刘海龙,高 磊,张治方,吕天元,张亚辉,杨 鑫,梁玉磊
(1. 中国人民解放军联勤保障部队第九二六医院,云南 开远 661699;2. 河北中医学院,河北 石家庄 050200)
运动疲劳是由运动引起的机体生理改变而导致运动能力暂时下降的现象,最初研究围绕体育运动开展,抗运动性疲劳是为了提高运动员的竞技成绩。随着研究不断深入,应用范围逐渐扩大,临床实践中,部分康复患者由于恢复心切,常因自主超强度训练,引发运动性疲劳,导致治疗方案不能正常开展,影响疗效。快速消除运动性疲劳,对康复训练患者同样具有重要意义。近些年来针灸在抗运动性疲劳方面的应用取得了一定成果[1-2],艾灸神阙穴也具有缓解运动疲劳的作用[3-7],但其相关作用机制仍不明确。本研究以一次性力竭运动大鼠为研究对象,模拟过度康复训练患者,观察不同干预方法对一次性力竭运动后4 h大鼠血清尿素氮(BUN)、乳酸脱氢酶(LDH)、血乳酸(BLA)、肌酐(Cr)、肌酸激酶(CK)、皮质醇、睾酮水平及睾酮/皮质醇值的影响,以探讨艾灸神阙穴治疗运动疲劳的价值及可能作用机制,为该法的临床应用提供实验依据。
1.1实验动物与分组 清洁级SD大鼠50只,雄性,体质量(200±10)g,购于河北省实验动物中心,许可证号:SCXK(冀)2013-1-003。按照随机数字表将大鼠随机分为空白组、对照组、力竭组、神阙组、非经非穴组,每组10只,分笼饲养,每笼5只。饲养室温度保持在20~24 ℃,湿度50%左右,明暗各12 h(光照7:00—19:00),所有动物自由进食水。大鼠适应性喂养7 d,并分别于第3天、第6天适应游泳1次,3 min/次。实验遵循动物管理相关规定。
1.2主要试剂与仪器 BUN试剂盒、Cr试剂盒(长春汇力生物技术有限公司,中国),LDH试剂盒、BLA试剂盒、CK试剂盒(南京建成生物工程研究所,中国),皮质醇试剂盒、睾酮试剂盒(天津九鼎医学生物工程有限公司,中国)。自制恒温水箱(Φ200 cm×80 cm);细艾条(Φ7 mm×11.7 cm,河南南阳汉医艾绒有限公司,中国);自制艾灸专用大鼠盒[8](国家实用新型专利ZL201120193244.8);TDL-5-A型离心机(上海安亭科学仪器厂,中国);AU400全自动生化分析仪[克勒格瓦尼(上海)分析仪器有限公司,中国]。
1.3模型制备 适应性喂养7 d后,参照文献[9]建立游泳力竭模型。除空白组、对照组外,其余组大鼠均置于恒温水箱[水深50 cm,水温(30±2) ℃],尾根部束体质量5%的铅皮(套在距基1~5 cm处),行一次性力竭运动。力竭标准:大鼠游泳动作明显失调,不能再坚持;下沉水过鼻尖5 s,无力返回水面。造模过程中,力竭组和非经非穴组各有1只大鼠死亡。
1.4干预方法 神阙组:力竭游泳结束后,即刻将大鼠置于艾灸专用大鼠盒中,温和灸神阙穴15 min。非经非穴组:力竭游泳结束后,即刻将大鼠置于艾灸专用大鼠盒中,温和灸非经非穴点(双侧胁下髂嵴上25 mm,后正中线旁开20 mm处)[10]15 min。力竭组:力竭游泳结束后,即刻将大鼠置于艾灸专用大鼠盒中15 min,不予治疗干预。对照组:将大鼠置于艾灸专用大鼠盒中,温和灸神阙穴15 min。空白组:将大鼠置于艾灸专用大鼠盒中15 min,不施任何干预。
1.5观察指标
1.5.1力竭时间 由专人记录各造模大鼠力竭游泳时间,精确到0.1 s。
1.5.2血清生化指标 力竭游泳结束后4 h,各组大鼠行乙醚轻度麻醉,然后断头取血约5 mL,于4 ℃,3 000 r/min离心10 min (离心半径8 cm), 之后取上清液,-80 ℃冷冻保存待测。采用全自动生化分析仪测定血清BUN、LDH、BLA、Cr、CK、皮质醇、睾酮水平,所有测试由河北中医学院科研中心完成。
2.1各组大鼠力竭游泳时间比较 力竭组大鼠力竭游泳时间为(425.33±33.61)s,非经非穴组为(426.15±34.07)s,神阙组为(423.04±33.81)s,3组比较差异无统计学意义(P>0.05)。
2.2各组大鼠血清BLA、Cr、BUN、CK、LDH水平比较 与空白组比较,对照组大鼠血清BLA、Cr、BUN、CK、LDH水平均无明显变化(P均>0.05),力竭组大鼠血清BLA、BUN、CK、LDH水平均明显升高而Cr水平明显降低(P均<0.05);非经非穴组大鼠血清BLA、Cr、BUN、CK、LDH水平与力竭组比较差异均无统计学意义(P均>0.05),神阙组大鼠血清BLA、BUN、CK、LDH水平均明显低于力竭组和非经非穴组(P均<0.05),Cr水平均明显高于力竭组和非经非穴组(P均<0.05)。见表1。
2.3各组大鼠血清血睾酮、皮质醇含量及睾酮/皮质醇值比较 与空白组比较,对照组大鼠血清睾酮、皮质醇水平及睾酮/皮质醇值均无明显变化(P均>0.05),力竭组大鼠血清睾酮水平及睾酮/皮质醇值均明显降低而皮质醇水平明显升高(P均<0.05);非经非穴组大鼠血清睾酮、皮质醇水平及睾酮/皮质醇值与力竭组比较差异均无统计学意义(P均>0.05),神阙组大鼠血清睾酮水平及睾酮/皮质醇值均明显高于力竭组和非经非穴组(P均<0.05),皮质醇水平均明显低于力竭组和非经非穴组(P均<0.05)。见表2。
表1 各组大鼠血清BLA、Cr 、BUN、CK、LDH水平比较
表2 各组大鼠血清血睾酮、皮质醇水平及睾酮/皮质醇值比较
疲劳的产生与长时间或高强度运动导致体内能量物质消耗、乳酸等代谢产物蓄积等因素有关[11]。游泳是强迫性消耗性运动,游泳时间的长短可反映机体组织、脏器的健康状况,反映机体综合的生理活力[12]。本实验结果显示,造模各组大鼠力竭游泳时间比较差异无统计学意义,说明各组大鼠的生理活力均衡。
糖原是机体能源储备的主要形式,主要存在于骨骼肌和肝脏,肌糖原主要为肌肉运动提供能量。一般认为,机体运动早期,肌糖原分解释放三磷酸腺苷(ATP),随后逐渐分解脂肪,当运动进一步持续时,机体便分解蛋白质,以弥补肌肉能量的不足。BLA是肌糖无氧代谢产物,其浓度升高,使血液pH值下降,机体细胞工作能力下降,其是反映机体疲劳程度的重要指标之一[13]。当蛋白质被消耗,肌肉组织分解加强,肌肉萎缩,Cr生成减少[14],同时蛋白质分解,代谢产生BUN。BUN含量随运动负荷的增加而增加,其也是判断机体疲劳程度指标之一[15]。CK主要分布在心肌、骨骼肌和脑组织中[16],血清CK主要源于骨骼肌,过度训练后,CK从细胞内大量溢出入血[17],导致组织内ATP合成障碍,肌肉收缩能力降低, 运动能力下降。血清LDH主要源于骨骼肌,当组织细胞受到破坏时,LDH从细胞内溢出进入血液,引起血清LDH活性升高,其也被认为是判断运动后肌肉损伤程度的重要指标[18-19]。
睾酮由下丘脑-垂体-性腺轴释放,与运动能力、肌肉力量的增长和疲劳恢复等有密切关系,其可促进体内蛋白质合成,尤其是肌肉蛋白质的合成,减弱氨基酸分解代谢,又可通过提高肌肉糖原合成能力,增加其糖原的储备,对于大强度运动后能源物质的补充恢复起到至关重要的作用[20]。研究表明,短时间高强度运动后4~6 h睾酮浓度达到最低点[21]。皮质醇由下丘脑-垂体-肾上腺轴释放,在运动中主要维持机体糖代谢正常,促进肝外组织蛋白分解,保持血糖浓度稳定,为运动提供能量[22]。总的来说,血睾酮浓度反映体内合成代谢的情况, 皮质醇浓度反映体内分解代谢的情况,通常把睾酮与皮质酮比值作为衡量合成-分解代谢平稳指标,其可以反映机体运动能力及疲劳程度[23]。
本实验研究结果发现,对照组血清BLA、Cr、BUN、CK、LDH、睾酮、皮质醇水平及睾酮/皮质醇值均无明显变化,说明单纯艾灸神阙穴对正常机体能量代谢及血睾酮、皮质醇的影响不显著;非经非穴组上述各指标与力竭组比较差异均无统计学意义,说明单纯艾灸疗法对机体刺激作用也不明显;神阙组血清BLA、BUN、LDH、CK、皮质醇水平明显低于力竭组,Cr、睾酮水平及睾酮/皮质醇值明显高于力竭组,说明艾灸神阙穴可通过调节能量物质代谢及睾酮、皮质醇水平以改善机体的疲劳状态。本实验为临床采用艾灸神阙穴方法治疗运动疲劳提供了一定实验依据。
利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突。