人參養榮湯對大鼠運動中樞性疲勞的影響

陳楚杰， 潘華山， 賴秋媛， 焦潤藝， 黃德強， 汶希

（廣州中醫藥大學，廣東廣州 510006）

人參養榮湯作為一種補益劑，具有溫補氣血功效，有近900年的應用歷史。我國有諸多學者臨床應用人參養榮湯治療疲乏等癥，取得了較好的效果。馮燁等[1，2]臨床應用人參養榮湯治療疲乏癥結果表明，其可改善患者疲乏癥狀，對于患者情緒、總體生活質量、軀體功能及呼吸困難情況也有較明顯改善。耿以安等學者[3]研究顯示人參養榮湯加減治療慢性疲勞綜合征效果良好。陳衍智等[4]研究認為人參養榮湯可以提高小鼠抗疲勞、耐缺氧和耐高低溫能力，具有抗疲勞和抗應激作用。本課題組基于人參養榮湯抗疲勞、抗疲乏、可顯著改善慢性疲勞癥狀的作用，開展其對運動中樞性疲勞的動物研究，以期為運動疲勞恢復提供指導，現將研究結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 動物 實驗選用SPF級雄性SD大鼠48只，180～220 g，由廣州醫藥大學實驗動物中心提供，并在廣州醫藥大學實驗動物中心SPF動物實驗室飼養，動物質量合格證號：312024300003479。大鼠均分籠飼養，每籠5只，飼養籠選用塑料制品，并配用不銹鋼罩、玻璃吸水瓶和不銹鋼吸水管，墊料為消毒木屑（每周更換2～3次），飼養溫度21～24℃，濕度60%～70%，自然光照，以國家標準固體混合飼料喂養，自由飲食、飲水。

1.2 藥物 人參養榮湯方由白芍30 g，當歸、陳皮、黃芪、肉桂、人參、白術、炙甘草各10 g，熟地、五味子、茯苓各7.5 g，遠志5 g組成，組成藥物均購于廣州康美藥業有限公司；支鏈氨基酸（BCAA）由無錫金維氨生物科技有限公司生產。

1.3 主要試劑與儀器 全血乳酸、血尿素氮、血紅蛋白、肌酸激酶試劑盒（南京建成生物工程研究所）；游離色氨酸（f-Trp）標準品、支鏈氨基酸標準品、5-羥色胺（5-HT）標準品、5-羥吲哚乙酸（5-HIAA）標準品（西安化學試劑廠）。ABXMicros60全自動血細胞分析儀（法國Horiba ABX診斷公司）；Anke ABL-50B高速離心機（上海安亭儀器廠）；LC-6A高壓液相色譜儀、LPAD-6A紫外檢測器、RF-5301P熒光分光光度計（日本島津公司）；TGL-16冷凍離心機（上海安亭儀器廠）。

1.4 分組、造模與給藥 大鼠適應性訓練3 d后，將大鼠按照體質量由輕到重進行編號，根據隨機數字表將48只大鼠分為4組，即空白組、模型組、支鏈氨基酸組、人參養榮湯組，每組12只。12只空白組大鼠不進行游泳訓練，其余36只復制運動中樞性疲勞模型。動物游泳池水深設定為50 cm，水溫30℃，打開游泳池電源開關，開始加熱，直至水溫恒定后放入實驗大鼠，實驗過程中有專人驅趕大鼠，防止在游泳過程中出現不游的情況而產生偷懶行為。通過秒表記錄大鼠在動物游泳池中游泳至力竭的時間（即大鼠游泳協調性顯著性下降、身體下沉、水淹沒鼻尖至再次浮出水面超過10 s），每天1次游泳訓練，共4周[5-7]。按成人與大鼠間藥物劑量換算表進行折算，人參養榮湯煎液每mL含生藥0.5 g（每次灌胃的生藥量為2.5 g/kg）；將支鏈氨基酸配制成0.02 g/mL（每次灌胃的劑量為2 g/kg）。空白對照組：正常飼養4周，不給予任何處置；模型組：正常造模，每次游泳前1 h、游泳后5 h蒸餾水灌胃，每次1 mL，共4周；支鏈氨基酸組：每次游泳前1 h、游泳后5 h，給予大鼠支鏈氨基酸灌胃，每次1 mL，共治療4周；人參養榮湯組：每次游泳前1 h、游泳后5 h，給予大鼠人參養榮湯灌胃，每次1 mL，共治療4周。

1.5 觀察指標與方法 大鼠最后1次游泳力竭后，采用100 g/L水合氯醛（給藥量按0.4 mL每100 g大鼠體質量計算）經腹腔注射麻醉，將大鼠仰臥位固定，開胸心臟取血，將血液裝入事先肝素鈉抗凝的離心管內，靜置30 min，2 000 r/min離心15 min，用吸管吸取上置血清，放入-20℃冰箱保存備用。比色法測定乳酸、血紅蛋白水平；速率法測定肌酸激酶水平；脲酶法測定尿素氮水平；高效液相色譜法測定支鏈氨基酸、游離色氨酸水平；熒光分光光度法測定5-羥色胺、5-羥吲哚乙酸水平。

1.6 統計方法 采用SPSS 16.0統計軟件進行數據處理，實驗結果以均數±標準差(±s)表示，多組均數之間的比較采用單因素方差分析（one-way ANOVA），各組之間兩兩比較采用LSD-t檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 大鼠一般情況觀察 與空白組比較，模型組大鼠體質量下降明顯，精神萎靡，反應遲鈍，皮毛晦暗，脫毛，攝食及飲水量明顯減少，便溏。人參養榮湯組與支鏈氨基酸組大鼠體質量、毛色、精神、攝食及飲水量、大便較模型組明顯好轉。其中人參養榮湯組與支鏈氨基酸組大鼠各死亡1只。

2.2 各組大鼠游泳力竭時間比較 表1結果顯示：與模型組比較，人參養榮湯組、支鏈氨基酸組大鼠游泳力竭時間顯著延長，差異有統計學意義（P＜0.01），且人參養榮湯組游泳力竭時間較支鏈氨基酸組延長（P＜0.01）。提示人參養榮湯組可以延長大鼠的游泳力竭時間，作用優于支鏈氨基酸組。

表1 各組大鼠游泳力竭時間比較Table 1 Comparison of the time for exhaustive swimming in various groups (±s)

表1 各組大鼠游泳力竭時間比較Table 1 Comparison of the time for exhaustive swimming in various groups (±s)

①P＜0.01，與模型組比較；②P＜0.01，與支鏈氨基酸組比較

力竭時間（t/s）301±43.18 337±23.80①384± 35.40①②組別模型組支鏈氨基酸組人參養榮湯組N 12 11 11

2.3 各組大鼠全血乳酸、血紅蛋白、肌酸激酶、尿素氮水平比較 表2結果顯示：與空白組比較，模型組大鼠全血乳酸、肌酸激酶、尿素氮值升高，血紅蛋白值降低，差異均有統計學意義（P＜0.01）。與模型組比較，人參養榮湯組、支鏈氨基酸組大鼠全血乳酸、肌酸激酶降低，差異均有統計學意義（P＜0.01），且人參養榮湯組降低作用優于支鏈氨基酸組。與模型組比較，人參養榮湯組血紅蛋白升高，差異有統計學意義（P＜0.01）。與模型組比較，人參養榮湯組、支鏈氨基酸組大鼠尿素氮降低，差異均有統計學意義（P＜0.01），但2個給藥組間比較差異無統計學意義（P＞0.05）。表明人參養榮湯組在降低血乳酸、肌酸激酶值及升高血紅蛋白方面優于支鏈氨基酸組。

2.4 各組大鼠血清游離色氨酸和支鏈氨基酸水平比較 表3結果顯示：與空白組比較，模型組大鼠血清色氨酸水平升高，支鏈氨基酸水平降低，色氨酸/支鏈氨基酸比值升高（均P＜0.01）；與模型組比較，人參養榮湯組、支鏈氨基酸組大鼠血清色氨酸水平降低，支鏈氨基酸水平升高，色氨酸/支鏈氨基酸值降低（均P＜0.01），且人參養榮湯組對色氨酸、支鏈氨基酸、色氨酸/支鏈氨基酸的改善作用優于支鏈氨基酸組（均P＜0.01）。

表2 各組乳酸、血紅蛋白、肌酸激酶、尿素氮水平比較Table 2 Comparison of the levels of lactic acid，hemoglobin，creatine kinase and urea nitrogen in various groups (±s)

表2 各組乳酸、血紅蛋白、肌酸激酶、尿素氮水平比較Table 2 Comparison of the levels of lactic acid，hemoglobin，creatine kinase and urea nitrogen in various groups (±s)

①P＜0.01，與空白組比較；②P＜0.01，與模型組比較；③P＜0.01，與支鏈氨基酸組比較

尿素氮[c/（mmo1·L-1）]6.14±0.2 8.67±0.2①7.42±0.2②6.69±0.2②分組空白組模型組支鏈氨基酸組人參養榮湯組N 12 12 11 11乳酸[c/（mmol·L-1）]5.27±0.2 20.72±0.5①18.63±0.3②16.46±0.3②③血紅蛋白[ρ/（g·L-1）]117.42±4.1 85.24±3.9①93.31±3.6 113.38±4.1②肌酸激酶[J/（U·mL-1）]1.46±0.50 2.63±0.01①2.31±0.07②1.86±0.05②③

表3 各組大鼠血清色氨酸、支鏈氨基酸水平比較Table 3 Comparison of the levels of f-Trp and BCAA in various groups (±s)

表3 各組大鼠血清色氨酸、支鏈氨基酸水平比較Table 3 Comparison of the levels of f-Trp and BCAA in various groups (±s)

①P＜0.01，與空白組比較；②P＜0.01，與模型組比較；③P＜0.01，與支鏈氨基酸組比較

色氨酸/支鏈氨基酸0.070 9±0.005 3 0.545 0±0.037 6①0.458 6±0.021 3②0.215 9± 0.017 0②③組別空白組模型組支鏈氨基酸組人參養榮湯組N 12 12 11 11色氨酸[c/（μmol·L-1）]23.09±1.34 142.49±6.62①103.47±4.46②63.67± 2.93②③支鏈氨基酸[c/（μmol·L-1）]328.42±5.26 264.18±7.28①227.91±5.69②303.92± 10.52②③

2.5 各組大鼠血清5-羥色胺及5-羥吲哚乙酸水平比較 表4結果顯示：與空白組比較，模型組大鼠血清5-羥色胺、5-羥吲哚乙酸水平升高，5-羥吲哚乙酸/5-羥色胺比值降低（均P＜0.01）；與模型組比較，人參養榮湯組、支鏈氨基酸組大鼠血清5-羥色胺、5-羥吲哚乙酸水平均降低（P＜0.05），2個給藥組間比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。與模型組比較，人參養榮湯組5-羥吲哚乙酸/5-羥色胺比值升高（P＜0.05），支鏈氨基酸組無明顯變化（P＞0.05）。表明人參養榮湯在降低5-羥色胺生成、增強5-羥色胺轉換率方面優于支鏈氨基酸。

表4 各組大鼠血清5-羥色胺、5-羥吲哚乙酸水平比較Table 4 Comparison of the serum levels of 5-HT and 5-HIAA in various groups (±s)

表4 各組大鼠血清5-羥色胺、5-羥吲哚乙酸水平比較Table 4 Comparison of the serum levels of 5-HT and 5-HIAA in various groups (±s)

①P＜0.01，與空白組比較；②P＜0.05，與模型組比較

組別空白組模型組支鏈氨基酸組人參養榮湯組5-羥吲哚乙酸/5-羥色胺0.748±0.071 0.663±0.045①0.641±0.011 0.717±0.075②N 12 12 11 11 5-羥色胺[w/（ng·g-1）]252.11±3.65 573.41±5.11①514.17±5.17②441.95±4.87②5-羥吲哚乙酸[w/（ng·g-1）]261.08±22.71 379.28±21.25①328.15±19.41②314.66±18.24②

3 討論

第五屆國際運動生化學術會議將運動性疲勞定義為“機體生理過程不能持續其機能在特定水平上和/或不能維持預定的運動強度”[8]。隨著社會的不斷發展，運動性疲勞逐漸受到體育界和醫學界的重視，這對防治運動性疾病，保障運動員健康，提高運動成績等有重要意義。運動性疲勞分為外周性疲勞與中樞性疲勞，外周性疲勞一般指肌肉疲勞，而中樞性疲勞是指由于運動神經中樞紊亂造成運動神經興奮性下降的現象[9]。運用中醫藥抗運動性疲勞一直是我國運動醫學領域的研究熱點。

中醫古籍無“運動性疲勞”一詞，多數中醫學者認為運動性疲勞屬于中醫“勞倦”、“虛損”、“勞役”、“勞傷”等范疇。本研究中的人參養榮湯出自《太平惠民和劑局方》，由12味藥組成：人參、白術（土炒）、茯苓、炙甘草、當歸、熟地黃、白芍（麩炒）、炙黃芪、陳皮、遠志（制）、肉桂、五味子（酒蒸）。內含四君子湯與當歸補血湯之義。人參補脾益氣，熟地黃大補陰血為君藥；黃芪、白術、茯苓助人參補脾益氣且祛濕，當歸、白芍助熟地黃補血養心肝，共為臣藥；肉桂補火助陽、溫暖脾腎，陳皮理氣行滯、使補而不滯，五味子斂肺滋腎、生津止渴，遠志寧心安神，共為佐藥；炙甘草益氣調藥為使。全方共奏益氣補血、養心安神之功，主治積勞虛損、四肢沉滯、骨肉酸疼、行動喘啜等證，且已得到諸多學者臨床應用驗證。本研究觀察人參養榮湯對大鼠運動后中樞性疲勞的影響，結果顯示人參養榮湯可顯著延長大鼠的力竭游泳時間，表明人參養榮湯可改善大鼠運動后中樞性疲勞。另外，補充支鏈氨基酸可使長時間大強度運動后的疲勞程度降低[10，11]。因此，本研究以支鏈氨基酸為陽性對照藥，結果顯示，在延長大鼠的力竭游泳時間方面，人參養榮湯優于支鏈氨基酸。

乳酸產生于能量代謝活躍的骨骼肌，是無氧糖酵解產物?！岸氯麑W說”認為，若運動過于劇烈或持久，體內乳酸來不及被處理，乳酸堆積使肌肉中H+濃度上升，pH值下降，進而引起一系列生化變化，是導致疲勞的重要原因[12]。血清肌酸激酶與運動時和運動后能量平衡及轉移有密切關系，是評定疲勞程度和恢復過程的重要指標。血液中的尿素氮濃度的高低，可因運動量和強度大小的不同而發生變化，當肌肉進行大量的運動時，肌肉便通過丙氨酸的形式釋放出氨，氨的釋放量與運動總量和運動強度成正比。而氨則是合成尿素氮的原料，血液中的尿素氮濃度指標在理論上可以評定運動員運動后的疲勞程度[13]。血紅蛋白是人體運輸氧氣的載體，是運動性疲勞重要的血液診斷指標。人體運動能力下降或運動性疲勞發生時，血紅蛋白含量下降。本研究以運動性疲勞大鼠模型為研究對象，探討了人參養榮湯對運動性疲勞大鼠上述血液生化指標的影響。結果表明，運動性疲勞大鼠乳酸、肌酸激酶、尿素氮水平升高，血紅蛋白降低，與文獻[14，15]研究結果一致；人參養榮湯可降低乳酸、肌酸激酶、尿素氮水平，提高血紅蛋白水平。

在導致運動中樞性疲勞的因素中，5-羥色胺作為一種抑制性神經遞質受到了諸多學者的關注，大量證據表明腦中5-羥色胺的增加可致運動中樞性疲勞，引起乏力、倦怠、食欲不振、睡眠紊亂等癥狀。例如，Davis等[16]研究發現超長低強度游泳后及劇烈跑臺運動后，腦內5-羥色胺均增加；Chaouloff等[17]觀察運動對小鼠腦5-羥色胺系統的影響，發現5-羥色胺的激活參與了運動性疲勞；Hoffmann等[18]研究發現，長時間的運動訓練可降低5-羥色胺的合成和代謝；許玲[19]研究發現長時間運動會引起色氨基酸譜發生變化，色氨酸、色氨酸/支鏈氨基酸比值的增加，可促進腦內轉運和5-羥色胺、5-羥吲哚乙酸濃度的提高，從而引起中樞疲勞。本研究結果顯示：模型組大鼠血清5-羥色胺、5-羥吲哚乙酸水平較空白組升高；與模型組比較，人參養榮湯組大鼠血清5-羥色胺、5-羥吲哚乙酸水平降低。表明人參養榮湯可下調運動性疲勞大鼠血清5-羥色胺、5-羥吲哚乙酸水平。另外，本研究觀察人參養榮湯對血清色氨酸、支鏈氨基酸水平的影響，結果顯示人參養榮湯可降低血清色氨酸水平，升高支鏈氨基酸水平。

綜上所述，人參養榮湯可顯著延長大鼠的游泳時間，促進血清肌酸激酶、尿素氮、乳酸等代謝廢物的排出，提高其血紅蛋白濃度，降低血中色氨酸、5-羥色胺水平，升高支鏈氨基酸水平，且諸多指標效果比支鏈氨基酸更佳。