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红景天对高原人体运动后自由基和血清肌酸激酶的影响



全 文 :红景天对高原人体运动后自由基和血清肌酸激酶的影响
崔建华 ,王引虎 ,张西洲 ,哈振德 ,王 伟 ,马 勇(解放军第十八医院 , 新疆叶城 844900)
摘要:目的 探讨药物对高原人体运动后自由基代谢和肌酸激酶的影响 。方法 对进驻海拔 4100 m 高原
20 d的 40名健康青年随机分为红景天组 、乙酰唑胺组 、西氏胶囊组和对照组 ,每组 10人 ,在安静时 、服
药前 、后和踏阶运动后分别检测血中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-
Px)、肌酸激酶(CK)和其同功酶(CK-MB)含量。结果 服药前运动后较安静时 ,MDA 、GSH-Px 、CK 、CK-MB
显著增高 ,有显著性意义(P<0.05或 P<0.01);SOD虽有所升高 , 但无统计学意义(P>0.05)。服药 6
d踏阶运动后与安静时比 ,红景天组 、乙酰唑胺组 、西氏胶囊组 MDA 、GSH-Px 、CK 、CK-MB显著升高(P<
0.05 或 P<0.01);红景天组 SOD增高有显著性意义(P <0.05),乙酰唑胺组和西氏胶囊组无统计学意
义(P>0.05)。红景天组与乙酰唑胺组 、西氏胶囊组相比 SOD升高 ,MDA 降低 ,有显著性意义(P <0.
05);CK 、CK-MB无统计学意义(P>0.05),西氏胶囊组 GSH-Px升高有显著性意义(P<0.05),乙酰唑胺
组无统计学意义 。乙酰唑胺组与西氏胶囊组比各指标均无统计学意义(P >0.05)。服药后与服药前比
较 ,红景天组 SOD 、GSH-Px 增高 , MDA 、CK-MB降低 ,有非常显著性意义(P<0.01),CK显著降低(P<0.
05);乙酰唑胺组与西氏胶囊组 GSH-Px显著增高 , MDA 、CK 、CK-MB显著降低(P <0.05),SOD无统计学
意义(P >0.05)。对照组各指标无统计学意义(P>0.05)。结论 3种药物对高原低氧环境运动所致的
自由基代谢失衡有调节 、保护作用 ,且红景天效果更明显。
关键词:红景天;高空缺氧;运动;自由基;肌酸激酶;高原
中图分类号:R852.11;R859  文献标识码:A  文章编号:1002-0837(2001)06-0448-04
Effects of Rholida on the Free Radical Metabolism and Serum Creatine Kinase after Exercise at Plateau.CUI
Jian-hua ,WANG Yin-hu ,ZHANG Xi-zhuo ,HA Zheng-de ,WANG Wei ,MA Yong.Space Medicine &Medical Engi-
neering ,2001 ,14(6):448 ~ 451
Abstract:Objective To study the effect of Rholida on free radical metabolism and serum creatine kinase(CK)after
exercise at plateau.Method After staying at high altitude(4100 m)for 20 d , 40 healthy young men were divided
into 4 groups randomly(Rholida ,Acetazolamide , Xi , s capsule and control , 10men each group).And their SOD ,
MDA ,GSH-Px CK , and CK-MB were determined respectively.Before , after taking drugs and after finishing the 5
min-stair-exercise.Result Before taking drugs and after exercise ,MAD GSH-Px , CK , CK-MB , increased as com-
pared with quiet state(P <0.05 , P<0.01),but SOD showed no significant chang (P >0.05).After taking drugs
for 6 d , those who took Rholida ,Acetazolamide and Xi , s capsule , their MAD ,GSH-Px CK , CK-MB increased after
exercise as compared with quiet state(P<0.05).In Rholida group SOD increased and had significant change(P<
0.05);but there was no significant change in Acetazolamide ,Xi , s capsule group ,SOD increased ,MDA decreased(P
<0.05),CK ,CK-MB had no significant change(P>0.05),GSH-Px increased in Xi , s group(P <0.05),but not
in Acetazolamide group(P>0.05).SOD ,GSH-Px increased , MDA , CK-MB decreased in Rholida group after tak-
ing drugs and the changes were significant(P<0.01).In Acetazolamide and Xi , s capsule group ,GSH-Px increased
significantly ,MDA ,CK ,CK-MB decreased significantly(P < 0.05), but SOD didn , t(P>0.05).Conclusion
Rholida , Acetazolamide , Xi , s capsule could regulate the disorder of free radical metabolism at plateau and Rholida
had advantage over the others.
Key words:Rholida;altitude hypoxia;exercise;free radicals;creatine kinase;plateau
Address reprint requests to:CUI Jian-hua.The 18th Hospital of PLA ,Yechen 844900 ,China
  自由基在运动性疲劳和损伤中的作用和意义
日益受到人们的重视 。很多学者均从不同角度揭
示了运动与自由基的关系 ,并在应用自由基清除
剂抗运动性疲劳所致的损伤中取得一定效果 。进
收稿日期:2000-11-17
驻高原低氧环境 ,随海拔高度 、居住时间的变化 ,
对人体自由基及酶活性均有不同的影响[ 1 ,2] 。但
有关部队进驻高原 ,药物对人体运动后自由基代
谢及血清酶的干预效应 ,国内尚未见报道 。本研
究对进驻海拔 4100 m 高原 20 d的某部 40名官
兵 ,以超氧化物歧化酶(SOD)与谷胱甘肽过氧化
第 14卷 第 6 期             航天医学与医学工程             Vol.14 No.6
 2001年 12 月           Space Medicine &Medical Engineering          Dec.2001 
DOI :10.16289/j.cnki.1002-0837.2001.06.013
物酶(GSH-Px)作为特异性抗氧化指标 ,以丙二醛
(MDA)作为脂质过氧化标志 ,研究短期服用红景
天 、乙酰唑胺和西氏胶囊前后 ,对踏阶运动后人
体血中自由基代谢和血清肌酸激酶(CK)及其同
功酶(CK-MB)的影响 ,探讨药物对高原人体抗运
动性疲劳的作用 ,为高原健康人体服用提供实验
数据 。
方 法
被试者 实验对象系自平原进驻海拔 4100
m 20 d的某部 40名男性官兵 ,年龄 19 ~ 21岁 ,平
原出生 ,上高原前经体检确认健康。依据随机数
字表[ 3]将 40名被试者分为红景天组 、乙酰唑胺
组 、西氏胶囊组及对照组 ,每组 10人 。
实验步骤 被试者清晨空腹肘部静脉采血 ,
检测安静时血中 SOD 、MDA 、GSH-Px(试剂由南京
建成生物工程研究所提供)、CK 及其同功酶 CK-
MB(试剂由上海长征-康仁医学科学有限公司提
供)。然后进行第一次踏阶运动 ,阶高 40 cm ,节
拍器控制踏速为25次/min ,连续踏阶5 min , 静息
5 min 后采血重复上述检测。第一次踏阶实验结
束后 , 4组分别口服红景天(三普药业公司提供
, 批号 970815)、乙酰唑胺(上海信谊制药厂提供 ,
批号 970803)、西氏胶囊(其主要成分为硝苯吡
碇 、卡托普利 、地塞米松 、西洋参等)及安慰剂(炒
面胶囊),每次 2粒(乙酰唑胺每粒 250 mg), 每天
早晚各服一次 ,连服 6 d。然后做第二次踏阶运动
并采血 ,方法和时间同第一次相同 。
统计学处理 统计学分析采用 x±s ,用双因
素方差分析和 t 检验进行显著性检验 。
结 果
4组青年安静时 , 服药前 、后和踏阶运动后
SOD 、MDA 、GSH-Px 、CK 及 CK-MB 的变化见表 1 、
2 、3 、4 、5。
服药前 、运动后较安静时 ,MDA 、GSH-Px 、CK 、
CK-MB 增高 , 有显著性意义(P <0.05或 P <
0.01);SOD 虽有所升高 , 但无统计学意义(P >
0.05)。服药 6 d踏阶运动后与安静时比较 , 红景
天组 、乙酰唑胺组 、西氏胶囊组 MDA 、GSH-Px、CK 、
CK-MB升高 ,有显著性意义(P <0.05 或 P <0.
01);红景天组 SOD 增高有显著性意义(P <
0.05),乙酰唑胺组和西氏胶囊组无统计学意义
(P>0.05)。
服药后与服药前运动后比较 ,红景天组 SOD 、
GSH-Px 增高 , MDA 、CK-MB 降低 , 有非常显著性
意义(P<0.01),CK显著降低(P<0.05);乙酰唑
胺组与西氏胶囊组GSH-Px 显著增高 , MDA 、CK 、
表 1 4 组青年服药前 、后及踏阶运动后 SOD的变化( x ±s , n=10 , NU/ml)
Table 1 Changes of SOD before and after drug administration , as well as after stair exercise in the 4 groups( x±s , n=10 ,
NU/ml)
group quiet state
after stair-exercise
before taking drugs after taking drugs
control 96.47±17.24 107.21±19.36 106.33±19.27
Rholida 94.53±16.44 104.98±18.25 125.73±20.36▲△
Acetazolamide 97.32±18.65 100.22±18.46 106.88±19.52■
Xi , s capsule 101.11±19.33 99.88±20.32 107.35±18.93■
 Note:△P <0.05 ,as compared with control group;■P<0.05 , as compared with Rholida group;▲P<0.05 , as compared with before
 taking drugs
表 2 4 组青年服药前 、后及踏阶运动后 MDA 的变化( x ±s , n=10 ,mmol/ml)
Table 2 Changes of MDA before and after drug administration, as well as after stair exercise in the 4 groups( x ±s , n=10 ,
mmol/ml)
group quiet state
after stair-exercise
before taking drugs after taking drugs
control 3.89±0.66 5.97±1.02 6.03±1.08
Rholida 3.77±0.75 5.89±0.98 4.36±0.83▲▲△△
Acetazolamide 3.68±0.86 6.01±1.07 5.12±0.90▲△■
Xi , s capsule 3.66±0.68 5.95±0.94 5.08±0.87▲△■
 Note:△P <0.05 , △△P <0.01 , as compared with control group;■P <0.05 ,as compared with Rholida group;▲P<0.05 , ▲▲P<0.01 ,
 as compared with before taking drugs
449第 6 期        崔建华 , 等.红景天对高原人体运动后自由基和血清肌酸激酶的影响
表 3 4 组青年服药前 、后及踏阶运动后 GSH-Px 的变化( x±s , n=10 , μg/ L)
Table 3 Changes of GSH-Px before and after drug administration , as well as after stair exercise( x ±s , n=10 , μg/ L)
group quiet state
after stair-exercise
before taking drugs after taking drugs
contro 81.67±10.38 96.85±11.32 92.28±10.07
Rholida 79.26±10.53 95.32±13.21 122.45±14.67▲▲△△
Acetazolamide 80.38±11.00 98.07±12.30 110.22±13.11▲△△
Xi , s capsule 78.24±11.25 94.25±11.84 109.52±10.42▲△△■
 Note:△△P <0.01 ,as compared with cont rol group;■P<0.5, as compared with Rholida group;▲P<0.05 , ▲▲P <0.01, as compared
 with before taking drugs
表 4 4 组青年服药前 、后及踏阶运动后 CK的变化( x±s , n=10 ,U/ L)
Table 4 Changes of CK before and after drug administration , as well as after stair exercise( x ±s , n=10 , U/ L)
group quiet state
after stair-exercise
before taking drugs after taking drugs
control 320.56±59.34 487.01±98.20 492.55±88.45
Rholida 307.64±62.30 462.33±95.55 367.57±72.37▲△△
Acetazolamide 300.58±53.21 474.28±92.74 394.40±79.94▲△
Xi , s capsule 314.22±57.42 469.51±101.40 383.56±81.43▲△
 Note:△P <0.05 , △△P <0.01 , as compared with control group;▲P <0.05 ,as compared with before taking drugs
表 5 4 组青年服药前 、后及踏阶运动后 CK-MB的变化( x±s , n=10 ,U/ L)
Table 5 Changes of CK-MB before and after drug administration , as well as after stair exercise( x ±s , n=10 ,U/ L)
group quiet state
after stair-exercise
before taking drugs after taking drugs
control 18.44±3.45 27.64±4.58 28.32±4.83
Rholida 17.42±3.94 26.53±4.74 20.36±3.97▲▲△△
Acetazolamide 16.83±2.88 25.67±5.03 19.88±4.02▲△△
Xi , s capsule 17.03±4.01 25.03±4.97 20.11±4.11▲△
 Note:△P <0.05 , △△P <0.01 , as compared with control group;▲P <0.05 , ▲▲P<0.01 , as compared with before taking drugs
CK-MB显著降低(P <0.05),SOD无统计学意义
(P>0.05)。对照组各指标无统计学意义(P >0.
05)。
  红景天组与乙酰唑胺组 、西氏胶囊组比较
SOD升高 ,MDA 降低 ,有显著性意义(P<0.05);
CK 、CK-MB无统计学意义(P>0.05),西氏胶囊组
GSH-Px 升高有显著性意义(P <0.05),乙酰唑胺
组无统计学意义 。乙酰唑胺组与西氏胶囊组比各
指标均无统计学意义(P>0.05)。
讨 论
随着自由基医学的不断发展和普及 ,人们已
广泛注意到许多疾病的产生和发展与自由基代谢
异常有关 ,同样外界的多种理化因素所造成的人
体损伤也与自由基代谢和改变有关 。高原低氧体
内氧化与抗氧化之间的平衡紊乱 ,脂质过氧化反
应增强 ,抗氧化酶的保护功能减弱[ 1] 。动物实验
也证实剧烈运动可导致机体组织细胞产生自由基
损伤 ,并证实自由基清除剂能有效地减缓这些损
伤。
MDA是机体内脂质过氧化物反应的主要代
谢产物 ,对细胞具有严重的损伤作用。血清MDA
作为脂质过氧化代谢产物也可以间接反应机体内
自由基产生与清除自由基能力的指标。本研究结
果表明 ,服药前运动后即刻4组MDA均较安静时
非常显著增高 , 说明高原低氧运动可导致体内脂
质过氧化物水平增高 。服药后运动后即刻较服药
前运动即刻红景天组 MDA 非常显著降低 , 乙酰
唑胺 、西氏胶囊显著降低 ,对照组无显著性差异。
红景天组MDA 明显低于服用乙酰唑胺组和西氏
胶囊组 。红景天组 、乙酰唑胺组和西氏胶囊组服
药后与对照组比 ,均显著降低。说明 3种药物可
有效地对抗高原运动引起的脂质过氧化 ,对运动
机体发挥重要的保护作用 ,明显减少 MDA 的形
成 , 减少生物膜损伤。运动时自由基增多 ,脂质
过氧化增强是导致运动性疲劳的主要因素。服用
红景天运动后即刻 MDA较安静时已无显著性差
异 , 说明补充红景天可减轻自由基及过氧化对机
450           航天医学与医学工程                  第 14 卷
体的损伤 ,增强运动能力 ,延缓疲劳出现 ,服用红
景天等药物后进行同样运动时血清 MDA显著下
降 , 表明机体抗氧化能力增强。
生物体不断产生自由基 ,引起脂质过氧化作
用增强的同时 ,自由基清除系统的活性也在不断
变化 。目前认为 , SOD 、GSH-Px 能特异地 、有效地
清除自由基(O· 、H2O2 等),GSH 在GSH-Px 的作用
下使活性氧自由基变成低毒物质 ,从而有效地阻
止脂质过氧化 ,保护机体细胞免受运动性损伤。
本研究结果显示 ,安静时 ,运动后即刻 4 组之间
SOD 、GSH-Px均无显著性变化。而给予红景天后
对SOD 、GSH-Px 有保护作用 ,虽然进行同样踏阶
运动 ,血清中 SOD 、GSH-Px 明显高于对照组。证
明红景天具有提高机体氧自由基代谢失衡的作
用。其作用机理可能由于红景天一方面能改善机
体供氧能力 ,改善运动机体微循环 ,增强机体免疫
力 ,使 SOD增加 ,活力增强 , 另一方面可以通过减
少机体超氧阴离子自由基的生成 ,而使 SOD的消
耗相应降低。两方面共同作用 , 使机体细胞超氧
自由基的产生和清除达到平衡 。
CK和CK-MB是骨骼肌细胞能量代谢的重要
酶。正常情况下 ,细胞膜的完整和功能正常保证
了CK 、CK-MB极少透过细胞膜 ,运动后血清 CK 、
CK-MB活性升高。可能高原踏阶运动引起组织
缺氧 ,能量物质耗竭 ,酸性代谢产物堆积以及儿茶
酚胺类激素分泌增加有关 ,因为这些因素对组织
细胞的刺激可增加细胞膜的通透性 ,释放大分子
酶蛋白 。高原低氧运动自由基生成增多 ,自由基
与生物膜上多不饱和脂肪酸反应 ,使之过氧化从
而导致生物膜通透性增加 ,细胞内酶分子漏出 。
现代医药研究证明 ,红景天能提高小白鼠缺
氧耐力[ 4] , 红景天素能有效的防治大鼠急进高原
后引起的红细胞和组织中 SOD活性的降低[ 5] ,红
景天复方能延长小鼠低氧游泳存活时间 ,提高人
体低氧劳动能力[ 6] 。本次实验结果表明 ,服用红
景天 , 乙酰唑胺和西氏胶囊后较服药前能显著提
高运动后 SOD和GSH-Px ,降低 MDA含量 ,具有增
强对抗高原人体运动后脂质过氧化水平的作用 ,
并可使运动后 SOD和GSH-PX的活性维持在一定
的水平 ,从而保护细胞结构免遭破坏 , 有利于高
原人体运动时能量代谢 ,对延缓运动性疲劳的产
生 ,防止运动性伤病的发生都具有一定的作用。
而且红景天的效果明显超过乙酰唑胺和西氏胶
囊。从而证明红景天作为一种抗氧化剂 ,在阻断
氧自由基引起的破坏性过氧化反应 ,增强 SOD活
力 ,提高运动能力方面 ,是一种很有前景的营养物
质。
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