补充枸杞对力竭运动大鼠骨骼肌超微结构变化的影响

第28卷第4期

山东体育学院学报

V01.28No.4

2012年8月

JournalofShandongInstituteofPhysicalEducationandSports

August2012

补充枸杞对力竭运动大鼠骨骼肌超微结构变化的影响

Effectiofwolfberry

on

rat

skeletalmuscleultrastructureafterexhaustiveexercise

葛新发1,董贵俊1,王宏巍1,.王超1,李可峰1,潘卫东2

GEXin—fal,DONGGui—junl,WANGHong—weil,WANG

Chapl,LIKe—fen91,PAN

Wei—

don92+

摘要:枸杞是运动员饮食中常用的营养补剂,对运动后体能恢复、免疫能力提高等具有重要作用。为了研究补充枸杞对力竭运动后大鼠骨骼肌超微结构变化的影响,对Wistar大鼠6周枸杞灌喂后进行一次性力竭运动,观察运动后即刻、24h、48h、72h的大鼠比目鱼肌超微结构变化。发现力竭运动导致大鼠比目鱼肌在运动后即刻至48h间超微结构出现显著变化,表现为z线的紊乱、肌纤维断裂、线粒体结构改变及肌核内移等现象。表明补充枸杞能显著改善力竭运动后即刻至48h比目鱼肌超微结构损伤,加速骨骼肌超微结构损伤恢复。关键词:大鼠;构杞;比目鱼肌;超微结构中图分类号:G804.7

文献标识码:A

文章编号:1006—2076(2012)04—0046—05

.Abstract:As

one

ofnutridonal

supplementsinathletes’diet,wolfberry

plays

an

importantrole

in

physicalandimmunity

recovery

after

exercise.In

order

to

studytheeffectsof

woltberry

On

rat

skele.talmuscleuhrastructureafterexhaustiveexercise.ratswere

exercisedexhaustiveafter

six

weeks

supplementWOliberryand

were

observed

ultrastructuralchangesofthe

soleus

musclein

Oh.24h.

48hand72hafterexhaustiveexercise.Theresultsshowedthatulna—microstructureof

rat

soleus

were

changedsignificantlyfromOh

to

48hafterexhaustiveexercisewithfracturedmusclefiber,mus-

cleinterstitialedema.inflammatorycellinfiltrationandmyocyte

necrosisdegeneration.Addedwolf-

berry

eau

significantly

improve

theuhrastructureof

Inicro—damage

in

soleusmusclefromOh

to

48h

afterexhaustiveexercise。whichshowcomplementWOliberryacceleraterecoveryofskeletalmuscle

uhrastructure

and

skeletalmuscle

micro—damagerepair

afterexhaustive

exercise.

Keywords:rats;woliberry;soleus;uhrastructure

收稿日期:2012—04—19

基金项目:山东省中青年科学家科研奖励基金(2009BSB01066)成果。作者简介:葛新发(1956一

)。男,博士,教授,博士生导师,研究方向运

动过程技能监控。

通信作者:董贵俊(1978一

)。男,博士,副教授,研究方向骨骼肌损伤修复生物学机制研究。

潘卫东(1968一),男,博士,研究员,研究方向电磁场生物学效应及其机制研究。

作者单位:1山东体育学院,山东济南250102;2中国科学院电工研

究所生物医学工程部,北京100190

ShandongSpoas

University,Jinan250102;2

InstituteofE・

lectficM

Engineering,ChineseAcademyof

Sciences,Bering

100190,China

46

万方数据

量墨嘲补充枸杞对力竭运动大鼠骨骼肌超微结构变化的影响

No.4

2d12

枸杞是一种传统名贵药材,具有“红宝”之称,其成分为枸杞多糖、甜菜碱等及多种微量元素和氨基酸…。枸杞具有的延缓疲劳、抗氧化、滋阴补肾等作用可能与枸杞多糖及血清酶存在的指标关系相关

联”】。同时,枸杞水煎液、提取物、口服液能有效提高

小鼠持续游泳时间,说明枸杞§鲁显著提高小鼠的抗疲劳能力”。o;对机体补充枸杞多糖能降低血清中乳酸

含量,提高骨骼肌在运动过程中利用氧的能力以及心

血管系统供氧能力,增强机体的有氧代谢能力等”。’。在力竭运动中,补充构杞能够瞬显改善机体成分,提高机体的运动能力,有效预防肌肉损伤的发生。力竭运动可导致循环血量重新分布及大量乳酸的堆积,肌细

胞膜受损,线粒体双层膜结构破坏、嵴消失且血清酶活性升高。{}充枸杞能有效缓解血清酶上舞幅度,从雨起

到对肌纤维的保护作用”o。目前对枸杞在运动过程中的研究主要集中在运动训练中抗疲劳作用的生理、生化指标的分析,对力竭运动后恢复过程中骨骼肌超微结构变化的影响研究尚未发现。

本研究通过对大鼠进行一次性力竭运动后引起的

骨骼肌超微结构的变化进行研究,观祭补充枸杞后大鼠力竭运动引起骨骼肌超微结构的变化,从组织学分析补充枸杞对力竭运动中大鼠骨骼肌超微结构的影响,探讨补充枸杞对大鼠比目鱼肌损伤恢复的促进作用。

1材料与方法

1.1动物分组及喂养方法

购自山东大学动物饲养中心雄性Wistar大鼠共.90只,体重157.6±6.0g,室温保持在23。C左右,相对湿度(55±5)%,光照时间为7:90—19:00,自由饮食。随机分为6个组,其中自由饮食组、补充安慰剂组、补充枸杞组作为对照缉(每组6只),自由饮食运动组、补充安慰剂运动组、补充枸杞运动组作为运动组(每组24只)。

1.2枸杞灌喂方式

将枸杞弼蒸馏东洗干净后浸泡粥分钟,分两次煎煮,每次煮沸后加煮10分钟,分别过滤一起摇匀,制成浓度相当于生药量l∥rtll的100%的水煎剂,灌喂剂量为10∥kg体重。补充安慰剂组灌喂相同剂量的生理盐水。每天称重鼹次,以根据体重确定羚充鹩裁量”’。1.3运动的条件及方案

实验对照组及运动组实验均为期6周,然后利用动物实验运动跑台力竭运动一次,参照文献力竭运动

万方数据

前让大鼠跑台适应1周.第一天以5m/rain,第二天以

10

m/rain,第三天以15m/rain的速度运动直到1周,

每次运动持续15rain。休息1天,进行运动(25

rn/

rain,5%坡度,相当于75%VO:max)”J。力竭组以大鼠臀部压在跑台后壁,后肢随转动皮带后拖达30秒以上,驱赶无效,并有呼吸加深的现象、神态倦怠、俯卧位、垂头等特征为力竭标准。1.4样本取材及电镜标本制作

观察运动组运动后即刻、24h、48

h、72

h的大鼠

比目鱼飘超微结构变化。力溻运动后郎蓟、24h、4s

h、72

h取大鼠两侧的比目鱼肌,将一侧比目鱼肌组织

放人冰冷的生理盐水中清洗,统一标记并冻存,而将另外一侧的比目鱼肌组织切割成0.5mill×0.5mm×5

mm的长方{奉块状标本,立鄞置于2,5%戊二醛固定液

中固定.o℃~4℃保存。

2.5%戊二醛固定骨骼肌的标本后,将标本置于40C的01MPBS缓冲液中过夜保存,取出后充分在缓冲渡中以大概15分钟的阔隔冲洗4次,然后抛l%.饿酸同样放置在4℃的环境内固定2h.再用以上同样的方式在缓冲液中进行冲洗,完毕后用梯度乙醇丙酮脱水,环氧树脂包埋,然后把包埋的标本块切制成半薄切片,随后光镜定位,再用超薄切片机进行切片,切片最后用铀一铅双染制片。

2实验结果

2.1

自由饮食组、补充安慰剂组、补充枸杞组大鼠比

目鱼肌超微结构

自由饮食组、补充安慰剂组、补充枸杞组电子显微镜下均显示肌纤维排列整齐,肌节形态正常、结构完整,A、I、I-I带以及M线完整清晰,肌膜、核膜完整,线

粒体、肌核完整,z线完整连续,无异常现象(见图1),

2.2力竭运动后即刻大鼠比目鱼肌超微结构变化情况

运动组运动后即刻切片均显示明显的z线不连续,呈波纹状,其完整性被破坏,并出现肿胀的线粒体;自由饮食、补充安慰帮运动组与补充枸祝运动组相比,z线排列更加紊乱。

2.3力竭运动后矾h大鼠比目鱼肌超微结构变化情况

力竭运动后24h自由饮食组与安慰剂组超微结构的损伤明显。损伤程度高于郧刻组,损伤程度严重,如大量线粒体发生肿胀,肌核肿胀,固缩,空泡变性,嵴紊乱,肌膜皱缩,肌细胞肿胀,z线出现异常,部分肌基膜分离,部分肌膜出现溶解现象。巨噬细胞、间质可见

47

第28卷第4期

2012年.8月

炎性细胞等(如图4)。运动后24h补充枸杞组的损伤情况比补充即刻组有所增加,与运动后24h自由饮食组和安慰剂组相比较轻(如图5),线粒体在体积上有肿胀现象,其数目稍微增多,肌细胞肿胀,z线异常,嵴紊乱,巨噬细胞、间质可见炎性细胞等,属局灶性损伤。2.4力竭运动后48h大鼠比目鱼肌超微结构变化情况

力竭运动后48h自由饮食组与安慰剂组超微结构的损伤有减轻的趋势,出现逐渐修复现象。损伤程度在局灶性与严重之间,如线粒体发生肿胀、肌核肿胀,固缩,空泡变性,嵴紊乱,肌膜皱缩,肌细胞肿胀,z线出现异常,部分肌基膜分离,部分肌膜出现溶解现象。巨噬细胞、问质可见炎性细胞等(如图6),属局灶性损伤。运动后48h补充枸杞组的损伤情况轻于补充枸杞24h组、自由饮食与安慰剂48h组(如图7),线粒体在体积上有肿胀现象,其数目稍微增多,肌细胞肿胀,z线异常,嵴紊乱,问质偶见具有增殖趋势的卫星细胞等,属局灶性损伤。

2.5力竭运动后72h大鼠比目鱼肌超微结构变化情况

自由饮食组与安慰剂组力蝎运动后72h与48

微结构的变化与运动时间、强度等均有关,时间持续越长、强度越大及非习惯性负荷。运动损伤越明显。

造成骨骼肌微损伤的运动方式以离心运动最为显著,尤其是下坡跑台运动.目前大量的研究都证实了这个观点”““,在运动训练中骨骼肌延迟性酸痛现象很常见,这些现象被认为是一个从刺激到适应的过程”“。本研究中,大鼠在进行一次性力竭离心运动后,骨骼肌的超微结构表现出了同样的明显变化。研究发现骨骼肌运动后即刻至24h超微结构的变化表现为:肌纤维断裂,Z线异常、出现波纹状,线粒体空泡化。这一系列变化在24h以后取样切片中最明显,其中肌节明、暗带的排列紊乱是骨骼肌形态学在电镜下观察的一些现象”’“。“。这些微变化都是机体对长时间、大强度、非习惯性负荷刺激所做出的反应。本研究结果发现补充枸杞可减轻力竭运动后大鼠比目鱼肌超微结构的一系列形态学的改变。运动后48h,补充枸杞组骨骼肌微损伤修复速度明显优于自由饮食组和安慰剂组,说明补充枸杞在运动训练过程中对骨骼肌

的损伤有明显的预防及_堤进修复作用。

4结论

力竭运动导致大鼠比目鱼肌在运动后即刻至48h问超微结构出现显著变化,表现为肌纤维断裂、Z线改变、线粒体减少等。补充枸杞能显著改善力竭运动后

48

相比超微结构的损伤逐渐好转出现修复,线粒体在体积上有肿胀现象,其数目稍微增多,肌细胞肿胀,基膜部分分离.z线异常,嵴紊乱,间质偶见具有增殖趋势的卫星细胞等(如图8)。运动后72h补充枸杞组的损伤情况在修复周期过程中明显优于自由饮食组与安慰剂组(如图9)。卫星细胞在间质中出现增殖,肌细胞中的染色质有凝聚现象出现,基膜逐渐形成,向卫星细胞慢慢转变。

h比目鱼肌超微结构微损伤状况,表明枸杞在运动

训练过程中对骨骼肌的损伤存在保护作用.对力竭运动后骨骼肌微损伤的修复具有促进作用。

3讨论

长时间或力竭运动后造成的骨骼肌纤维结构的改变,称运动性骨骼肌微细损伤。这种损伤的发生有复杂的多种因子参与,其损伤机制也有很多的假说,如代谢学说、机械学说、自由基学说等。这些学说均认为,胞浆内容物泄漏以及胞外钙离子大量进入是肌细胞膜的损伤、完整性丧失的直接原因”o,而细胞膜结构的损伤后会引起一系列肌纤维微结构的改变。所以,运动中若能通过对机体补充营养补剂来维持肌细胞膜的正常功能及完整性,可减轻肌肉微损伤的程度,维持运动员的运动能力及身体机能。

在电子显微镜观察下,骨骼肌超微结构的变化以肌小节形态结构改变为主要表现形式,如肌原纤维排列紊乱,z线排列不整齐,线粒体数量减少。骨骼肌超

48

附图

圈1对照组比目鱼肌超擞蛄构图(x5000

万方数据

E窭圈补充枸杞对力竭运动火鼠骨骼肌超微结构变化的影响

No42012

图2自由饮食、补充安慰荆力竭运动即剥比目鱼肌超微结构变化(x5000)

图4自由饮食、安慰剂组力竭运动24

比目鱼肌超微结构变化

图6自由饮食、安慰荆48h比目鱼肌超微结构变化

万方数据

图3补充构杞力竭运动后即刻组比目鱼肌超微结构变化(x5000j

图5补充枸杞组力竭运动24h组

比目鱼肌超微结构变化

图7补充拘杞48h组比目鱼肌

超微结构变化

49

第弼卷第4期

2012年8月

图8自由饮食、安慰刑组力竭运动72h后比

目鱼肌超微结构变化

图9补充枸杞组力竭运动72h后比目

鱼肌超微结构变化

参考文献:

[1]李东哲,李爱红.百合、枸杞对运动能力影响机制的探讨[J].琼州学院学报,2009,(2):56—58.

[2]李国莉,任彬彬,杨建军,等枸杞多糖对小鼠耐力及体内#t

muscle[J].PtlilgersArch,2001,442(3):426—434、[8]ClarksonP,HubalM.Jhumans[J].Am

569.

JPhysMed

Exereise—indued

MusdeDamagein.

Rehabil,2002,81(1lsuPPl):552—

氧化酶活性的影响[J]辽宁中医杂志,2002,29(10):634—

637

[9]田野.运动性骨骼肌疲劳机理研究[M].北京:北京体育大

学出版社,1998.

[3]甘璐,张声华枸杞多糖的抗肿瘤活性和对免疫功能的影响

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[4]彭晓东,沈咏.枸杞多糖对电刺激离体蟾蜍腓肠肌疲劳的影响[J].中草药,2000,31(5):356—358.

[5]丁得,张得钧.枸杞对小鼠急性运动后自由基代谢的影响[J]青海师范大学学报:自然科学版,2001,(1):55—58[6]徐冬青,陈家琦,李静先.力竭运动对大鼠骨骼肌自由基代谢及肌细胞膜通透性的影响[J]天津体育学院学报,1999,14(3):27—30.[7]Hollander

[10]马建,等中医外治方法对兔骨骼肌连续离一L,目tl练后形态

学与组织病理学影响的实验研究[J]中国运动医学杂志,2000,19(1):19—23.

[11]李开刚,陆绍中.不同强度的耐力训练后大鼠骨骼肌超微结构适应性变化的研究[J].中国运动医学杂志,2000,19(1):

39—42.

[12]金其贯,刘霞,李淑艳,常永娜,李宁川反复离心运动对大鼠骨骼肌损伤和蛋白质降解机制的影响[J]体育科学,2010,23(2):39~40.

J,FiebigR,GoreM.etal

Supemxidedismuta.segene

in

rat

[13]张海平,宋吉锐一次力竭性离心运动对大鼠肱三头肌超微结构的影响[J].上海体育学院学报,2008,32(5):44—47.

expressionisactivatedbya鲥ng】eboutofexercise

skeletal

万方数据

补充枸杞对力竭运动大鼠骨骼肌超微结构变化的影响

作者:

葛新发, 董贵俊, 王宏巍, 王超, 李可峰, 潘卫东, GE Xin-fa, DONG Gui-jun, WANG Hong-wei, WANG Chao, LI Ke-feng,PAN Wei-dong

葛新发,董贵俊,王宏巍,王超,李可峰,GE Xin-fa,DONG Gui-jun,WANGHong-wei,WANG Chao,LI Ke-feng(山东体育学院,山东济南,250102),潘卫东,PAN Wei-dong(中国科学院电工研究所生物医学工程部,北京,100190)

山东体育学院学报

Journal of Shandong Institute of Physical Education and Sports2012,28(4)

作者单位:

刊名:英文刊名:年,卷(期):

参考文献(13条)

1. 李东哲,李爱红 百合、枸杞对运动能力影响机制的探讨[期刊论文]-琼州学院学报2009(2)

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4. 彭晓东,沈泳,李锋,谭卫星 枸杞多糖对电刺激离体蟾蜍腓肠肌疲劳的影响[期刊论文]-中草药 2000(5)

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10. 马建,张世明,刘波 中医外治方法对兔骨骼肌连续离心训练后形态学与组织病理学影响的实验研究[期刊论文]-中国运动医学杂志 2000(1)

11. 李开刚,陆绍中 不同强度的耐力训练后大鼠骨骼肌超微结构适应性变化的研究[期刊论文]-中国运动医学杂志 2000(1)

12. 金其贯,刘霞,李淑艳,常永娜,李宁川 反复离心运动对大鼠骨骼肌损伤和蛋白质降解机制的影响[期刊论文]-体育科学 2010(6)

13. 张海平,宋吉锐 一次力竭性离心运动对大鼠肱三头肌超微结构的影响[期刊论文]-上海体育学院学报 2008(5)

引用本文格式:葛新发. 董贵俊. 王宏巍. 王超. 李可峰. 潘卫东. GE Xin-fa. DONG Gui-jun. WANG Hong-wei. WANG Chao. LI Ke-feng. PAN Wei-dong 补充枸杞对力竭运动大鼠骨骼肌超微结构变化的影响[期刊论文]-山东体育学院学报 2012(4)

第28卷第4期

山东体育学院学报

V01.28No.4

2012年8月

JournalofShandongInstituteofPhysicalEducationandSports

August2012

补充枸杞对力竭运动大鼠骨骼肌超微结构变化的影响

Effectiofwolfberry

on

rat

skeletalmuscleultrastructureafterexhaustiveexercise

葛新发1,董贵俊1,王宏巍1,.王超1,李可峰1,潘卫东2

GEXin—fal,DONGGui—junl,WANGHong—weil,WANG

Chapl,LIKe—fen91,PAN

Wei—

don92+

摘要:枸杞是运动员饮食中常用的营养补剂,对运动后体能恢复、免疫能力提高等具有重要作用。为了研究补充枸杞对力竭运动后大鼠骨骼肌超微结构变化的影响,对Wistar大鼠6周枸杞灌喂后进行一次性力竭运动,观察运动后即刻、24h、48h、72h的大鼠比目鱼肌超微结构变化。发现力竭运动导致大鼠比目鱼肌在运动后即刻至48h间超微结构出现显著变化,表现为z线的紊乱、肌纤维断裂、线粒体结构改变及肌核内移等现象。表明补充枸杞能显著改善力竭运动后即刻至48h比目鱼肌超微结构损伤,加速骨骼肌超微结构损伤恢复。关键词:大鼠;构杞;比目鱼肌;超微结构中图分类号:G804.7

文献标识码:A

文章编号:1006—2076(2012)04—0046—05

.Abstract:As

one

ofnutridonal

supplementsinathletes’diet,wolfberry

plays

an

importantrole

in

physicalandimmunity

recovery

after

exercise.In

order

to

studytheeffectsof

woltberry

On

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skele.talmuscleuhrastructureafterexhaustiveexercise.ratswere

exercisedexhaustiveafter

six

weeks

supplementWOliberryand

were

observed

ultrastructuralchangesofthe

soleus

musclein

Oh.24h.

48hand72hafterexhaustiveexercise.Theresultsshowedthatulna—microstructureof

rat

soleus

were

changedsignificantlyfromOh

to

48hafterexhaustiveexercisewithfracturedmusclefiber,mus-

cleinterstitialedema.inflammatorycellinfiltrationandmyocyte

necrosisdegeneration.Addedwolf-

berry

eau

significantly

improve

theuhrastructureof

Inicro—damage

in

soleusmusclefromOh

to

48h

afterexhaustiveexercise。whichshowcomplementWOliberryacceleraterecoveryofskeletalmuscle

uhrastructure

and

skeletalmuscle

micro—damagerepair

afterexhaustive

exercise.

Keywords:rats;woliberry;soleus;uhrastructure

收稿日期:2012—04—19

基金项目:山东省中青年科学家科研奖励基金(2009BSB01066)成果。作者简介:葛新发(1956一

)。男,博士,教授,博士生导师,研究方向运

动过程技能监控。

通信作者:董贵俊(1978一

)。男,博士,副教授,研究方向骨骼肌损伤修复生物学机制研究。

潘卫东(1968一),男,博士,研究员,研究方向电磁场生物学效应及其机制研究。

作者单位:1山东体育学院,山东济南250102;2中国科学院电工研

究所生物医学工程部,北京100190

ShandongSpoas

University,Jinan250102;2

InstituteofE・

lectficM

Engineering,ChineseAcademyof

Sciences,Bering

100190,China

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万方数据

量墨嘲补充枸杞对力竭运动大鼠骨骼肌超微结构变化的影响

No.4

2d12

枸杞是一种传统名贵药材,具有“红宝”之称,其成分为枸杞多糖、甜菜碱等及多种微量元素和氨基酸…。枸杞具有的延缓疲劳、抗氧化、滋阴补肾等作用可能与枸杞多糖及血清酶存在的指标关系相关

联”】。同时,枸杞水煎液、提取物、口服液能有效提高

小鼠持续游泳时间,说明枸杞§鲁显著提高小鼠的抗疲劳能力”。o;对机体补充枸杞多糖能降低血清中乳酸

含量,提高骨骼肌在运动过程中利用氧的能力以及心

血管系统供氧能力,增强机体的有氧代谢能力等”。’。在力竭运动中,补充构杞能够瞬显改善机体成分,提高机体的运动能力,有效预防肌肉损伤的发生。力竭运动可导致循环血量重新分布及大量乳酸的堆积,肌细

胞膜受损,线粒体双层膜结构破坏、嵴消失且血清酶活性升高。{}充枸杞能有效缓解血清酶上舞幅度,从雨起

到对肌纤维的保护作用”o。目前对枸杞在运动过程中的研究主要集中在运动训练中抗疲劳作用的生理、生化指标的分析,对力竭运动后恢复过程中骨骼肌超微结构变化的影响研究尚未发现。

本研究通过对大鼠进行一次性力竭运动后引起的

骨骼肌超微结构的变化进行研究,观祭补充枸杞后大鼠力竭运动引起骨骼肌超微结构的变化,从组织学分析补充枸杞对力竭运动中大鼠骨骼肌超微结构的影响,探讨补充枸杞对大鼠比目鱼肌损伤恢复的促进作用。

1材料与方法

1.1动物分组及喂养方法

购自山东大学动物饲养中心雄性Wistar大鼠共.90只,体重157.6±6.0g,室温保持在23。C左右,相对湿度(55±5)%,光照时间为7:90—19:00,自由饮食。随机分为6个组,其中自由饮食组、补充安慰剂组、补充枸杞组作为对照缉(每组6只),自由饮食运动组、补充安慰剂运动组、补充枸杞运动组作为运动组(每组24只)。

1.2枸杞灌喂方式

将枸杞弼蒸馏东洗干净后浸泡粥分钟,分两次煎煮,每次煮沸后加煮10分钟,分别过滤一起摇匀,制成浓度相当于生药量l∥rtll的100%的水煎剂,灌喂剂量为10∥kg体重。补充安慰剂组灌喂相同剂量的生理盐水。每天称重鼹次,以根据体重确定羚充鹩裁量”’。1.3运动的条件及方案

实验对照组及运动组实验均为期6周,然后利用动物实验运动跑台力竭运动一次,参照文献力竭运动

万方数据

前让大鼠跑台适应1周.第一天以5m/rain,第二天以

10

m/rain,第三天以15m/rain的速度运动直到1周,

每次运动持续15rain。休息1天,进行运动(25

rn/

rain,5%坡度,相当于75%VO:max)”J。力竭组以大鼠臀部压在跑台后壁,后肢随转动皮带后拖达30秒以上,驱赶无效,并有呼吸加深的现象、神态倦怠、俯卧位、垂头等特征为力竭标准。1.4样本取材及电镜标本制作

观察运动组运动后即刻、24h、48

h、72

h的大鼠

比目鱼飘超微结构变化。力溻运动后郎蓟、24h、4s

h、72

h取大鼠两侧的比目鱼肌,将一侧比目鱼肌组织

放人冰冷的生理盐水中清洗,统一标记并冻存,而将另外一侧的比目鱼肌组织切割成0.5mill×0.5mm×5

mm的长方{奉块状标本,立鄞置于2,5%戊二醛固定液

中固定.o℃~4℃保存。

2.5%戊二醛固定骨骼肌的标本后,将标本置于40C的01MPBS缓冲液中过夜保存,取出后充分在缓冲渡中以大概15分钟的阔隔冲洗4次,然后抛l%.饿酸同样放置在4℃的环境内固定2h.再用以上同样的方式在缓冲液中进行冲洗,完毕后用梯度乙醇丙酮脱水,环氧树脂包埋,然后把包埋的标本块切制成半薄切片,随后光镜定位,再用超薄切片机进行切片,切片最后用铀一铅双染制片。

2实验结果

2.1

自由饮食组、补充安慰剂组、补充枸杞组大鼠比

目鱼肌超微结构

自由饮食组、补充安慰剂组、补充枸杞组电子显微镜下均显示肌纤维排列整齐,肌节形态正常、结构完整,A、I、I-I带以及M线完整清晰,肌膜、核膜完整,线

粒体、肌核完整,z线完整连续,无异常现象(见图1),

2.2力竭运动后即刻大鼠比目鱼肌超微结构变化情况

运动组运动后即刻切片均显示明显的z线不连续,呈波纹状,其完整性被破坏,并出现肿胀的线粒体;自由饮食、补充安慰帮运动组与补充枸祝运动组相比,z线排列更加紊乱。

2.3力竭运动后矾h大鼠比目鱼肌超微结构变化情况

力竭运动后24h自由饮食组与安慰剂组超微结构的损伤明显。损伤程度高于郧刻组,损伤程度严重,如大量线粒体发生肿胀,肌核肿胀,固缩,空泡变性,嵴紊乱,肌膜皱缩,肌细胞肿胀,z线出现异常,部分肌基膜分离,部分肌膜出现溶解现象。巨噬细胞、间质可见

47

第28卷第4期

2012年.8月

炎性细胞等(如图4)。运动后24h补充枸杞组的损伤情况比补充即刻组有所增加,与运动后24h自由饮食组和安慰剂组相比较轻(如图5),线粒体在体积上有肿胀现象,其数目稍微增多,肌细胞肿胀,z线异常,嵴紊乱,巨噬细胞、间质可见炎性细胞等,属局灶性损伤。2.4力竭运动后48h大鼠比目鱼肌超微结构变化情况

力竭运动后48h自由饮食组与安慰剂组超微结构的损伤有减轻的趋势,出现逐渐修复现象。损伤程度在局灶性与严重之间,如线粒体发生肿胀、肌核肿胀,固缩,空泡变性,嵴紊乱,肌膜皱缩,肌细胞肿胀,z线出现异常,部分肌基膜分离,部分肌膜出现溶解现象。巨噬细胞、问质可见炎性细胞等(如图6),属局灶性损伤。运动后48h补充枸杞组的损伤情况轻于补充枸杞24h组、自由饮食与安慰剂48h组(如图7),线粒体在体积上有肿胀现象,其数目稍微增多,肌细胞肿胀,z线异常,嵴紊乱,问质偶见具有增殖趋势的卫星细胞等,属局灶性损伤。

2.5力竭运动后72h大鼠比目鱼肌超微结构变化情况

自由饮食组与安慰剂组力蝎运动后72h与48

微结构的变化与运动时间、强度等均有关,时间持续越长、强度越大及非习惯性负荷。运动损伤越明显。

造成骨骼肌微损伤的运动方式以离心运动最为显著,尤其是下坡跑台运动.目前大量的研究都证实了这个观点”““,在运动训练中骨骼肌延迟性酸痛现象很常见,这些现象被认为是一个从刺激到适应的过程”“。本研究中,大鼠在进行一次性力竭离心运动后,骨骼肌的超微结构表现出了同样的明显变化。研究发现骨骼肌运动后即刻至24h超微结构的变化表现为:肌纤维断裂,Z线异常、出现波纹状,线粒体空泡化。这一系列变化在24h以后取样切片中最明显,其中肌节明、暗带的排列紊乱是骨骼肌形态学在电镜下观察的一些现象”’“。“。这些微变化都是机体对长时间、大强度、非习惯性负荷刺激所做出的反应。本研究结果发现补充枸杞可减轻力竭运动后大鼠比目鱼肌超微结构的一系列形态学的改变。运动后48h,补充枸杞组骨骼肌微损伤修复速度明显优于自由饮食组和安慰剂组,说明补充枸杞在运动训练过程中对骨骼肌

的损伤有明显的预防及_堤进修复作用。

4结论

力竭运动导致大鼠比目鱼肌在运动后即刻至48h问超微结构出现显著变化,表现为肌纤维断裂、Z线改变、线粒体减少等。补充枸杞能显著改善力竭运动后

48

相比超微结构的损伤逐渐好转出现修复,线粒体在体积上有肿胀现象,其数目稍微增多,肌细胞肿胀,基膜部分分离.z线异常,嵴紊乱,间质偶见具有增殖趋势的卫星细胞等(如图8)。运动后72h补充枸杞组的损伤情况在修复周期过程中明显优于自由饮食组与安慰剂组(如图9)。卫星细胞在间质中出现增殖,肌细胞中的染色质有凝聚现象出现,基膜逐渐形成,向卫星细胞慢慢转变。

h比目鱼肌超微结构微损伤状况,表明枸杞在运动

训练过程中对骨骼肌的损伤存在保护作用.对力竭运动后骨骼肌微损伤的修复具有促进作用。

3讨论

长时间或力竭运动后造成的骨骼肌纤维结构的改变,称运动性骨骼肌微细损伤。这种损伤的发生有复杂的多种因子参与,其损伤机制也有很多的假说,如代谢学说、机械学说、自由基学说等。这些学说均认为,胞浆内容物泄漏以及胞外钙离子大量进入是肌细胞膜的损伤、完整性丧失的直接原因”o,而细胞膜结构的损伤后会引起一系列肌纤维微结构的改变。所以,运动中若能通过对机体补充营养补剂来维持肌细胞膜的正常功能及完整性,可减轻肌肉微损伤的程度,维持运动员的运动能力及身体机能。

在电子显微镜观察下,骨骼肌超微结构的变化以肌小节形态结构改变为主要表现形式,如肌原纤维排列紊乱,z线排列不整齐,线粒体数量减少。骨骼肌超

48

附图

圈1对照组比目鱼肌超擞蛄构图(x5000

万方数据

E窭圈补充枸杞对力竭运动火鼠骨骼肌超微结构变化的影响

No42012

图2自由饮食、补充安慰荆力竭运动即剥比目鱼肌超微结构变化(x5000)

图4自由饮食、安慰剂组力竭运动24

比目鱼肌超微结构变化

图6自由饮食、安慰荆48h比目鱼肌超微结构变化

万方数据

图3补充构杞力竭运动后即刻组比目鱼肌超微结构变化(x5000j

图5补充枸杞组力竭运动24h组

比目鱼肌超微结构变化

图7补充拘杞48h组比目鱼肌

超微结构变化

49

第弼卷第4期

2012年8月

图8自由饮食、安慰刑组力竭运动72h后比

目鱼肌超微结构变化

图9补充枸杞组力竭运动72h后比目

鱼肌超微结构变化

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expressionisactivatedbya鲥ng】eboutofexercise

skeletal

万方数据

补充枸杞对力竭运动大鼠骨骼肌超微结构变化的影响

作者:

葛新发, 董贵俊, 王宏巍, 王超, 李可峰, 潘卫东, GE Xin-fa, DONG Gui-jun, WANG Hong-wei, WANG Chao, LI Ke-feng,PAN Wei-dong

葛新发,董贵俊,王宏巍,王超,李可峰,GE Xin-fa,DONG Gui-jun,WANGHong-wei,WANG Chao,LI Ke-feng(山东体育学院,山东济南,250102),潘卫东,PAN Wei-dong(中国科学院电工研究所生物医学工程部,北京,100190)

山东体育学院学报

Journal of Shandong Institute of Physical Education and Sports2012,28(4)

作者单位:

刊名:英文刊名:年,卷(期):

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引用本文格式:葛新发. 董贵俊. 王宏巍. 王超. 李可峰. 潘卫东. GE Xin-fa. DONG Gui-jun. WANG Hong-wei. WANG Chao. LI Ke-feng. PAN Wei-dong 补充枸杞对力竭运动大鼠骨骼肌超微结构变化的影响[期刊论文]-山东体育学院学报 2012(4)


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