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研究目的:
通过一次性长时间离心运动建立大鼠运动性延迟性肌肉酸痛(DOMS)模型,观察补充烟酸对DOMS时骨骼肌炎症的影响,以及对机体自由基代谢的影响,为DOMS的防治提供科学依据。
研究方法:
成年SPF级雄性SD大鼠按体重层次随机分组,分为对照组(E组)和烟酸组(N组),各组再依次分为安静空白对照组(SC)、运动即刻组(E0)、运动24小时组(E1)、运动48小时组(E2)、运动72小时组(E3)、安静烟酸对照组(SN)、运动烟酸即刻组(NO)、运动烟酸24小时组(N1)、运动烟酸48小时组(N2)、运动烟酸72小时组(N3)。每组各9只。所有运动组大鼠依次进行长时间下坡跑离心运动。跑台速度为18m/min,坡度-16度,持续运动120分钟。
运动组大鼠分别在运动后即刻、运动后24小时、运动后48小时、运动后72小时处死,安静组最后处死。将右侧股中间肌做HE染色,显微镜下观察肌肉的损伤情况和炎性细胞侵润程度。测定股中间肌和肝脏中SOD的活性、MDA的含量、GSH-PX的活性。
实验结果:
(1)长时间离心运动可诱导大鼠骨骼肌的损伤,在运动后24-48小时最为严重,72小时后损伤骨骼肌开始修复,补充烟酸可减轻核聚集现象,炎症细胞数量减少,炎症灶面积缩小,N3炎症细胞侵润百分比与E3相比下降22.3％。
(2)大鼠长时间离心运动后大鼠骨骼肌SOD活性下降明显,24小时后开始升高,一直到72小时,补充烟酸组的上升幅度大于对照组,N2的SOD活性比E2高14.5％,N3的SOD活性比E3高11.3％。两组间的SOD活性出现了非常显著性差异(p<0.01)。
(3)大鼠长时间离心运动后与安静组相比,骨骼肌MDA含量呈现递增趋势,运动后24小时及48小时组组间比较有显著性差异(p<0.05),在运动后即刻和运动后72小时组组间比较,有非常显著性差异(p<0.01),E3的MDA含量比N3高16.1％,E组的MDA含量均高于N组。
(4)大鼠长时间离心运动后,骨骼肌中E组在离心运动后即刻SOD/MDA比值立即下降,一直持续到运动后48小时,运动后72小时比值开始有所回升。而N组SOD/MDA比值在安静时高于对照组,且在运动后下降幅度小于对照组,N3的SOD/MDA比值回升幅度要高于E3。
(5)大鼠长时间离心运动后,骨骼肌GSH-PX活力在运动后即刻下降,在48小时后开始上升,在各相同时相点比较,安静组、24小时、48小时和72小时组均有非常显著性差异(p<0.01),N组GSH-PX活力高于E组。
(6)大鼠长时间离心运动后,肝脏SOD活性变化不大,24小时后开始升高,一直到72小时,在各相同时相点比较,24小时、48小时和72小时组均有显著性差异(p<0.05),N组SOD活性高于E组。
(7)大鼠长时间离心运动后,肝脏中MDA含量呈现递增趋势,两组均显示相同的变化趋势,在运动后24小时、48小时和72小时组组间比较,有非常显著性差异(p<0.01),E组的MDA含量均高于N组。
(8)大鼠长时间离心运动后,肝脏中E组在离心运动后即刻SOD/MDA比值立即下降,一直持续到运动后48小时,E3比值开始有所回升,而N组SOD/MDA比值在安静时高于对照组,且在运动后下降幅度小于对照组,N3的SOD/MDA比值回升幅度要高于E3。
(9)大鼠长时间离心运动后,肝脏GSH-PX活性在运动后即刻下降,在24小时后开始上升直至72小时,在各相同时相点比较,24小时、48小时和72小时组均有显著性差异(p<0.05)或非常显著性差异(p<0.01),N组GSH-PX活性高于E组。
结论:
1、大鼠长时间离心运动后,骨骼肌出现微细损伤,在运动后48小时最为严重,而补充烟酸能减轻骨骼肌组织学和超微结构的损伤变化。
2、大鼠长时间离心运动后,骨骼肌中SOD、GSH-PX活性下降,MDA含量上升,SOD/MDA比值下降,损伤在运动后48小时最为明显,具有延迟性。表明氧自由基的生成与清除失衡在运动性骨骼肌损伤的发生过程中起着重要的作用。
3、大鼠长时间离心运动后,补充烟酸能提高大鼠长时间离心运动后肌肉SOD、GSH-PX活性、降低肌肉MDA含量,使SOD/MDA比值更早趋向安静时水平。表明烟酸能提高机体抗氧化能力,加速自由基的清除。
4、大鼠长时间离心运动后,肝脏的损伤可能与I/R有关,运动后即刻SOD活性与安静水平相差不多,而GSH-PX活性下降,MDA含量上升,提示大强度运动后肝脏的损伤与脂类过氧化氢物及氧自由基有关。
5、大鼠长时间离心运动后,补充烟酸能提高肝脏SOD、GSH-PX活性、降低肌肉MDA含量,提高SOD/MDA比值,表明烟酸可以加快机体清除脂类过氧化氢物及氧自由基的能力。在运动72小时后,在肝脏中补充运动烟酸组SOD/MDA比值已非常接近于安静时水平,而骨骼肌中SOD/MDA比值与安静时相比相差甚大,表明肝脏先于骨骼肌恢复。这可能与肝脏是烟酸的代谢器官有关。