人參黃連對力竭運(yùn)動大鼠血清肌鈣蛋白T、腦鈉肽以及心臟的可能影響實驗研究

杜 潔,李增明

(河北體育學(xué)院運(yùn)動人體科學(xué)系,河北 石家莊 050041)

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人參黃連對力竭運(yùn)動大鼠血清肌鈣蛋白T、腦鈉肽以及心臟的可能影響實驗研究

杜 潔,李增明

(河北體育學(xué)院運(yùn)動人體科學(xué)系,河北 石家莊 050041)

目的：觀察人參黃連對力竭運(yùn)動大鼠血清肌鈣蛋白T(cTnI)、腦鈉肽(BNP)的影響，探討其對運(yùn)動力竭大鼠心臟的保護(hù)機(jī)制。方法：運(yùn)用游泳運(yùn)動建立大鼠疲勞模型，隨機(jī)分為人參黃連運(yùn)動即刻組(A)、人參黃連運(yùn)動后24h組(B)、人參黃連安靜組(C)、運(yùn)動即刻組(D)、運(yùn)動后24h組(E)、安靜組(F)，C、F組休息狀態(tài)，A 、B、D、E組游泳訓(xùn)練。采用酶聯(lián)免疫吸附測定法測定大鼠血清cTnI和BNP。B、C、E、F組血cTnI和BNP值明顯低于A、D組(P<0.01)。此外，與E組相比，B組血cTnI和BNP值明顯降低。結(jié)論：人參黃連可降低血清cTnI和BNP，直接或間接促進(jìn)心肌可逆性損傷和局域性不可逆微損傷的恢復(fù)，對力竭運(yùn)動大鼠心臟損傷有保護(hù)作用，對運(yùn)動性疲勞也有消除或延緩作用。

補(bǔ)氣藥；清熱藥；人參黃連；心臟；cTnI；BNP

心血管系統(tǒng)的功能與運(yùn)動訓(xùn)練的關(guān)系一直是運(yùn)動醫(yī)學(xué)界重視的課題。適當(dāng)?shù)捏w育鍛煉可以通過神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、自身調(diào)節(jié)等，提高心血管系統(tǒng)的機(jī)能，但長時間的力竭性運(yùn)動會造成心血管調(diào)控功能失常，甚至造成心肌局部缺血等不良反應(yīng)。在某些運(yùn)動項目中如足球、馬拉松、排球等，因運(yùn)動負(fù)荷大，運(yùn)動員出現(xiàn)心律失常、心功能不全，甚至猝死，并非偶見。有學(xué)者報道，急性耐力運(yùn)動[1]或長期從事快速性長時段運(yùn)動，就會損害心肌，或頻繁的心肌微弱損害，會導(dǎo)致心肌間質(zhì)漸進(jìn)纖維化，急性心臟意外事件的高風(fēng)險[2]。如何預(yù)防過度訓(xùn)練引起的心臟損傷，現(xiàn)代研究相對比較滯后?！爸挝床　笔俏覈t(yī)者所追求的最高境界。從中醫(yī)的基本病機(jī)來看，過度訓(xùn)練的中醫(yī)機(jī)制除了陽氣不足外，還有內(nèi)熱。人參和黃連是補(bǔ)氣和清熱的代表藥物，臨床上有學(xué)者[3]用人參和黃連來防治心功能不全，效果良好。鑒于此，本項目，以黃連人參做為實驗中藥，從傳統(tǒng)中醫(yī)的清熱、補(bǔ)氣角度，對其是否有效預(yù)防和治療力竭運(yùn)動引起的心臟損傷的機(jī)理進(jìn)行實驗性研究。

1 材料與方法

1.1 實驗對象材料

48只健康SD雄性大鼠，清潔級，體重180±10g，從河北醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心精選。人參10g、黃連10g購自北京同仁堂藥房。取兩藥按比例混合，熬制成生藥濃度為0.3g/mL的溶劑，冰箱4℃保存?zhèn)溆谩Ｑ猚TnI和BNP定量ELA試劑盒來自北京華英生物技術(shù)研究所。

1.2 實驗方法

1.2.1 制備模型及動物分組

購進(jìn)大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)7d，隨機(jī)分組，分成人參黃連煎運(yùn)動即刻組(A)、人參黃連煎運(yùn)動后24h組(B) 、人參黃連煎安靜組(C)、運(yùn)動即刻組(D)、運(yùn)動后24h組(E)、安靜組(F)，每組實驗大鼠8只。每日上午A、B、D、E四組大鼠強(qiáng)迫定量負(fù)荷游泳訓(xùn)練，連續(xù)10d，相比 C、F兩組實驗大鼠組處于安靜狀態(tài)。實驗之前A、B、D、E四組實驗大鼠不負(fù)重游泳15min使之適應(yīng)周圍環(huán)境。實驗過程中，上午A、B、D、E四組實驗大鼠負(fù)重5%游泳30min，下午A、B、C三組實驗大鼠按成人劑量的20倍，運(yùn)用人參黃連煎7g /kg.d-1灌胃服藥，D、E、F三組實驗大鼠用等藥液體積的生理鹽水灌胃，連續(xù)10d。力竭游泳運(yùn)動疲勞造模的最后一天，上午六組實驗大鼠進(jìn)行灌胃服藥或生理鹽水，A、B、D、E四組實驗大鼠灌胃服藥1h后，進(jìn)行力竭游泳運(yùn)動，力竭標(biāo)準(zhǔn)以大鼠鼻孔或整個沉入水面以下5～10s，仍不能自主上浮，及時記錄大鼠力竭游泳運(yùn)動時間。

1.2.2 血樣的采集和檢測

大鼠力竭游泳運(yùn)動結(jié)束后，依據(jù)實驗組的不同時間的要求，根據(jù)大鼠體重，按照1.25 g/kg劑量，運(yùn)用藥物25%氨基甲酸乙酯，腹腔注射麻醉，打開胸腔，采右心房血，分離血清，血清加肝素抗凝。血清CK-MB活性采用Vitros-250型全自動生化分析儀即刻檢測；采用ELISA法測定血清cTnI和BNP含量，各項操作嚴(yán)格依照說明書實施。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

2 測量結(jié)果

2.1 游泳力竭運(yùn)動時間

由表1數(shù)據(jù)可見，運(yùn)用人參黃連煎后，與對照組比較，大鼠力竭運(yùn)動時間明顯延長(P<0.01)，A、B組之間力竭運(yùn)動時間差異不顯著 (P>0.05)，D、E組之間也沒有顯著性差異(P>0.05)。

表1 人參黃連煎對實驗大鼠游泳力竭運(yùn)動時間的影響 ±s)

注：A、B組與D、E組兩兩比較：P <0.01；A與B組比較：P >0.05；D與E組比較：P >0.05

2.2 血清cTnI、BNP含量測定結(jié)果

表2數(shù)據(jù)提示，力竭運(yùn)動即刻后大鼠血液中CK-MB顯著增多，與之對照使用人參黃連煎干預(yù)后CK-MB數(shù)值有所下降，A組與D組之間相比，D組的CK-MB數(shù)值明顯高于A組，其它各組比較變化并不明顯。但實驗大鼠血液中cTnI、BNP在游泳力竭運(yùn)動后明顯增多，運(yùn)用人參黃連煎干預(yù)后，cTnI、BNP有明顯下降。A、D組cTnI、BNP數(shù)值明顯高于C、F組， A組與D組之間相對比，A組的cTnI、BNP的數(shù)值明顯低于D組。經(jīng)過24h休息后，實驗大鼠血液中各組數(shù)值趨于正常，但和C、F組相比，B、E組cTnI、BNP變化仍有差異性；B組與E組相比較，cTnI、BNP數(shù)值也有明顯差異。這提示的是，游泳力竭運(yùn)動引起的血液cTnI、BNP的改變是一過性的，可逆的；數(shù)據(jù)也顯示使用人參黃連煎干預(yù)后，可以促進(jìn)大鼠血液cTnI、BNP的恢復(fù)；這與心梗發(fā)生后心肌組織大范圍、不可逆性壞死，引起血清CK-MB活性、cTnI、BNP變化還是存在著本質(zhì)區(qū)別。

表2 各組大鼠血清CK-MB活性、cTnI、BNP變化

注：cTnI值A(chǔ)、D組與其他組對比：P <0.05；A與D組對比：P <0.05； B、E組之間對比：P<0.05；C、F組之間對比：P>0.05

BNP值A(chǔ)、D組與其他組對比：P <0.05；A與D組對比：P <0.05； B、E組之間對比：P<0.05；C、F組之間對比：P>0.05

3 分析討論

運(yùn)動性疲勞，本是運(yùn)動過程引起的機(jī)體機(jī)能的暫時性降低，經(jīng)過適當(dāng)休息和調(diào)整可以恢復(fù)的一種普遍的生理現(xiàn)象。但是過度疲勞，持續(xù)力竭運(yùn)動，可引起包括心臟[4]等多臟腑、器官的功能紊亂，甚至導(dǎo)致多臟器的病理性傷害，這些觀點(diǎn)已在現(xiàn)代運(yùn)動生理和運(yùn)動醫(yī)學(xué)界達(dá)成了共識。從傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)角度分析疲勞：正常有生命的機(jī)體都是由陽、陰二氣構(gòu)成的，其中陽氣的特點(diǎn)是主升主動的，它是極細(xì)微的能量和物質(zhì)，是影響機(jī)體運(yùn)動能力的關(guān)鍵因素。由此，無論是病理性質(zhì)的過度疲勞，還是生理性質(zhì)的疲勞，出現(xiàn)無力、懶言、精神不振、抵抗力變差等，陽氣的虧損、不足在這些過程均起到了重要作用。故在運(yùn)用中醫(yī)藥治療和預(yù)防疲勞時，一定要確立溫扶陽氣[5]的治療法則。另外，在大強(qiáng)度、大運(yùn)動量的運(yùn)動過程中，也存在腠理開泄、大汗淋漓、津液消耗、從而導(dǎo)致口咽干燥、煩熱難眠等內(nèi)熱的重要病機(jī)。由此有學(xué)者[6]認(rèn)為凡體力性疲勞皆屬于中醫(yī)“勞倦”的范疇，應(yīng)為本虛標(biāo)實、虛實夾雜之證。本虛以氣陰不足為主；標(biāo)實以內(nèi)熱、內(nèi)濕為其特點(diǎn)。在臟腑論治方面，多數(shù)學(xué)者從脾虛、腎虧來促進(jìn)恢復(fù)疲勞，亦有從肝論治，但是筆者認(rèn)為“心為五臟六腑之大主，生命之主宰”，過度疲勞病位應(yīng)以心為主，涉及脾、腎、肝、肺等諸臟。對于虛實夾雜之證，《黃帝內(nèi)經(jīng)》認(rèn)為虛則補(bǔ)之，實則瀉之，因此設(shè)立補(bǔ)法和瀉法消除疲勞，恢復(fù)體力是十分合理的。藥方人參、黃連是張仲景經(jīng)方“半夏瀉心湯”中“甘調(diào)苦降”的代表藥物，歷代醫(yī)家治療心系證時亦廣泛采用含有人參、黃連的方劑，如陶弘景認(rèn)為人參能“治心腹鼓痛，血脈”，李時珍認(rèn)為黃連能“去心竅惡血”，王好古認(rèn)為黃連能“主心病逆而盛，心積伏梁”。方中人參功效補(bǔ)氣生津，針對氣陰不足之本。黃連功效清熱燥濕、瀉火解毒，針對內(nèi)熱、內(nèi)濕之標(biāo)。 兩種藥物“補(bǔ)瀉”相結(jié)合，具有祛邪而不傷正，補(bǔ)虛而不戀邪，以補(bǔ)為主，補(bǔ)中有瀉，瀉中寓補(bǔ)，瀉而不峻，補(bǔ)而不膩的特點(diǎn)，這符合傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)所說的“陰平陽秘，精神乃治”的思想，從而使多臟器功能紊亂得到恢復(fù)，避免進(jìn)一步出現(xiàn)病理性損害，促使整個有生命的機(jī)體的生理機(jī)能協(xié)調(diào)平衡。在現(xiàn)代中醫(yī)臨床中，河北省著名中醫(yī)邢月朋教授常用人參、黃連組成參連寧心膠囊防治早期心功能損害的各種心律失常，效果顯著?，F(xiàn)代藥理研究也已表明，人參的主要化學(xué)成分人參皂苷Rbl，既可以使外周血的干細(xì)胞數(shù)量得到顯著提高，縮小梗死面積，對缺血心肌的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，又可以有效抑制急性心肌梗死大鼠心室重新構(gòu)建的進(jìn)行，從而保護(hù)心功能；此外，它還會刺激心肌組織分泌粒細(xì)胞集落刺激因子，實現(xiàn)對骨髓細(xì)胞游走到心肌組織的誘導(dǎo)，促進(jìn)向血管內(nèi)皮細(xì)胞分化，再生的內(nèi)皮細(xì)胞直接引起缺血的心肌組織的毛細(xì)血管的再生以及維護(hù)血流供應(yīng)[7]。有學(xué)者[8]通過實驗已經(jīng)發(fā)現(xiàn)黃連的主要成分黃連小檗堿Ber，它既可以對缺血再灌注心肌細(xì)胞有很好保護(hù)作用，又可以抗心律失常；并且黃連小檗堿Ber對心力衰竭的發(fā)生和心肌的能量代謝也有良好的保護(hù)作用。上述關(guān)于人參、黃連的現(xiàn)代藥理學(xué)研究成果，為運(yùn)用人參、黃連等中藥消除或延緩疲勞，維護(hù)心臟機(jī)能提供了科學(xué)依據(jù)。

CK-MB是一種二聚體酶，在收縮組織高能磷酸鍵的產(chǎn)生上具有重要作用，臨床上診斷心肌損害具有較高的敏感性。但是劇烈運(yùn)動后血清CK-MB濃度顯著性升高，不一定是心肌損害所致，骨骼肌微損傷也會引起血清CK-MB濃度升高，因此，在實際工作中采用血清CK-MB濃度來評價運(yùn)動是否引起心肌損傷尚缺乏特異性。

cTnI僅存在于心肌細(xì)胞中，是心肌收縮的調(diào)節(jié)蛋白。心肌細(xì)胞發(fā)生壞死時，cTnI可通過破損的細(xì)胞膜釋放入血，能鑒別出CK-MB所不能檢測出的心肌損傷。因為cTnI僅存在于心肌細(xì)胞，具有較高的特異性，因此，血液cTnI濃度的高低可以做為鑒別力竭運(yùn)動是否會導(dǎo)致心肌傷害的早期醫(yī)學(xué)檢驗指標(biāo)之一。BNP是鈉尿肽家族中的一員，血液中的BNP，絕大部分是由左心室分泌的。在生理功能上，BNP具有擴(kuò)張血管、利鈉、利尿等作用；當(dāng)心肌缺血、缺氧的時候，可直接刺激左心室產(chǎn)生BNP，在實際工作中，血液BNP濃度的升高程度和左心室功能水平的下降有必然關(guān)系，因此，在臨床中應(yīng)用血液BNP濃度來診斷心功能下降和來評價心肌的缺血、缺氧，是有很高的特異性。游泳力竭運(yùn)動是否導(dǎo)致的大鼠心肌損傷，血液BNP濃度的高低可做為可靠標(biāo)志物，也是評價藥物是否能有效保護(hù)力竭運(yùn)動大鼠心肌細(xì)胞的可靠指標(biāo)之一。

本實驗觀察發(fā)現(xiàn)，力竭運(yùn)動即刻后大鼠血液中CK-MB顯著增多，與之對照使用人參黃連運(yùn)動即刻組血液CK-M數(shù)值略有下降，其它各組之間的對比變化不甚明顯。這可能與運(yùn)動引起骨骼肌細(xì)微損傷有關(guān)，運(yùn)用CK-MB評價運(yùn)動引起心肌損傷尚缺乏特異性。血液中cTnI和BNP的濃度在運(yùn)動即刻組大鼠中顯著增多，但是經(jīng)過24h的休息后，這兩個醫(yī)學(xué)指標(biāo)都趨向安靜時的數(shù)值。這表明力竭游泳運(yùn)動后，會導(dǎo)致大鼠心肌細(xì)胞微損害或心肌細(xì)胞缺血，提示心臟功能異常。但此時的心肌傷害與病理性心肌傷害還是有嚴(yán)重程度的區(qū)別，它經(jīng)過合理的休息，調(diào)節(jié)，還是可逆轉(zhuǎn)的，這應(yīng)該和大鼠的心臟在運(yùn)動時與運(yùn)動結(jié)束后經(jīng)過了相對的缺血、缺氧和再灌注的程序有密切的關(guān)聯(lián)。運(yùn)用人參黃連煎藥物干預(yù)后，大鼠力竭游泳運(yùn)動時間顯著延長；人參黃連煎運(yùn)動即刻組實驗大鼠血液中的cTnI和BNP明顯下降，這表明人參黃連煎可能有效地直接或間接維持心肌細(xì)胞的生理機(jī)能，即消除或延緩疲勞，防止心肌傷害。中醫(yī)防治疾病的思想是“治未病、未病先防、既病防變”。本研究提示在力竭運(yùn)動后，心肌細(xì)胞會呈現(xiàn)微損害或缺血缺氧，但在心臟尚沒有出現(xiàn)實質(zhì)性病理損害之時，即心功能不全失代償之前，運(yùn)用人參黃連煎可以防治過度疲勞引起的心臟損害，這具有重要的理論和實踐價值。當(dāng)然，力竭運(yùn)動對機(jī)體來說是一種強(qiáng)烈的刺激，短時間內(nèi)它對心血管活性物質(zhì)影響比較大，它可以打破原有的心血管活性物質(zhì)的平衡狀態(tài)，使活性物質(zhì)減少或增加，從而積極調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)機(jī)能以適應(yīng)機(jī)體運(yùn)動的不同需求，這也符合中醫(yī)陰陽協(xié)調(diào)的機(jī)理，因此對具有“補(bǔ)”和“清”協(xié)調(diào)作用的人參黃連煎，如何保護(hù)疲勞引起的心臟損害的內(nèi)在機(jī)制，仍需要進(jìn)一步研究。

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An Experimental Study of The Possible Impact of Huanglian(Rhizoma Coptidis) and Renshen(Radix Ginseng) on Serum Ctni, Bnp and Heart of exausted rats

DU Jie, LI Zeng-ming

(Department of Human Sport Science, He Bei Institute of Physical Education, ShiJiazhuang 050041, China )

Objective: By observing the effects of Huanglian and Renshen on blood cardiac troponin(cTnI) and blood B-type natriuretic peptide(BNP)of the exausted rats， we probe into the protective mechanism of Huanglian and Renshen on their hearts in this thesis. Methods: The fatigue model is designed on the adult mice's swimming exercises. They are randomly divided into the following groups: the group given the Huanglian and Renshen decoction instantly after swimming(group A), the group given the Huanglian and Renshen decoction 24 hours after swimming(group B), the group given Huanglian and Renshen the decoction without swimming (group C), the group instantly after swimming (group D), the group 24 hours after swimming (group E), the quiet group (group F). Group C and F are rest, group A, B, D and E take swimming training. Measure cTnI and BNP in the rats serum by adopting Enzyme-linked immunosorbent assay. Result: The blood in groups B, C, E, F are obviously lower than those in groups A and D(P<0.01). Furthermore, the blood in cTnI and BNP group B are obviously lower than that in group E. Renshen and Huanglian can reduce cTnI and BNP in the serum, directly and indirectly promote the recovery of myocardium's reversible injury and locality's irreversible microdamage, protect the cardiac trauma, eliminate and postpone the fatigue caused by exausted movements.

Qi-tonifying drugs; heat-clearing drugs; Renshen and Huanglian; heart; cTnI; BNP

2016-09-26

杜潔(1971-)女，河北石家莊人，副教授，碩士 通訊作者：李增明(1971-)，男，河北平山人，副教授，碩士

G804

A

1007-323X(2016)06-0097-03

研究方向：運(yùn)動人體科學(xué)