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生脉饮加味对运动性疲劳模型大鼠心功能指标的影响

2024-07-17 72 上传者：管理员

摘要：为了探究生脉饮加味对运动性疲劳模型大鼠心功能指标的影响，本试验将50只雄性Wistar健康大鼠随机分为5个组，每组10只。空白组灌服生理盐水1 mL/（kg·bw·d）,正常饲养。模型组灌服生理盐水1 mL/（kg·bw·d）,低、中和高剂量组按照0.25、0.5和1 g/（kg·bw·d）灌服同等体积的生脉饮加味，进行7周速度递增跑台运动，结束后1 d进行力竭运动，记录力竭时间，心脏采血并分离血清，测定心肌酶谱、血气和抗氧化指标。结果显示，中剂量组大鼠力竭时间明显长于模型组（P<0.05）。心肌酶谱检测结果显示，与空白组相比，模型组α-羟丁酸脱氢酶（α-HBDH）、肌酸激酶（CK）、乳酸脱氢酶（LDH）和谷草转氨酶（AST）的酶活性均显著提高（P<0.05）,而各给药组无显著差异（P>0.05）。血气检测结果显示，与空白组相比，模型组pH显著降低（P<0.05）,且二氧化碳分压（PCO2）、碳酸氢根（HCO3-）、阴离子间隙（AnGap）、二氧化碳总量（tCO2）和钾离子（K+）含量均显著升高（P<0.05）,模型组和各给药组的氯离子（Cl-）和钠离子（Na+）含量显著升高（P<0.05）。抗氧化指标检测结果显示，与空白组相比，模型组超氧化物歧化酶（SOD）活性和葡萄糖（GLU）含量显著降低（P<0.05）,乳酸（LD）含量显著升高（P<0.05）,各给药组的SOD活性均显著降低（P<0.05）,低剂量组和中剂量组GLU含量显著降低（P<0.05）,各给药组的丙二醛（MDA）和LD含量差异不显著（P>0.05）。结果表明，服用生脉饮加味可改善运动性疲劳大鼠的运动性能、延长运动时间，可降低心肌酶谱中酶的活性，改善酸碱失衡和氧化应激造成的运动性疲劳，进而发挥抗疲劳和保护心脏功能。本试验结果为缓解运动疲劳相关药物的研制提供了参考依据。

关键词：
心肌酶谱
抗疲劳
生脉饮加味
血气指标
运动性疲劳
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疲劳是机体复杂而又普遍的生理生化过程[1],中医认为疲劳与心脏等脏腑功能的失调有关系[2]。生脉饮出自《内外伤辨惑论》,有益心复脉之功，治气短倦怠、口渴出汗等证。生脉饮加味是在原方基础上加入黄芪、当归、瓜蒌、刺五加和丹参等。本试验以运动性疲劳模型大鼠为研究对象，探讨生脉饮加味对心脏功能指标的影响。

1、材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物

6周龄健康雄性Wistar大鼠50只，体重250～350 g, 购自内蒙古医科大学实验动物中心，生产许可证号：SCXK(蒙)2015—0001。

1.1.2 主要试剂

试验用中药饮片党参、麦冬、五味子、黄芪、丹参、瓜蒌、当归和刺五加，均购自仁和堂药业有限公司；大鼠谷草转氨酶(Aspartate aminotransferase, AST)、肌酸激酶(Creatine kinase, CK)、肌酸激酶同工酶(Creatine kinase isoenzyme, CK-MB)、乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase, LDH)、α-羟丁酸脱氢酶(α-hydroxybutyrate dehydrogenase, α-HBDH)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)、丙二醛(Malonaldehyde, MDA)、乳酸(Lactic acid, LD)和葡萄糖(Glucose, GLU)检测试剂盒，均购自江苏酶免实业有限公司。

1.1.3 主要仪器

ZH-PT动物实验跑台，购自安徽正华生物仪器设备有限公司；电解质8项测试片，购自内蒙古爱馨宠物商贸有限公司；IDEXXVetSta电解质与血液气体分析仪和mindrayBS-2800Vet兽用全自动生化分析仪，均购自爱德士生物科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 药物处理

分别称取党参、麦冬、五味子、黄芪和丹参各90 g, 瓜蒌、当归和刺五加各60 g, 加水没过药物，煎30 min, 倒出药液，加水没过药渣，再煎30 min, 合并2次煎液浓缩至1 g/mL,备用。

1.2.2 动物分组和处理

大鼠进行7 d适应性饲养后，进行3 d跑台练习。然后随机将50只大鼠分为空白组、模型组、低剂量组、中剂量组和高剂量组共5个组，每组10只，空白组正常饲养。根据Bedford理论，参照参考文献[3,4]方法进行运动性疲劳模型的建立，将模型组、低剂量组、中剂量组和高剂量组进行7周速度递增跑台运动，每周5天，每天20 min, 1～7周的速度分别为15、22、27、31、35、35和35 m/min。空白组和模型组每天上午灌服生理盐水1 mL/(kg·bw·d),低剂量组、中剂量组和高剂量组分别灌服同体积生脉饮加味0.25、0.5和1 g/(kg·bw·d),共计灌服7周。7周速度递增跑台运动结束后1 d, 除空白组之外其余各组的大鼠以35 m/min的速度运动至力竭，记录力竭时间，并即刻对各组大鼠进行心脏采血和处死。血液和血清用于测定心肌酶谱、血气和抗氧化等指标。

1.2.3 心肌酶谱检测

按试剂盒说明书操作，测定血清样品中心肌酶谱的各项指标，包括AST、CK、CK-MB、LDH和α-HBDH活性。

1.2.4 血气检测

采集0.5 mL大鼠血液标本，通过IDEXXVetStat电解质与血液气体分析仪检测血液酸碱度(Pondus hydrogenii, pH)、二氧化碳分压(Partial pressure of carbon dioxide, PCO2)、碳酸氢根(HCO3-)、阴离子间隙(Anion gap, AnGap)、二氧化碳总量(Total carbon dioxide, tCO2)、钠离子(Na+)、钾离子(K+)和氯离子(Cl-)含量。

1.2.5 抗氧化指标检测

按试剂盒说明书操作，测定血清样品中SOD活性，MDA、LD和GLU含量。

1.2.6 数据处理

数据使用IBM SPSS Statistics 25软件进行分析处理，试验结果以“平均值±标准差(x¯±s)

”表示，使用独立样本t检验进行多重比较，P<0.05为差异显著。

2、结果

2.1 大鼠力竭时间

模型组和各给药组大鼠运动至力竭所用时间如表1所示，中剂量组的力竭时间显著长于其他各组(P<0.05)。通过观察发现在7周速度递增跑台运动过程中，模型组大鼠出现明显的精神萎靡和跑步不积极的情况，较空白组和给药组大鼠更加嗜睡。

2.2 心肌酶谱检测

各组大鼠的心肌酶谱检测结果如表2所示，各组大鼠的CK-MB活性无显著差异；与空白组相比，模型组的α-HBDH、CK、LDH和AST活性均显著升高(P<0.05),各给药组差异不显著(P>0.05)。

表1 大鼠力竭时间

表2 各组大鼠的心肌酶谱检测结果

2.3 血气检测

各组大鼠的血气检测结果如表3所示，与空白组相比，模型组pH显著降低(P<0.05),各给药组差异不显著(P>0.05);模型组的PCO2、HCO3-、tCO2、AnGap和K+含量均显著升高(P<0.05),各给药组差异不显著(P>0.05);各给药组的PCO2、HCO3-和AnGap显著低于模型组(P<0.05),高剂量组和中剂量组的tCO2和K+含量显著低于模型组(P<0.05)。模型组和各给药组的Cl-和Na+含量均显著升高(P<0.05)。

表3 各组大鼠的血气检测结果

2.4 抗氧化指标检测

各组大鼠的抗氧化指标检测结果如表4所示，与空白组相比，各组SOD活性均显著性低(P<0.05);模型组LD含量显著升高(P<0.05),各给药组差异不显著(P>0.05);模型组MDA无显著差异(P>0.05),各给药组MDA含量显著低于模型组(P<0.05)。模型组、低剂量组和中剂量组GLU含量显著降低(P<0.05),高剂量组差异不显著(P>0.05)。

表4 各组大鼠的抗氧化指标检测结果

3、讨论

多项研究结果表明，疲劳会增加患心血管疾病的风险[5,6,7]。本试验所用生脉饮加味是在经典方基础上配伍黄芪[8,9]、当归[10,11]和丹参[12]等补气活血祛瘀的中药，以期为机体在运动过程中及时提供能量，改善微循环，加强冠状动脉灌注，增强机体耐缺氧和抗缺氧的能力，达到良好的抗疲劳功效。

大鼠运动至力竭时间结果显示，中剂量组力竭时间显著长于其他各组，表明长期灌服生脉饮加味可以提高机体耐力，延长运动时间。

心肌酶谱包括CK-MB[13]、α-HBDH、CK[14]、LDH和AST,是显示心肌细胞损伤的酶学指标，较为灵敏且具有特殊性。当心肌细胞由于各种原因出现发炎和病变时，这些酶类会被释放进入血液循环，在血清中的含量升高，因此检测心肌酶谱可辅助诊断心肌是否出现损伤。本试验结果显示，与空白组相比，模型组大鼠经过力竭运动后，血清中α-HBDH、CK、LDH和AST的活性显著增加，而各给药组差异不显著，表明长期灌服生脉饮加味的大鼠，心肌能得到较好的保护，可在一定程度上抵抗力竭运动所致的心肌损伤。

气和血在中医学理论是指2种不同物质，但两者有相互依存的关系。运动造成的肌肉酸痛等现象，中医学称为“气血两虚”,以致气血相互为用的功能减退，对筋肉的濡养作用减弱。“血气”是指血液中包含的氧气和二氧化碳等气体，血气分析是指对动脉血中pH、PCO2、HCO3-、AnGap、tCO2、Na+、K+和Cl-的检测与分析，可以反映机体的酸碱平衡状态，评价机体的缺氧程度[15]。研究表明，缺氧情况血液pH会降低，PCO2和HCO3-会随之升高[16,17]。本试验中，与空白组大鼠相比，模型组血液pH显著降低，PCO2、HCO3-、AnGap和tCO2含量均显著升高，而各给药组差异不显著，血气指标正常，表明力竭运动可导致大鼠肺通气不足、气体交换不佳、二氧化碳潴留，使大鼠处于代谢性酸中毒状态，生脉饮加味可通过调节血气指标，缓解酸中毒症状。另有研究指出，K+浓度变化可直接影响机体的酸碱平衡[18,19,20],K+浓度升高会导致心律失常和疲劳等症状，K+浓度降低会导致肌无力甚至发生横纹肌溶解。本试验中，与空白组相比，模型组的Na+、K+和Cl-含量均显著升高，这些离子含量升高后，心肌细胞膜通透性会增加，心肌细胞动作电位减慢，幅度下降，高剂量组和中剂量组K+含量显著低于模型组，表明长期灌服生脉饮加味的大鼠对力竭运动造成的缺氧和酸碱平衡失调有较好的调节作用。

LD水平可反映组织对氧的需求和细胞水平的能量代谢情况。研究表明，剧烈运动时骨骼肌细胞中LD分解产生的H+变多，致使内环境电解质平衡被打破，pH下降[21,22]。LD的积累还会抑制清除自由基的酶的活性，造成运动性疲劳和氧化应激。心功能障碍可引起组织细胞严重缺氧，导致LD中毒[23]。MDA是过氧化反应产物，能够间接反映细胞的损伤程度[24]。本试验结果显示，与空白组相比，模型组大鼠血清中LD含量显著升高，表明代谢产物累积较多，而各给药组大鼠的该项指标与空白组差异不显著；模型组的GLU含量显著降低，高剂量组的GLU含量与空白组无显著差异，表明在大鼠运动过程中灌服生脉饮加味可保证能量供给及时，代谢产物清除加快，降低氧化损伤。

生脉饮加味可增加大鼠运动时长，增强运动能力，使其经过力竭运动后，心肌酶谱指标、血气指标和抗氧化指标趋于正常，表明生脉饮加味可加快代谢产物清除，稳定机体酸碱环境，在一定程度上具有改善心肌功能、提高心脏负荷的功效，可抵抗力竭运动造成的心脏损伤，为缓解临床竞技类运动疲劳相关药物的研制提供参考。

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