石君杰 蘭加陸 胡贏贏 葉祥明
適量的運動負荷可促使心肌舒縮因子的適度分泌,有利于心肌自由基的清除;而劇烈運動會使心肌細胞產(chǎn)生過多的自由基,引起心肌能量相關酶的活性降低,導致運動性疲勞[1]。因此,在運動性疲勞的研究中,維護心臟機能正常,防止發(fā)生心肌疲勞,是防治運動性疲勞的關鍵。經(jīng)皮穴位電刺激療法(transcutaneous electrical acupoint stimulation,TEAS)融合了經(jīng)皮電刺激療法和針刺療法的特點,較之針刺療法減少了創(chuàng)傷和疼痛,又可通過經(jīng)絡、腧穴發(fā)揮整體和良性調節(jié)作用。目前,TEAS 在防治運動性疲勞方面得到廣泛應用[2]。課題組前期研究顯示,TEAS“足三里”穴具有良好的抗運動性疲勞效應,并對胃黏膜有一定的保護作用[3-4]。但有關TEAS 對運動性疲勞心肌損傷作用機制的研究報道較少。本實驗擬在前期研究工作的基礎上,采用TEAS“足三里”穴預處理的方式,觀察其對運動性疲勞大鼠心臟內分泌激素腦鈉素(brain natriuretic pepti-de,BNP)、尾加壓素Ⅱ(urotensinⅡ,UⅡ)的影響,現(xiàn)報道如下。
1.1 動 物 清潔級雄性SD 大鼠21 只,體質量(200±20)g,購自浙江中醫(yī)藥大學實驗動物中心。實驗動物許可證號:SYXX(浙)2013-0184。實驗過程中對動物的處置符合相關動物倫理學標準條例。實驗動物常規(guī)適應性喂養(yǎng)1 周。
1.2 試劑與儀器 BNP 酶聯(lián)免疫試劑盒(北京華英生物技術研究所,批號20170116)、UⅡ酶聯(lián)免疫試劑盒(北京華英生物技術研究所,批號20170325)。韓式穴位神經(jīng)刺激儀(LH 202 H 型,成都鑫奧醫(yī)療器械公司);γ-放射免疫計數(shù)器(GC1500,安徽中佳科學儀器有限公司)。
2.1 動物分組與模型制備 21 只SD 大鼠按照隨機數(shù)字表法分為正常組、模型組和TEAS 組,每組7只。參照文獻[5],在課題組前期研究工作基礎上,進一步改良建模方法。模型組與TEAS 組參照Bedford建立的漸增負荷法(跑臺坡度與速度)建立運動性疲勞模型。一級負荷:0°,8.2m/min,運動15min(相當于53%V02max);二級負荷:5°,15m/min,運動15min(相當于64%V02max);三級負荷:10°,19.3m/min,運動90min(相當于76%V02max)。總運動時間為120min。運動中采取毛刷刺激驅使大鼠維持足夠的運動強度。每天1 次,共7 天。第7 天,保持大鼠在三級運動負荷下持續(xù)運動至力竭狀態(tài)。力竭狀態(tài)判斷標準:連續(xù)給大鼠施加毛刷刺激后,大鼠不能繼續(xù)跑動,下跑臺后疲態(tài)明顯,連續(xù)喘息,暫時無逃避反應。正常組不進行任何操作,僅每天適應跑臺環(huán)境。
2.2 針刺干預 TEAS 組大鼠每天運動前在雙側“足三里”穴處進行TEAS 治療。大鼠的穴位定位參照中國針灸學會實驗針灸研究會制定的《實驗動物針灸穴位圖譜》[6],足三里穴位于大鼠后肢膝關節(jié)后外側,腓骨小頭下約5mm 處。治療參數(shù)為連續(xù)波、頻率2Hz、強度5mA、持續(xù)30min,以大鼠肢體微顫為度。正常組、模型組不做任何處理。
2.3 指標檢測
2.3.1 力竭運動時間 實驗最后1 天,大鼠在三級運動負荷下運動90min 后,繼續(xù)施加毛刷刺激使大鼠持續(xù)運動,直至力竭狀態(tài),由獨立觀察者記錄大鼠從開始運動到出現(xiàn)力竭狀態(tài)的時間。
2.3.2 腦鈉素、尾加壓素Ⅱ 實驗最后1 天,大鼠力竭運動后,麻醉,消毒,心尖部取血5mL,4℃、3000r/min離心15min,取上清液放入離心管,采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA 法)測定大鼠血BNP、UⅡ水平。
2.4 統(tǒng)計學方法 應用SPSS 16.0 統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析,實驗數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差()表示,組間比較采用單因素方差分析,以P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
3.1 各組大鼠力竭運動時間比較 與正常組比較,模型組大鼠力竭運動時間明顯縮短(P<0.01);與模型組比較,TEAS 組力竭運動時間明顯延長(P<0.05)。見表1。
表1 各組大鼠力竭運動時間比較(min,)
表1 各組大鼠力竭運動時間比較(min,)
注:正常組和模型組運動前不予任何處理;TEAS 組運動前TEAS 足三里穴;TEAS 為經(jīng)皮穴位電刺激療法;與正常組比較,aP<0.01;與模型組比較,bP<0.05
3.2 各組大鼠心臟內分泌激素水平比較 與正常組比較,模型組大鼠血BNP 含量升高、UⅡ含量降低(P均<0.01);與模型組比較,TEAS 組大鼠BNP 含量降低、UⅡ含量升高(P 均<0.05)。見表2。
表2 各組大鼠血BNP、UⅡ水平比較()
表2 各組大鼠血BNP、UⅡ水平比較()
注:正常組和模型組運動前不予任何處理,TEAS 組運動前TEAS 足三里穴;TEAS 為經(jīng)皮穴位電刺激療法;BNP 為腦鈉素;UⅡ為尾加壓素Ⅱ;與正常組比較,aP<0.01;與模型組比較,bP<0.05
延緩或消除心肌損傷,防止心臟過度負荷已成為運動性疲勞的研究熱點之一。BNP 是重要的心臟舒血管因子,在對抗腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)的縮血管作用等方面發(fā)揮著重要作用。UⅡ是重要的心臟縮血管因子,其縮血管活性比內皮素強8~110 倍。BNP、UⅡ作為心肌應激的敏感因子,能靈敏反映心臟機能變化,用于監(jiān)測心肌機能,在運動訓練中具有重要的意義。研究發(fā)現(xiàn),超長時運動負荷能引起心肌受損,使得血清BNP 含量明顯增加;也有研究報道進行大強度運動訓練后的大鼠心肌BNP mRNA 表達增強[7]。本實驗結果顯示,與正常組比較,運動性疲勞模型組大鼠UⅡ含量降低,BNP 含量升高,與運動性疲勞心肌損傷的病理改變相符合。
運動性疲勞屬中醫(yī)“虛證”范疇,與臟腑虛弱、功能失調密切相關。研究發(fā)現(xiàn),針灸療法對消除運動性疲勞、改善機體運動能力,有較為肯定的作用,并具有整體性和良性調節(jié)的特點[8]。應曉明等[9]認為,TEAS抗運動性疲勞的療效優(yōu)于穴位注射療法和艾灸療法。在針灸療法防治運動性疲勞選用的穴位中,以足三里穴的選用頻率最高。足三里穴屬足陽明胃經(jīng),胃經(jīng)與脾經(jīng)相表里。脾主肌肉四肢,脾胃又為氣血生化之源、后天之本;《針灸大成》載足三里穴主“臟氣虛憊,真氣不足”,《靈樞·海論》曰“胃者,水谷之海,……下至足三里”,說明足三里具有補益氣血、扶正培元之功效。
防治運動性疲勞的關鍵在于早期干預。根據(jù)中醫(yī)“治未病”思想,古代醫(yī)家提出“逆針灸”方法進行早期干預。明高武《針灸聚英》提出“無病而先針灸曰逆。逆,未至而迎之也”。陳澤斌等[10]、楊翼等[11]在此基礎上提出“穴位針刺預處理”方法,證實針刺預處理可以啟動機體內源性自我保護機制。本研究以TEAS預處理的方法,通過對足三里穴的刺激,增強機體對運動性疲勞的預適應性和耐受性。研究結果表明,TEAS 組力竭運動時間比模型組明顯延長(P<0.05),血BNP 含量降低、UⅡ含量升高(P<0.05),提示TEAS“足三里”穴預處理,可消除或延緩運動性疲勞的產(chǎn)生,能減少BNP 水平升高程度,增加UⅡ分泌,提高心肌應激能力,對運動性疲勞心臟機能具有一定保護作用。