
置 ,细胞的结构发生变化 ,雪灵芝能使酶蛋白的功能
位置 、细胞的结构相对稳定 [ 9;适量的灌胃雪灵芝溶
液减少了运动后脑组织中肌酸激酶的产生 ,其机理
可能是由于雪灵芝中的某种成分保护了细胞膜的正
常功能 ,使透过细胞膜 CK减少 。
4.2.3 雪灵芝与肌糖元
糖元作为运动中最重要的能源物质 ,其储量的
多少在运动中起着重要的作用 ,尤其对耐力性运动。
肌糖元储量直接决定其运动能力 ,肌糖元含量少是
限制运动能力 ,导致运动性疲劳限制性因素[ 10] 。有
研究报道 ,持续的大强度运动使肌糖原水平降低可
导致外周疲劳并通过减少支链氨基酸水平引发中枢
疲劳 。另外 ,在耗竭性运动中 ,能量消耗增大 ,能量
供需短暂失衡 ,造成糖原耗竭 ,运动终止 [ 11] 。
从上表中可以看出 ,实验组的肌糖元含量比对
照组的高 ,并且具有显著性差异(P<0.01),由此可
以说明雪灵芝对糖元的合成具有一定的影响 ,长时
间灌胃适量的雪灵芝溶液可以刺激肌糖元的合成 ,
原因可能是:雪灵芝可以增加肌肉对胰岛素的敏感
性;增加细胞膜对葡萄糖的通透性;使膜上葡萄糖载
体数量增 。肌糖元储量的增加 ,一是可以为肌肉收
缩提供更多的燃料 ,二是可以节省血糖的利用 ,从而
推迟耐力运动时疲劳的出现 ,由此看出雪灵芝对运
动性疲劳的恢复有促进作用 。
4.2.4 雪灵芝与血尿素氮(BUN)
BUN是蛋白质的代谢产物 ,在正常生理条件
下 ,蛋白质的分解代谢维持一较低的水平 , 表现为
BUN的稳定性;大运动量将导致蛋白质的分解代谢
增强 , BUN值升高 [ 12] 。运动时 ,运动量不变的情况
下 , BUN能反映运动过程中能源物质的供能情况 ,
运动后 BUN升高 ,表明运动中肌肉能量平衡遭到破
坏 ,糖原消耗过多 ,蛋白质 、氨基酸分解代谢会显著
下降;BUN不变或升高幅度减少 ,意味着机体运动
时糖供能增多 ,运动水平提高 [ 13] 。因此说 BUN不
仅是评价运动负荷强度和量的重要指标 ,同时也是
评价运动性疲劳的敏感指标 。
从表 3可以看出 ,运动疲劳后实验组血浆中的
血尿素氮(BUN)含量明显低于对照组 ,并且具有显
著性差异(P<0.01)。实验结果表明长时间的灌胃
雪灵芝溶液 ,可以使血浆中的 BUN变化值显著下
降。分析认为雪灵芝可以改善运动力竭后的低血糖
状况 ,说明灌胃雪灵芝可以降低大鼠体内蛋白质供
—1319—药物分析杂志 ChinJPharmAnal2010, 30(7)
能比例 ,保持肌力 ,延缓运动性疲劳的发生 。其机制
可能是:雪灵芝中含有氨基酸等化学成分 ,提供了蛋
白质合成糖异生的原料。增加了体内糖原含量 ,使
糖的供能比例增加 ,增加和节省了蛋白质和含量;雪
灵芝对大鼠体内抗氧化酶活性的影响 ,提高耐缺氧
的能力 ,消除自由基。从而可以起到恢复运动性疲
劳的作用。
本次实验通过对大鼠运动性疲劳后灌胃雪灵芝
和生理盐水 ,对比 2组大鼠几个重要指标的含量变
化 ,来探究雪灵芝对运动性疲劳是否具有恢复功能 。
结果表明 ,雪灵芝对运动性疲劳的恢复具有明显的
促进作用。
现阶段对雪灵芝的研究中 ,对其成分的分析前
人有比较深入的研究 ,但对于雪灵芝的作用机理尚
不完全清楚 ,特别是在机体内的药理基础还有待于
进一步的研究。本次实验旨在通过 LD、CK、BUN、
肌糖元五个指标来探讨雪灵芝对运动性疲劳是否有
影响 ,从而可以进一步证明雪灵芝在对运动性疲劳
方面具有重要作用 ,但是对其药用机制并未涉及 。
相信随着科研技术的不断发展 ,对雪灵芝的研究将
得到进一步的深化 ,其药用生理机制将被了解地更
加清楚 ,让其作用得到充分的发挥。
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(本文于 2010年 6月 5日修改回)
—1320— 药物分析杂志 ChinJPharmAnal2010, 30(7)