玛咖对游泳训练大鼠运动能力及血清睾酮水平的影响

时间:2022-10-05 07:32:25

玛咖对游泳训练大鼠运动能力及血清睾酮水平的影响

中图分类号:G804 文献标识:A 文章编号:1009-9328(2012)03-000-03

摘要目的:观察玛咖对6周负重游泳训练大鼠运动能力以及血清睾酮水平的影响,并初步探究其可能机制。方法:30只8周龄SPF级雄性SD大鼠,随机分为安静对照组(S组)、运动对照组(E组)和运动+玛咖组(EM组)。6周后,用酶免法测定大鼠血清睾酮(T)、皮质醇(C)、黄体生成素(LH)和卵泡刺激素(FSH)含量;用血细胞分析仪测定大鼠血液中血红蛋白(Hgb)浓度;E组和EM组大鼠于训练的最后一天测试游泳力竭时间。结果:(1)EM组游泳力竭时间显著长于E组(P

关键词SD大鼠;玛咖;血清睾酮;运动能力

睾酮除了可维持男子和副性征外,还有刺激组织摄取氨基酸,促进RNA、DNA和蛋白质合成,促进骨骼肌和骨骼生长,刺激红细胞生成,增加肌糖原储备,降低脂肪含量,以及保持雄性攻击意识等作用,因此,睾酮与人体的运动能力、肌肉力量的增长、疲劳的消除等都有密切的关系。在一定条件下睾酮能增强运动员的运动能力,而运动训练也能明显影响睾酮的水平。研究表明,长时间大运动量训练会引起运动员血睾酮水平下降[1-5]。如何采取有效的措施,预防运动性低血睾酮现象的发生,一直是国内外运动医学界研究的热点。给运动员补充有效的运动营养补剂,以达到预防运动性低血睾酮的目的,被认为是切实可行的。

玛咖(MACA)全称玛咖独行菜(Lepidium meyemii Walp),原产秘鲁中部海拔4000m以上的安第斯山区[6]。常年的食用经验和研究表明玛咖营养丰富,具有增强体力、消除疲劳、提高男性的作用[7-9]。本研究旨在观察玛咖在增强运动能力和改善运动性低血睾酮方面的效果,为其在运动科学领域中的应用,以及新型运动营养补剂的研发提供实验依据。

一、材料与方法

(一)实验动物与分组

SPF雄性SD大鼠(北京大学医学部实验动物中心提供),8周龄,体重(178.81±6.63)g,饲养和训练均在北京大学医学部动物实验室进行。开始正式实验前,先进行1周适应性训练,淘汰无法进一步参加游泳训练的大鼠。然后将30只大鼠随机分成3组:安静对照组(S组)、运动对照组(E组)和运动+玛咖组(EM组)。

(二)运动方案

实验共进行6周,E组和EM组以负重游泳方案进行训练。第一周负重量为大鼠体重的2%,第2周为3%,第3周为4%,后3周均为5%。每天训练一次,每次训练到力竭(力竭的判定标准为大鼠头部沉入水面以下10秒不露出),每周训练6天。泳池水温(29-31)℃,水深45cm。

(三)给药方案

每天灌胃给药一次,S组和E组给安慰剂(浓度为0.1%羧甲基纤维素钠溶液),EM组给玛咖溶液(1ml药液含生药1g),给药剂量为10g/kg体重。

(四)测试与取材

实验最后一天,对E组和EM大鼠进行运动能力测试,记录负重5%游泳训练力竭时间,S组不进行测试。实验结束后次日用二氧化碳进行麻醉,股动脉取血,进行Hgb和血清T、C、LH、FSH等激素水平的测定。

(五)实验仪器

Hgb采用日本光电MEK-6318K型血细胞分析仪测定;血清T、LH和FSH采用ELX-800酶标仪(美国宝特)、Blue Gene Elisa试剂盒(上海蓝基生物科技)测定。

(六)数据统计与分析

各计量资料用平均数±标准差( )表示,组间比较采用独立样本T检验,显著性水平α取0.05,P

二、结果

(一)各组大鼠体重变化

EM组大鼠体重增长速度大于E组,小于S组。实验结束时,S组大鼠体重显著高于E组和EM组(P

三、分析与讨论

(一)玛咖对运动能力的影响

玛咖含有丰富的蛋白质、氨基酸、还原糖、矿物质、不饱和脂肪酸,尤其是牛磺酸、矿物质锌、支链氨基酸(亮氨酸,缬氨酸,异亮氨酸)等抗疲劳营养物质,它们在消除运动中枢疲劳和机体疲劳中有重要作用[10]。余龙江等研究发现玛咖干粉可明显延长小鼠负重游泳时间,明显降低小鼠运动时血清尿素氮水平,并且有助于运动后血乳酸的消除[6]。本研究发现玛咖可以增加大鼠血液中血红蛋白含量,这在一定程度上增强了大鼠的有氧运动能力,可能是导致大鼠游泳力竭时间延长的一个直接原因。

(二)玛咖对血清睾酮水平的影响

对于运动性低血睾酮发生机制的解释,文献报道的比较一致,认为与训练引起下丘脑-垂体-性腺轴(HPG轴)功能在多环节被抑制有关[11-13]。此时,不仅血清睾酮处于低水平,而且还会出现间质细胞对LH受体亲和力下降,LH和FSH无反馈性上升,LH释放脉冲的振幅减小,GnRH刺激实验中LH反应迟钝等等。正常情况下,血清睾酮水平下降能够反馈作用于下丘脑和垂体,使得垂体促性腺激素的分泌增加,进而刺激间质细胞分泌睾酮,使血清睾酮最终回到正常的水平。但据报道,运动性低血睾酮状态下,血清LH和FSH水平与安静对照相比并没有明显的变化[14-16]。另有研究发现:8周跑台训练会造成大鼠血清睾酮水平的下降,但是血清LH水平并没有出现变化[17]。谢敏豪等报道[18],大鼠经过5周训练(一组每天训练30-40min,另一组训练量是前一组的两倍,每周训练6天)后,两个训练组大鼠血清睾酮均呈明显下降,但是LH和FSH未出现反馈性升高。这说明脑垂体受到某种抑制导致分泌促性腺激素相对不足是睾酮合成能力降低的重要原因。

本研究发现,经过6周负重游泳训练,运动对照组大鼠血清睾酮降低的同时,血清LH和FSH浓度也下降。这显示,血清睾酮水平的下降可能是由于运动引起垂体分泌的促性腺激素下降所致。而运动+玛咖组大鼠的血清睾酮水平虽然也有所下降,但是降低的幅度小于运动对照组。运动+玛咖组大鼠血清LH和FSH水平较安静对照组和运动对照组均升高,其中血清FSH水平显著高于运动对照组。说明玛咖能够纠正运动所引起的垂体促性腺激素分泌量的下降,从而有效预防了血清睾酮水平的降低。另外,本研究中运动+玛咖组大鼠的服药时间是6周,血清LH和FSH含量是在6周实验结束时测定的,此时它们处于较高水平。如果延长玛咖服用时间的话,血清LH和FSH浓度可能会继续增加,进而刺激间质细胞合成分泌更多的睾酮,血清睾酮水平进一步升高。这提示我们在进行玛咖促睾酮效应的实验研究时,实验时间最好为6周以上。

四、小结

6周负重游泳训练能够造成大鼠血清睾酮水平下降,服用玛咖可以减小血清睾酮水平下降的幅度,显著增强大鼠运动能力。因此初步认为玛咖对改善运动性低血睾酮有一定的效果,具体机制可能与玛咖能够作用于HPG轴上的垂体环节,促进垂体促性腺激素的分泌有关。

基金项目:北京市体育局科技项目基金,课题编号:2011BTP001。

参考文献:

[1] Gulledge TP, Hackney AC. Reproducibility of low resting testosterone concentrations in endurance trained men[J]. Eur. J. Appl. Physiol.1996.73:582-583.

[2] Hackney AC, Sharp RL, Runyan WS, Ness RJ. Relationship of resting prolactin and testosterone in males during intensive training[J]. Br. J. Sport Med.1989.23:194.

[3] Wheeler GD, Singh M, Pierce WD, Epling WF, Cumming DC. Endurance training decreases serum testosterone levels in men without change in luteinizing hormone pulsatile release[J]. J. Clin. Endocrinol.Metab.1991.72:422-425.

[4] Obminski Z, Szczypaczewska M, Tomaszewski W. Resting concentrations of cortisol and testosterone in blood of cyclists in the training and competitive periods[J]. Med. Sportowa. 2001.114:23-26.

[5] Urhausen A, Kullmer T, Kindermann W. A 7-week follow-up study of the behaviour of testosterone and cortisol during the competition period in rowers[J]. Eur. J. Appl. Physiol.1987.56:528-533.

[6] 余龙江,金文闻.玛咖(Lepidium meyenii.)干粉的营养成分及抗疲劳作用研究[J].食品科学.2004.25(1):164-166.

[7] ZHENG B L, HE K, KIMCH, et al. Effect of a lipidic extract from Lepidium meyeniion sexual behavior in mice and rats[J]. Urology.2000.55:598-602.

[8] GONZALES G F, CORDOVA A, GONZALES C, et al. Lepidium meyenii(MACA) improved semen parameters inmen[J]. Asian J Androl. 2001.3:301-303.

[9] CICERO A F, BANDIERI E, ARLETTIR. Lepidium Meyenii Walp. improves sexual behaviour in male rats independently from its action on spontaneous locomotor activity[J]. J Ethnopharmacol. 2001.75(2-3):225-229.

[10] 余龙江,金文闻,李为,等.南美植物玛咖的研究进展[J].中草药.2003.34(2):附7-附9.

[11] Lehmann M,Foster C,Keul J. Overtraining in endurance athletes: a brief review[J].Med Sci Sports Exerc.1993.25(7):854-862.

[12] Hooper SL, MacKinnon LT, Gordon RD. Hormonal responses of elite swimmers to overtraining[J].Med Sci Sports Exerc.1993.25(6):741-747.

[13] Snyder AC, Foster C, Woulfe T. Serum testosterone levels following heavy training [J].Med Sci Sports Exerc.1990.22(S2):66.

[14] Manning JM,et al.Suppression of puberty in rats by exercise:effects on hormone levels and reversal with GnRH infusion[J].Am.J.Physiol.1991.260(29):R717-723.

[15] Hark nen, et al. Pituitary and gonadal function during physical exercise in the male ra[J]t.J.Steroid Biochem.1990.35(1):127-132.

[16] Chearskul S, et al. Hormonal and metabalic responses to acute exercise in Thai women[J].J.Med.Assoc Thai.1994.77(8):400-409.

[17] Aldlercreutz H,et al. Effect of training on plasma anadolic and catabolic steroid hormones and their response during physical exercise[J].Int.J.Sporsts Med.1986.7:27-28.

[18] 谢敏豪,方子龙,邓静,等.游泳训练对雄性大鼠睾酮合成影响的研究[Z].第6届全国体育科学大会论文摘要汇编(一).2000.24.

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