心脏不仅是一个循环动力器官,也是一个内分泌器官,其分泌的多种激素如心钠素(ANP)和血管紧张素等肽类激素,已受到运动生物科学的高度重视。这些激素在调节心脏机能及形态变化方面有重要作用。补肾益气中药是由多种中草药组成,具有安补五脏,调补气血之功效,其中的白芍对心血管系统具有扩张冠状动脉,降血压作用。本实验通过建立大强度耐力训练动物模型,探讨补肾益气中药对大强度耐力训练及力竭运动后大鼠心脏内分泌影响,为补肾益气中药用于运动营养补剂的开发与利用提供理论依据。

GC-1200r放射免疫计数器(中国科技大学科技实业总公司);HD-9908型酶联免疫测定仪(南京华东电子集团);723N可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);TGL-16G高速离心机(上海安亭科学仪器厂);JP1200电子天平(上海第二天平仪器厂);心钠素、血管紧张素∃试剂盒(北京北方生物技术研究所),补肾益气中药:优等人参、白术、熟地黄、枸杞等10味中草药(商丘市梁园区中医院),参照四君子汤传统水煎液的制备方法^〔1〕制备而成,每毫升含生药1 g。

健康雌性Wistar大鼠64只(山东鲁抗制药动物试验中心),8周龄,体重(225.20 ± 7.75) g。单笼饲养,自由饮食饮水,自然光照,通风条件良好。动物室温22~28%,相对湿度50%~55%。

将大鼠按体重随机分为8组(每组8只):安静对照、力竭对照、训练对照、训练力竭对照组和中药组、中药力竭、中药训练、中药训练力竭组。训练组进行递增性游泳训练,运动强度及时间参照文献〔2, 3〕,即适应性游泳:1次/d,共3 d,第1 d 10 min,第2 d 20 min,第3 d 30 min。从第2周至第5周,负重均为体重的3%,运动时间从30 min/d递增至60 min/d,每周增加10 min。2周开始,中药各组灌胃给予补肾益气中药煎剂,灌胃1次/d,每只10 g/kg体重^〔1〕。6 d/周,连续4周。中药训练组在大鼠运动训练结束3~4 h后灌胃补肾益气中药煎剂。对照各组灌胃等量生理盐水。

4周训练和灌胃后,所有动物均采用20%氨基甲酸乙酯腹腔麻醉,迅速解剖分离心脏剔除结缔组织,挤干血液,放入冰冷的生理盐水中漂洗,滤纸拭干,称重后置冰浴试管中分开保存。取心肌(近心房端)0.5~1 g加pH 7.2的磷酸缓冲液作为匀浆介质,在低温下制成10%的组织匀浆液,用于心钠素、血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)的放射免疫测定。所有测试均严格按照试剂盒说明书要求进行。蛋白质用考马斯亮兰法进行测定。

采用SPSS 13.0软件对所测的数据进行统计学处理,2组间比较采用独立样本t检验,多组间比较采用单因素方差分析,检验显著性水平为P < 0.05。

表 1

表 1 补肾益气中药及运动训练对大鼠体重及 心系数的影响(n = 8, x ± s)

表 1 补肾益气中药及运动训练对大鼠体重及 心系数的影响(n = 8, x ± s)

训练组、中药组和中药训练组力竭游泳时间分别为(131.00 ± 3.52),(94.50 ± 3.85)和(169.00 ± 11.59) min,与对照组(68.88 ± 14.03) min比较,明显升高(P < 0.01);中药训练组力竭游泳时间明显高于训练组和中药组(P < 0.05)。

表 2

表 2 补肾益气中药及运动训练对大鼠心肌组织ANP 和 Ang∃ 的影响(n= 8, x ± s, pg/mgprot)

表 2 补肾益气中药及运动训练对大鼠心肌组织ANP 和 AngⅡ的影响(n= 8, x ± s, pg/mgprot)

与安静对照组比较,中药组和中药训练组ANP和AngⅡ含量明显升高,差异有统计学意义(P < 0.01);与力竭对照组比较,训练力竭组、中药力竭组和中药训练力竭组ANP和AngⅡ含量明显升高(P < 0.01);训练力竭组与中药训练力竭组ANP和AngⅡ含量明显高于训练对照与中药训练组,差异具有统计学意义(P < 0.01)。

有研究认为运动心肌肥大的发生是心脏自分泌、旁分泌及胞内分泌机制调控下的心脏重塑过程^〔4〕。本实验结果显示,各组大鼠心脏系数均无明显差异,且与ANP和AngⅡ水平无明显相关性。ANP主要由心肌细胞产生和分泌的一种循环激素,它具有舒张血管、降低血压和改善心肌供氧等作用^〔5〕,可对抗去甲肾上腺素、血管紧张素等引起的缩血管效应,心钠素对心肌细胞具有保护性作用,尤其是在心肌细胞缺氧时。实验结果表明,补肾益气中药能够提高大鼠安静和力竭运动时心钠素水平,有助于改善大鼠心血管系统功能,保护力竭运动时心肌细胞的缺氧状态,提高大鼠的运动能力。

AngⅡ是心脏内分泌激素之一,它具有增加心肌收缩力,加强冠状血管紧张性和对抗心钠素等作用^〔5〕。本研究结果表明,长期给予补肾益气中药和游泳训练,能够增强运动时心肌的收缩力,提高心脏功能。其机制可能是在力竭性运动中,由于肾上腺素和雄激素水平的提高或缺血和再灌注激活心脏肾素-血管紧张素系统(RAS),引起AngⅡ含量提高;另一方面,RAS系统功能的适当提高能增强心肌收缩力,提高心脏功能^〔6〕。