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大量研究显示,在进行长期的大强度耐力训练时,体内自由基产生就会增多,导致体内自由基的产生与清除之间的平衡被破坏,致使机体内的自由基过度堆积,超过了机体所能承受的能力,进而引起广泛的细胞和组织损伤。自由基的过度堆积不仅会导致遗传物质的破坏、蛋白质交联或多肽断裂,引起一系列病理变化;而且自由基还会攻击生物膜上的多不饱和脂肪酸激发脂质过氧化反应,使生物膜结构和功能改变,表现为生物膜通透性增加,细胞内物质逸出,线粒体膜流动性降低、功能紊乱,造成ATP生成下降,能量供应不足,从而加重组织的损伤,致使人体工作能力下降,并产生疲劳等。
雨生红球藻粉(Haematococcuspluvialis)含有丰富的营养物质,其中富含的天然虾青素具有超强的抗氧化和捕获自由基的能力。虾青素为脂溶性抗氧化剂,可以透过生物膜进入细胞内或黏附于细胞膜上,其含有的共轭乙烯基和不饱和羟基可以与自由基结合形成加和物,终止自由基的链式反应,保护细胞膜上的不饱和脂肪酸以及细胞内的脂质、蛋白质、核酸等免受自由基的损伤,保证了各组织细胞结构和功能的完整性。有报道表明,虾青素的还原活性是类胡萝卜素的10倍,为维生素E的100-550倍,具有“超级维生素E”之称,并且安全可靠,不产生毒副作用。众多学者的研究还显示,雨生红球藻粉在生物抗氧化、再生其它抗氧化剂、螯合金属离子、对基因表达的影响等方面都有明显的作用,因而在临床医学方面有着广泛的应用。本实验首次观察了雨生红球藻粉对大强度耐力训练大鼠自由基代谢、能量代谢、激素水平等方面的影响,旨在为雨生红球藻粉在运动医学领域中的应用提供实验依据。
本实验采用SD雄性健康大鼠24只,体重180-220g,随机分为3组:安静对照组8只、运动对照组8只、运动加药组8只。训练至第六周最后1天,运动对照组和运动加药组在力竭运动后记录力竭时间,安静对照组、运动对照组和运动加药组大鼠都用20%乌拉坦腹腔麻醉后取材。本实验检测了大鼠血清AST、ALT、LDH、CK等反映机体组织损伤的指标;检测了大鼠血糖浓度、血清BUN、肌肝糖原含量等反应糖、蛋白质代谢供能的指标;检测了大鼠部分组织、心肌线粒体、股四头肌线粒体、红细胞中MDA、SOD、GSH-Px、GSH、CAT、T-AOC等反映机体自由基代谢的指标;检测了血清T、C、生长激素、胰岛素、胰高血糖素等反应内分泌水平的指标;检测了部分组织、心肌线粒体、股四头肌线粒体、红细胞膜上ATPase活性等反应细胞能量代谢、离子转运水平的指标。
实验结果表明:(1)雨生红球藻粉能够明显延长大强度耐力训练大鼠跑台运动至力竭的时间,说明雨生红球藻粉具有抗疲劳作用。(2)雨生红球藻粉能够有效抑制力竭性运动造成大鼠Hb含量下降,肌、肝糖原耗竭的趋势,提示雨生红球藻粉可以提高机体能量储备和有氧运动能力。(3)雨生红球藻粉能够有效抑制力竭性运动造成大鼠血清BUN含量的升高,提示雨生红球藻粉可以抑制大强度运动造成的蛋白质分解代谢速率,减轻机体对运动强度的应激状况。(4)雨生红球藻粉能够调节大强度耐力训练造成的血清T、C、胰岛素、胰高血糖素、生长激素分泌紊乱,说明雨生红球藻粉能够调节运动中的内分泌水平,保证能量物质的合成和运动后的恢复。(5)雨生红球藻粉能够显著降低大强度耐力训练大鼠心、肝、脑、肾、股四头肌以及血清中MDA含量,提高SOD、GSH-Px、CAT等酶的活性,故对运动引起的因自由基的过量产生而导致的运动疲劳的发生有明显的延缓作用。(6)雨生红球藻粉能够延缓大强度耐力运动对各组织细胞ATPase活性的抑制作用,保证各组织细胞的能量代谢和细胞内外的离子浓度梯度,保证细胞结构和功能的完整性,进而延缓运动性疲劳的发生。(7)雨生红球藻粉能够延缓大强度耐力运动对心肌、股四头肌线粒体的氧化损伤,保证运动器官的氧化供能。(8)雨生红球藻粉能够延缓大强度耐力运动对红细胞的氧化损伤,保护红细胞膜上ATPase的活性,这对维持运动中红细胞的完整性和流动性,防止运动性溶血和各组织器官的氧供都具有积极的作用。
结论:雨生红球藻粉具有较强的抗脂质过氧化、清除过度训练所产生的自由基,提高机体能量储备的功能,延缓运动中疲劳的发生,提高大鼠跑台运动能力。