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灯盏花素消除运动性疲劳的可行性分析

来源:慧聪网
摘要:增强运动员体质和提高运动能力,延缓疲劳的产生,加快疲劳的消除,寻找不含违禁成分和毒副作用的药物和食物,是当今运动医学界的研究热点。中药灯盏花素在消除运动性疲劳和增强运动能力方面研究未见报道。笔者查阅灯盏花素的化学成分、功效及其药理作用和运动性疲劳的发生机制,认为灯盏花素消除运动性疲劳具有可行性。......

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       增强运动员体质和提高运动能力,延缓疲劳的产生,加快疲劳的消除,寻找不含违禁成分和毒副作用的药物和食物,是当今运动医学界的研究热点。中药灯盏花素在消除运动性疲劳和增强运动能力方面研究未见报道。笔者查阅灯盏花素的化学成分、功效及其药理作用和运动性疲劳的发生机制,认为灯盏花素消除运动性疲劳具有可行性。

    1灯盏花素的化学成分及功效

    灯盏花是菊科植物短葶飞蓬的干燥全草,又名灯盏细辛、东菊,主要分布于我国西南省区,首载于《滇南本草》。《中国药典》1977年版Ⅰ部曾予以收载。国内研究灯盏花化学成分含有黄酮、吡喃酮、植物甾醇、倍半萜、挥发油、焦性儿茶酚、氨基酸及微量元素等多种成分。灯盏花素主要含灯盏乙素,结构为4,5,6-三羟基黄酮-7-葡萄糖醛酸苷,又称野黄芩苷和少量灯盏甲素。灯盏花性寒、微苦、甘温辛,具有散寒解表、祛风除湿、活血化瘀、通经活络、消炎止痛等功效。目前灯盏花在临床上主要用于缺血性心脑血管病的治疗,对冠心病、高黏滞血症也有一定疗效。

    2灯盏花素的药理作用

    2.1对心血管系统的作用具有舒张血管、改善局部缺血、抗心律失常及降低肺动脉高压作用。

    2.2对脑部的作用具有抗脑缺血再灌注损伤,改善脑功能,提高记忆力及延缓衰老作用。

    2.3对血液系统的影响具有降低血液粘度,抗凝血和降血脂作用。

    2.4对消化系统的作用具有对肝细胞保护作用,可促进胃溃疡愈合。

    2.5对泌尿系统的作用可降低肾功能不全患者的血浆尿素氮,在一定程度上保护肾功能作用。

    2.6清除自由基、抗氧化作用陈小夏等[1]研究灯盏花素对细胞膜脂质过氧化损伤的作用。结果发现灯盏花素对黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶系统、H2O2及UV照射3种方法引起的细胞膜硫代巴比妥酸反应物生成增加均有抑制作用,其作用呈剂量依赖性,提示灯盏花素对自由基引起的细胞膜脂质过氧化损伤有保护作用。刘宏等[2]也同样研究发现灯盏花素具有清除羟自由基的作用。

    2.7抗常压耐缺氧能力朱君荣等[3]研究发现灯盏花素冰片注射液明显提高小鼠常压耐缺氧能力。

    2.8降低钙超载陈康宁等[4]研究发现灯盏花素作为PKC抑制剂,通过对PKC的抑制作用来抑制钙的内流,减轻钙超载。曲友直等[5]同样也发现灯盏花素具有抑制钙内流作用,从而减轻缺血再灌注损伤。

    2.9增加脑内ATP含量和ATP酶活性脑组织缺血时,氧供中断,导致线粒体能量代谢障碍,ATP含量减少,引起Na+-K+-ATP和Ca2+-ATP酶活性下降,细胞外K+增多、细胞内Na+滞留并严重影响膜内外Ca2+的转运,从而导致细胞内Ca2+超载,激活蛋白酶、蛋白激酶等,PKC的移位激活进一步促进细胞内钙超载,而钙超载又可激活PKC,形成恶性循环,最终神经细胞膜降解、细胞骨架解体、DNA断裂,神经细胞死亡。张焰等[6]研究发现灯盏花素可明显增加脑缺血及再灌注后ATP含量和ATP酶活性。陈小夏等[7]也研究发现能增加脑缺血及再灌注后ATP酶活性,从而降低了神经细胞的缺血再灌注损伤。

    2.10其他灯盏花素还具有抗癌变、抑制细胞凋亡、降低细胞间黏附分子[8]等作用。

    3疲劳的概念及评价

    在近百年来的研究中,关于疲劳的概念,许多学者从自己研究成果出发,提出过不同的看法。1982年的第5届国际运动生物化学会议上,大会对疲劳的概念作了统一,认为疲劳是“机体生理过程不能持续其功能在一特定水平,各器官不能维持预定的运动强度”。运动性疲劳主要是指由运动引起身体能力下降的现象。运动性疲劳产生的原因和机制十分复杂,是机体生命活动多种因素综合变化的结果。

    疲劳的评价方法主要有两种,耐力试验和生化改变的检测。疲劳的宏观表现主要是运动时能量体系输出的最大功率下降和肌肉力量下降。测定机体持续运动至力竭的时间可以反映机体的耐力。运动时正是由于生化改变才导致了疲劳感觉的发生。因此可以用引起疲劳的生化指标来研究疲劳的发生及其发展变化过程。

     4运动性疲劳的发生机制

    运动性疲劳的发生机制是极其复杂的问题,生化、生理及运动医学专家们进行了广泛而深入的研究,但对引起疲劳的原因和机理还没有完全阐明。目前对其产生机制提出如下几种假说。

    4.1衰竭学说运动性疲劳的原因是体内能源物质的耗尽。最有力的证据是长时间运动中工作能力下降的同时常伴随血糖浓度的降低,补充糖后有一定程度的提高。现代生理学的许多实验材料也支持了这个假说。例如,伯格斯特龙Bergstrom1967发现ATP和CP的储备率低于使用率时,运动就不能持久;而且发现当疲劳时ATP只略微下降,而CP下降十分明显,表明CP的消耗对疲劳的发生更为重要。

    4.2堵塞学说运动性疲劳是由于某些代谢产物在肌肉组织中堆积造成的。19世纪兰克发现肌肉收缩期产生的某些物质的堆积使肌肉收缩能力下降。这些堆积物被判明为乳酸等。弗雷车和霍普金斯1907年发现在肌肉疲劳的同时,血乳酸浓度也在升高。有些学者认为Ca2+在肌肉中堆积,在长时间运动中可能是引起疲劳的重要原因。

    4.3内环境稳态失调学说认为运动时血液pH值过分降低,严重脱水导致血浆渗透压及电解质浓度的变化都是足以引起疲劳的原因,赫尔曼松的研究发现,在时间长短不同的13次达到力竭的极量工作之后,在同一受试者身上测出每次血乳酸的最高值皆大致相同,大约18mmol/L。据此,笔者认为高乳酸浓度所引起的内环境失调可能是产生疲劳的重要原因之一。

    4.4保护性抑制学说运动时大量冲动传至大脑皮质相应的神经元,使其长时间兴奋导致消耗增多,为了进一步避免消耗,便产生了抑制过程,这对于大脑皮质的保护有着一定积极作用。

    4.5突变学说1980年,Edwards提出了对疲劳进行综合分析,即突变理论。此理论得到了许多实验的支持。该理论认为,疲劳的发生是一个复杂的过程,可以发生在多个位点。不能用单一的机制去解释所有形式或强度的运动。它认为,机体所有活动受大脑控制,形成大脑对身体各个环节的控制链。运动引起疲劳时,控制链中一个或几个环节会由于疲劳而引发某种变化,最终这种变化都将反馈到大脑皮质。许多实验已经证明疲劳时大脑皮质中突触抑制性递质γ-氨基丁酸含量增加,从而使大脑皮质兴奋性降低,引起疲劳。

    4.6自由基学说自由基是指外层电子轨道含有未配对电子的基团。在细胞内,线粒体,内质网,细胞核,质膜和胞液中都可以产生自由基。由于自由基化学性质活泼,可以与机体内糖类、蛋白质、核酸及脂类等发生反应,因此,能造成细胞功能和结构的损伤和破坏。研究发现,剧烈运动后自由基产生过多,可造成肌纤维膜、内质网完整性丧失,妨碍了正常的细胞代谢与机能;还造成胞浆中Ca2+的堆积,影响了肌纤维的兴奋-收缩耦联,使肌肉的工作能力下降;自由基能引起线粒体呼吸链产生ATP的过程受到损害,使细胞能量生成发生障碍,影响了肌纤维的收缩功能;另外,还有一些重要的酶由于自由基的作用而失活,从而产生一系列病理变化,也能导致肌肉收缩能力下降产生疲劳。因此认为,自由基与运动性疲劳有着密切的关系,是导致运动性疲劳的重要原因。

    针对运动性疲劳产生机制采取相应防止措施,对消除或延缓疲劳有重要意义。

    5灯盏花素抗运动性疲劳的可行性分析

    5.1从灯盏花素的功效来看灯盏花素具有活血化淤、通经活络作用。这类中药可促进新陈代谢,改善微循环,可促进恢复或消除运动性疲劳。

    5.2从灯盏花素的化学成分来看灯盏花素含有黄酮类活性物质药效成分,具有扩张血管,促进血液循环和代谢,耐缺氧等作用,可防止乳酸过多的堆积而促进疲劳的消除。

    5.3从灯盏花素药理作用来看灯盏花素具有清除自由基、抗氧化保护细胞膜的作用;降低钙超载;增加脑内ATP含量和ATP酶活性、降低血浆尿素氮等等,都可延缓或消除疲劳的作用。

      6结语

    灯盏花素具有广泛的作用,特别是在改善心血管功能,促进血液循环和代谢等方面具有显著作用。从运动角度出发,研究灯盏花素的抗疲劳作用,可为研究新型运动补剂提供依据,这无疑对于运动性疲劳有积极意义。

作者: 2009-8-14
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