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题目:垂盆草对运动训练大鼠不同组织NO-NOS体系和ATPase活性影响的实验研究

关键词:垂盆草,运动训练,一氧化氮,一氧化氮合酶, ATPase

  摘要

垂盆草为景天科多年生草本植物,中药垂盆草为豆科植物扁茎黄芪干燥成熟的种子,其性温味甘,新鲜或干燥全草入药,归肝、肾经。现代医学研究表明垂盆草具有多方面的治疗功效:垂盆草对小白鼠四氯化碳性肝损伤具有保护作用;对机体的细胞免疫反应有显著的抑制作用,能使胸腺细胞数降低,而骨髓中T细胞比例显著增高,增强非特异吞噬性及特异性体液和细胞免疫功能;具抗炎、抑菌作用,尤其对白色葡萄球菌抑制作用较强;具有扩张冠状血管,降血压,降血脂的作用;具有抗血小板聚集作用,促进内皮细胞功能及调节血管活性物质,保护缺血再灌注心肌,减少心肌梗死面积;能抑制组胺引起的毛细血管通透性增加;垂盆草总黄酮具有抗致突变、抗致畸、抗致癌的作用,且使用安全范围大,无明显毒副作用。 一氧化氮(NO)是一种化学结构简单的特殊的小分子物质,性质活泼。它是在一氧化氮合酶的催化下,由左型精氨酸与活性氧分子作用而产生的。NO作用广泛,主要能调节血管张力,维持血压稳定,维持血管内皮的完整性,并能抑制血小板聚集,防止血栓的形成;在呼吸系统,NO可扩张气管和支气管;NO在神经系统中与学习、记忆密切相关,是神经元学习和记忆机制的模式之一;在免疫系统中,NO是巨噬细胞发挥杀伤靶细胞效应的信使分子。但大量的NO可损伤正常细胞和组织,参与自身免疫性组织损伤。动物组织中存在两种类型的NOS--iNOS和cNOS,一般由cNOS产生的生理剂量的NO具有生理性调节功能,而在机体损伤或免疫刺激后,由iNOS产生的大剂量的NO则具有细胞毒性作用。NO对机体的作用具有两重性,运动中产生适量的NO对机体起保护作用,具有良性的一面;过多的NO生成将对机体的正常功能产生负面影响,加重组织损伤程度,降低机体运动能力。 三磷酸腺苷酶(ATPase)是一族酶,镶嵌在组织细胞膜上,是生物膜上的一种蛋白酶,具有载体和酶的功能,它是Na+-K+泵、Ca2+泵、H+泵的构成成分,是物质跨膜转运中一种非常重要的酶,常以ATPase复合物形式存在。在能量代谢中,该复合物即是合成酶,又是水解酶,在生物体内它即可催化ADP和Pi结合,生成ATP储存能量,又可催化ATP水解成为ADP和Pi并释放出大量自由能,为各种生命活动提供能量,是生物体内必不可少的一种酶。运动可以使机体发生一系列生理、生化改变,其中能量代谢的变化最为明显,这样对红细胞的影响非常大,容易导致内环境失调,运动能力下降。而ATPase在这一代谢过程中对维持细胞膜的正常功能,改善和提高机体代谢的能力具有重要作用。 本实验探讨补充垂盆草冲剂对运动训练大鼠的运动能力及NO-NOS体系和ATPase活性变化的影响,为垂盆草在运动医学领域中的应用提供动物实验依据。实验选用SD雄性大鼠24只,体重180g-220g,两月龄,适应性饲养1周并筛选后,将大鼠随即分为安静对照组(A),运动力竭组(B),垂盆草力竭组(C)。各组大鼠自由摄入水和基础饲料,C组采用灌胃法给药,每天以400mg/kg体重的药量灌服一次,A组安静饲养,B组和C组于动物跑台上先进行1周的适应性训练,然后进行7周递增负荷耐力训练,最后一天训练至力竭,然后断头处死,立刻取心脏、肝脏、肾脏、脑、股四头肌制成组织匀浆。测定其生理指标:NO;iNOS;总NOS;H+,K+-ATPase;Ca2+,Mg2+-ATPase; 总ATPase;Na+,K+-ATPase。 结论:补充垂盆草冲剂可以使运动训练大鼠力竭时间延长21.30%;使运动训练大鼠心肌、肝脏、股四头肌、肾脏、脑组织中NO的含量升高;使脑、股四头肌和心肌组织中iNOS含量比运动力竭组升高,肝脏组织中iNOS活性低于运动力竭组;使脑和心脏组织中总NOS活性比运动力竭组升高,肝脏和股四头肌组织中总NOS活性低于运动力竭组,可能是对机体的一种保护性作用。使运动大鼠各组织中H+,K+-ATPase、Na+,K+-ATPase 和Ca2+,Mg2+-ATPase活性显著升高;使脑、肝脏和心肌组织中总ATPase活性升高,使肾脏组织中总ATPase活性低于运动力竭组。提示补充垂盆草冲剂可以改善运动大鼠心血管系统和组织中血管的收缩与舒张,增加血液供给,提高ATPase活性,激活Ca2+和钙调蛋白,催化L-Arg和氧反应生成NO。