（运动人体科学专业论文）补充不同剂量支链氨基酸对小鼠运动能力影响的实验研究.pdf

摘要 目的：研究补充不同剂量支链氨基酸对力竭游泳小鼠脑组织5 羟色胺与5 羟吲哚乙酸含 量以及血氨浓度的影响，以探讨支链氨基酸抗运动性中枢疲劳功能。 方法：采用健康雄性昆明小鼠2 8 只，实验分为四组，即安静对照组( c ) 、安慰剂对照 组( t ) 、支链氨基酸小剂量补充组( t b l ) 和大剂量补充组( t b 2 ) ，各组适应性饲养1 周，然后t 、t b l 和t b 2 组进行游泳训练2 周，每天1 h ，于最后一天训练完毕并休息 3 h 后进行力竭游泳实验。b c a a 的补充采用生理盐水配制成所需浓度，t b l 和t b 2 组 每日分别以4 2 0 m g k g 和1 2 6 0 m g k g 经口灌胃0 2 m l 1 0 9 ，ci l l * t , 充等量生理盐水。根 据测定各组小鼠的体重变化情况、力竭游泳时间、脑组织5 羟色胺和其代谢产物5 羟 吲哚乙酸含量以及血浆氨的浓度，探讨支链氨基酸对力竭游泳小鼠运动能力的影响。 结果：在连续2 周补充支链氨基酸后：( 1 ) t b l 组小鼠与c 组相比体重增长正常，力竭 游泳时间与t 组相比明显延长( p o 0 1 ) ，脑组织5 羟吲哚乙酸含量也明显增多口柏0 1 ) ， 血氨浓度无显著性差异而5 羟色胺含量则显著降低口 0 0 1 ) ；( 2 ) t b 2 组小鼠体重增长 同样正常，与t 组相比力竭游泳时间、脑组织5 羟吲哚乙酸含量以及血氨浓度均有显著 性增高( p o 0 1 ) ，5 - 羟色胺含量则显著降低口( 0 0 1 ) ；( 3 ) t b 2 组与t b l 组d , g 相比，体 重变化正常，游泳时间更长( p o 0 1 ) ，5 羟吲哚乙酸含量与血氨浓度较高而5 - 羟色胺含 量较低( p o 0 1 ) 。 结论： ( 1 ) 支链氨基酸补充对机体的正常代谢并不会产生明显的影响。 ( 2 ) 支链氨基酸补充可抑制小鼠脑组织5 羟色胺生成聚集而加强其分解导致5 羟吲 哚乙酸生成增多。 ( 3 ) 血氨浓度虽有显著升高但仍不足以影响支链氨基酸的促力效果。 ( 4 ) 支链氨基酸以1 2 6 0 m g k g 剂量补充时，其促力效果优于4 2 0 m g k g 补充。 关键词：支链氨基酸；5 一羟色胺；5 一羟吲哚乙酸；血氨；运动性中枢疲劳 a b s t r a c t o b j e c t i v e ：t h ep u r p o s eo ft h i ss t u d yi st or e s e a r c ht h eb c a a sf u n c t i o no fa n t i - e x e r c i s e i n d u c e dc e n t r a lf a t i g u et h r o u g hi n v e s t i g a t i n gt h ee f f e c t so fd i f f e r e n td o s e ss u p p l e m e n t a t i o n w i t hb r a n c h e d - c h a i na m i n oa c i d s ( b c a a ) o i lt h ec o n t e n to f5 - h y d r o x y t r y p t a m i n e ( 5 - h t ) a n d 5 - h y a r o x y i n d o e a c e t i ca c i d ( 5 - h i a a ) i ne x h a u s t e ds w i m m i n gm i c eb l a i na sw e l la sb l o o d a m m o n i a ( b a ) m e t h o d ：u s e sh e a l t h ym a l eg l m m i n gm i c e2 8 , t h em i c e 肿r 墨x k a n l ya s s 咖e dt of o r eg t r 呷s n a m d y q m t l d 峨t r a l t w 4 - p l a c e l x mt r a i n s + l o w - c t 3 s e0 f a 凹町) ，砸豳s + 岫扣妇0 fb c a a ( t b 2 ) g r o u p e a c hg r o u pi sf e e d e da d a p t i v e l yf o r1w e e kt h e nt h el t b la n dt b 2g r o u pr e c e i v e s w i m m i n gt r a i n i n g f o r2w e e k s ，t h ei n t e n s i t yi sl h d ，a n dt h ee x h a u s t i v es w i m m i n g e x p e r i m e n ti sc a r r i e do u to nt h el a s tt r a i n i n gd a yt h a t3h o u r sr e s ta f t e rd a f f yt r a i n i n g t h e b c a ai sc o n f e c t e dt on e e d e dc o n c e n t r a t i o nw i t hp h y s i o l o g i c a ls a l i n es o l u t i o n t h em i c ej n t b lg r o u pr e c e i v e ds u p p l e m e n t a t i o no f4 2 0 m g k gt h r o u g hs t o m a c hf e e d i n g , t h et b 2 g r o u p r e c e i v e d1 2 6 0 m g k g , a n dt h ecg r o u pi sf e e d e dw i t hp h y s i o l o g i c a ls a l i n es o l u t i o n , t h e v o l u m eo fs u p p l e m e n t a t i o ni s 0 2 m 1 1 0 9 t h e nw ei n v e s t i g a t ee f f e c t so fb c a ao nt h e e x h a u s t i v e s w i m m i n gm i c e s a t h l e t i c p e r f o r m a n c ea c c o r d i n g t h ec h a n g e so fm i c e s a v o i r d u p o i s ，e x h a u s t i v es w i m m i n gt i m e ，t h ec o n t e n to f5 一h ta n d5 - h i a ai nm i c eb r a i na s w e l la st h ec o n c e n t r a t i o no f b l o o da m m o n i a r e s u l t ：a f t e rb c a a s u p p l e m e n t a t i o nf o r2w e e k s ：( 1 ) t h eb o d yw e i g h tg a i n so fm i c ei nt b l g r o u pi sn o r m a lc o m p a r ew i t hm i c ei ncg r o u p t h ee x h a u s t i v es w i m m i n gt i m ea n dt h e c o n t e n to f5 h ti nm i c eb r a i na r ee n h a n c e dc o m p a r ew i t ht g r o u pe v i d e n t l y ( p 0 0 1 ) ，t h e n t h ec o n c e n f f a f i o no fb l o o da m m o n i ah a sn od i s t i n c td i f f e r e n c eb u tt h ec o n t e n to f5 一h ti s r e d u c e do b v i o n s l y ( p 0 0 1 1 ；( 2 ) t h eb o d yw e i g h tg a i n so fm i c ei nt b 2g r o u pi sn o r m a lt o o a n dc o m p a r ew i t ht g r o u p , m i c ei nt b 2g r o u p h a sl o n g e re x h a u s t i v es w i m m i n gt i m p o 0 1 ) ， h i g h e r c o n t e n to f5 - h ti nm i c eb r a i na n db l o o da m m o n i ai np l a s m a ( p 0 0 1 ) b u tt h e c o n t e n to f5 一h ti sl o w e r ( p o 0 1 ) ( 3 ) c o m p a t ew i t hm i c ei nt b lg r o u p ，t h ec h a n g e so f a v o i r d u p o i sa t en o r m a li nt b 2g r o u p , a n dt h e i re x h a u s t i v es w i m m i n gt i m ei sl o n g e r ( p o 0 1 ) ， t h ec o n t e n to f5 h i a ai sh i g h e rt o g e t h e rw i t hb l o o da m m o n i ab u tt h ec o n t e n to f5 - h ti s l o w e r ( p l - 谷氨酸+ n a d p 。+ h 2 0 ( g l d h 为谷氨酸脱 氢酶、a k g 为a 酮戊二酸) 3 8 2 主要仪器与试剂 7 2 1 分光光度计( 上海) 、恒温水浴锅( 上海) 、移液器、谷氨酸脱氢酶偶联法血氨测 定试剂盒 3 8 3 取样方法 在断头时盛接血液于经专用) t a 管内，管壁内部附有e d l a 内膜，取样后轻轻晃 动试管然后密封，置于2 0 c 冰箱内，2 4 + 时内测定。 3 8 4 测定方法 采用固定时间法，波长为3 4 0 r i m ，用蒸馏水调零，将样品管、标准管和质控管内各 加入测定试剂1 0 0 0 # l 爿：混匀后置于水浴锅内孵育5 分钟，温度3 7 。c ，此后分别在样品管、 标准管和质控管中加入之前保存的样品1 0 叽l 、标准品1 0 0 # l 、质控n 晶1 0 0 9 l 。然后连续 监测各管吸光度值( a ) ，确定两a 1 、a 2 两点反应时间并读取两点吸光值，计算a ， a = a 1 - a 2 。 3 8 5 结果计算 氨含量( u m o l l ) = a 标本a 标准标准浓度 单位换算：m g d l 0 5 5 4 4 甲m o l 似氨离子) 3 9 数据统计 使用e x c e l 2 0 0 3 进行统计学分析计算，数据处理使用单因素方差分析，其中p 0 0 5 有显著性差异，p o 0 5 ) ，饲养3 周以后虽各组小鼠体重均明显增加，其中c 组小鼠体重增幅最大，安慰剂组小鼠体重 增长值最小，t b l 和t b 2 两组小鼠随着b c a a 补充剂量的加大而体重增幅加大，但 各组小鼠体重之间并没有出现显著性差异，而且各组小鼠的体重增加速率同样没有表 现出显著往差异。由此可见，2 周的b c a a 补充对小鼠的体重并没有造成明显的影响。 图4 1 实验前后各组小鼠体重的变化情况 f i g a 一1c h a n g e s o fm i c e sa v o i r d u p o i s ( g ) b e t w e e np r e - e x p e r i m e n ta n dp o s t - e x p e r i m e n t 4 实验结果 4 3 各组小鼠游泳达力竭的时间 表4 2 小鼠力竭游泳时间( 单位：m 蛐 t a b l e4 - 2t h es w i m m i n gt i m et oe x h a u s t i o no fm i c e ( m i n ) 组别数量 力竭游泳时间( m i n ) g r o u p n t u n et oe x h a u s f i o n ( m i n ) t71 1 5 7 1 1 0 t b l71 4 3 2 1 3 2 。 t b 271 8 4 7 + 6 5 嗤 注：表示t b 2 组与t 组相比p o 0 1 ；确示t b 2 组与t b l 组相比p 0 0 1 ；表示 t b l 组与t 组相比p 0 0 1 注：表示t b 2 组与t 组相比p 0 0 1 ；桶e 示t b 2 组与t b l 组相比p 0 0 1 ；表示 t b l 组与t 组相比p 0 0 1 图4 - 2b c a a 对小鼠力竭游泳能力的影响 f i g 4 2t h ee f f e c to fb c a a o nt h ea b i l i t yo fe x h a u s t i v es w i mo fm i c e 从表4 2 和图4 - 2 可以看出，进行b c a a 大剂量补充的t b 2 组小鼠其游泳耐力明 显要强于其他二组小鼠俾 0 o i ) ，小剂量补充组即t b l 组的力竭游泳能力虽然明显的 强于安慰剂组( p 0 0 1 ) ，但是仍显著低于t b 2 组，说明在4 2 0 m g k g - 1 2 6 0 m g k g 的b c a a 补充范围内，随着剂量的增加，力竭游泳时间明显延长。 4 4 补充b c a a 对小鼠脑5 h t 和5 m a a 的影响 从表禾3 和图4 3 可以看出，仅进行安慰剂补充的t 组小鼠脑组织内5 h t 含量相 对于c 组静息小鼠有极显著的增高伊 o 0 1 ) ，b c a a 小剂量补充组小鼠5 h t 含量虽然 也有大幅度升高但明显低于安慰剂组即t 组小g ( p 0 0 1 ) ，b c a a 大剂量补充组小鼠 相对于t 组小鼠有明显降低f p o o i ) ，而与小剂量补充组小鼠相比5 h t 含量也明显偏 低俾如o i ) 。就5 - h i a a 含量而言，如图4 4 所示，各组小鼠脑内含量差异基本与5 - h t 趋势一致，安慰剂组小鼠的5 h i a a 含量相对于b c a a 小剂量和大剂量补充组明显偏 湖北大学硕士学位论文 低( p 0 0 1 ) ，而大剂量组小鼠5 h i a a 水平又明显高于小剂量补充组小鼠( p 0 0 1 ) 。 表4 - 3 小鼠脑组织5 - h t 与5 - h i a a 含量比较 t a b l e4 - 3t h ec o m p a r eo ft h ec o n t e n to f5 - h ta n d5 - h i a ai nm i c eb r a i n ! 型! 竺型螋 组别数量 5 一羟色胺( n g 倌脑组织)5 羟吲哚乙酸( n g g 脑组织) g r o u p n5 一h t5 - h i a a 注：表示t 组与c 组相比p 0 0 1 ；表示t b l 组与t 组相比p 0 0 1 ；群表示t b 2 组 与t 组相比p 0 0 1 ；表示t b 2 组与t b l 组相比p 0 0 1 。 注：表示t 组与c 组相比p 0 0 1 ；表示t b l 组与t 组相比p 0 0 1 ；辕示t b 2 组 与t 组相比p 0 0 1 ；表示t b 2 组与t b l 组相比p o 0 1 。 图4 3 各组小鼠脑组织5 盯含量变化 f i g 4 3c h a n g e so f5 - h ti nm i c eb r a i ni ne a c hg r o u p 注：表示t 组与c 组相比p o 0 1 ；表示t b l 组与t 组相比p 0 0 1 ；挣表示t b 2 组 与t 组相比p 0 0 1 ；表示t b 2 组与t b l 组相比p 0 0 1 。 图4 _ 4 各组小鼠脑组织5 - h i a a 含量变化 f i g 4 4c h a n g e so f5 一h i a a i nm i c eb r a i ni ne a c hg r o u p 4 实验结果 4 5 补充b c a a 对小鼠血氨的影响 表4 - 4 小鼠血浆氨( b a ) 浓度比较( u m o l l ) t a b l e4 - - 4t h ec o m p a r eo ft h ec o n c e n t r a t i o no fb a ( p m o l l ) i nm i c ep l a s m a ! ! 堕塑! ! 苎璺! 墅! 塑 组别数量 血氨( u m o l l ) g r o u p nb l o o da m m o n i a c78 8 9 4 2 t79 5 7 5 2 t b l79 9 4 + 2 1 t b 271 1 8 3 + 4 尹 注：，表示t 组与c 组相比p 0 0 5 ；壤示t b 2 组与t 组相比p 0 0 1 ：表示t b 2 组 与t b l 组相比p 0 0 1 。 注：表示t 组与c 组相比p 0 0 5 ；撑表示t b 2 组与t 组相比p 0 0 1 ：表示t b 2 组 与t b l 组相比p 如0 1 。 图4 _ 5 各组小鼠血浆氨浓度变化 f i g 4 - 5c h a n g e so f b l o o da m m o n i ai nm i c ep l a s m ai ne a c hg r o u p 如表4 - 4 和图禾5 所示，将四组小鼠实验后血浆氨浓度进行比较，可以发现安慰 剂组即t 组小鼠与安静对照组相比，血氨浓度明显的增= ! j l l ( p 0 0 5 ) ，与t b 2 组相比则 显示其值更是明显要低( p 0 0 5 ) 。综上可知， 在大剂量补充b c a a 的情况下，会导致体重略微增加，但并不显著，说明补充b c a a 对机体的正常代谢并不会产生明显的影响。至于安静对照组和安慰剂组小鼠体重的差 异，应该是每日1 小时的游泳训练所造成的，安静组小鼠因为运动量较低，所以在实 验周期内体重增幅更为明显。而安慰剂组因为每日的游泳运动而有一定能量消耗，但 并未进行b c a a 补充，所以在能量的消耗和摄入方面可能建立起了一种负平衡。从而 在一定程度上影响了体重的增加，不过也并不具有显著性意义o o 0 5 ) 。 综合研究文献结果提示，肌肉内b c a a 分解代谢非常活跃，与其它多数氨基酸相 比，b c a a 能以相当快的速率转氨基和完全氧化，并为丙氨酸和谷氨酰胺提供氨基。 b c a a 分解产物乙酰辅酶a 及琥珀酸单酰辅酶a 等进入三羧酸循环，释放大量能量， 且b c a a 氧化产生a t p 的效率高于其他氨基酸( k r e b s ，1 9 7 2 ) 。据计算，l m o l 的v a l 、 l e u 、l i e 完全氧化，分别产生3 2 、4 2 、4 3 m o l 的a i p ( f c t u ，1 9 8 7 ) 。安静状态和一般 运动时，氨基酸不参与氧化供斛叫，但在一些特殊生理状态如饥饿、泌乳、糖尿病和 长时间运动时，b c a a 则是体内重要能量来源【矧。此外，有研究表明：血浆b c a a 的 变化随运动时间的不同而差异较大。短时问( 1 5 1 8 分钟) 极限强度下b c a a 变化不 大或轻度上升；长时间负荷( 4 0 - 1 5 0 分钟) 各种强度下b c a a 均呈较大幅度升高；只 有在超长时间负荷( 3 小时) 下，b c a a 才呈下降趋势。这表明在长时间运动中，b c a a 分解代谢加剧，推测与其分解供能比例增大有关1 8 i l 。这也就解释了为什么在实验前体重 几乎一致，运动模式和饲养条件完全相同的情况下，在实验结束之后安慰剂组与b c a a 5 分析与讨论 补充组之间形成了差异，尽管这种差异很小，但是在一定程度上还是能够证明b c a a 作为一种增补剂的有效性。 5 2 各组小鼠游泳达力竭的时间 5 。2 1 补充b c a a 对小鼠力竭时间的影响情况分析 有关b c a a 的营养促力作用，目前在国外的研究结果上还存在有许多的矛盾， b l o m s t r a n d 3 4 1 将补充b c a a 应用于长时间运动项目如马拉松、越野滑雪及足球比赛 等作为促力手段，在比赛运动前、运动中补充b c a a 3 5 2 1 9 ，可显著提高部分选手的 运动成绩和降低心理疲劳程度。m i t t l e m a n 等【叫的人体实验则表明，1 3 名被试( 男女 均有) 进行b c a a 补充之后在3 4 c 热环境下以4 0 v 0 2 m a x 强度踏车至力竭，实验 组被试力竭时间明显延长 p c o 0 5 ) ，且未见性别差异。而m a d s e n 等的实验发现嘲，被 试在分别补充等量等浓度葡萄糖和葡萄糖+ b c a a 之后进行1 0 0 k m 计时自行车赛，被 试的运动能力未见提高。且d a v i s 等i 州研究高强度间歇性运动中分别补充碳水化畲物 和补充b c a a 对运动性疲劳的影响，结果表明额外补充b c a a 并没有达到减轻疲劳 的作用。本研究结果表明，分别以4 2 0 m g k g 和1 2 6 0 m g & g 剂量补充b c a a 2 周以后， 小鼠力竭游泳运动能力不同幅度的提高( p 0 0 1 ) ，与b l o m s t r a n d 等人的研究结果一致， 从数据分析得出，b c a a 补充剂量越大小鼠游泳时间增幅越大，因此认为b c a a 补充 有增强小鼠运动能力的作用，且在4 2 0 m g k g 1 2 6 0 m g k g 这一补充范围内摄入，力竭游 泳时间可能会随着摄入剂量的加大而增强。但是预计如果超过a 2 6 0 m m , g 达到某一剂 量以后，因为力竭运动能力有极限限制，力竭时间与剂量之间可能将会失去线性联系， 而逐渐趋于稳定。 5 2 2 影响力竭时间的可能性机制 b c a a 促力机理可能通过下列途径实现。1 涎缓中枢疲劳发生：主要是通过与 5 h t 前体即f - t w 竞争结合转运蛋白位点而减少t n , 进入血脑屏障的量，防止了5 一h t 在脑内的大量生成与积聚。2 节省能耗：前面已述及b c a a 主要在骨骼肌中代谢，其 分解产物进入三羧酸循环。补充b c a a 可以促进糖异生过程中对氨基酸的利用，并加 速肝脏能量转换作用。同时b c a a 在骨骼肌内氧化供能可以节省肌糖原的利用，其原 因一方面可能是耐力性运动时b c a a 氧化供能加速，从而节省肌糖原，并通过氨基酸 的糖异生过程生成葡萄糖或糖原；另一方面可能是运动所致的血液肿瘤坏死因子水平 湖北大学硕士学位论文 明显升高，而肿瘤坏死因子可增强n - 依耐型氨基酸转运系统功能，加速氨基酸氧化供 能，补充b c a a 恰好可满足这一需要，从而减少了抗体对糖原的需求程度，延长了供 能时间，相应的也就延长了运动持续时间。3 减少乳酸堆积：b c a a 能促进生糖氨基 酸在肝脏中的利用并加速了肝脏的能量转换作用。4 保护线粒体结构功能状态：b c a a 可能抑制急性运动后骨骼舰线粒体膜脂质过氧化物增加和膜流动性下降，保护线粒体 膜脂质双层的稳定性，保护线粒体膜生物功能的正常发挥。同时，补充b c a a 可能降 低运动后线粒体内c a 2 + 、m g + 、k + 三种矿物质的变化幅度，维持胞内钠浓度稳定。有 助于改善运动小鼠心肌和骨骼肌代谢，从而提高运动能力归l 。 本实验虽没有涉及血糖、乳酸等外周指标和从亚细胞结构进行实验分析，但前人 的研究在b c a a 抗外周疲劳作用方面基本上已经证实了上述推论f 6 硼。 5 3 补充b c a a 对小鼠脑组织5 h t 、5 m a a 含量的影响 正常情况下，中枢神经系统中，单胺类递质的代谢变化总处于相对平衡状态，运动 打破了这种平衡：一方面，如前所述，由于运动，骨骼肌从血液中摄取b c a a 作为能源 物质进行氧化，使其浓度下降，同时血液中f f a 浓度升高，使t r p 与血清蛋白结合量减少， 血液中f - 1 r r p 浓度升高。而f - t r p b c a a 的比值又会影响t r p h 脑速度，运动使通过血脑屏 障的i 却增加，故脑合成5 m 增多。另一方面，正常状态下，细胞外液神经递质水平是 由耗能的流出流入循环转运控制的，足够的a t p 水平和代谢对保持突触末梢单胺类递质 正常摄取是极为重要的。运动时，脑组织能量消耗导致n a + - k + - a t p 酶活性降低，于是神 经元去极化，促使神经递质释放增加，从而引起大量的5 h t 释放至细胞间隙。此外。正 常突触释放有赖于细胞c a 2 + 的水平，运动导致c a 2 + 的内流增加，尤其在疲劳时，从而 促使单胺递质释放增加。而且，能源消耗使从突触释放的单胺类递质重摄取受到抑制。 以上原因使脑组织细胞# 1 - 5 鲫r 蓄积，运动时间持续使这种蓄积持续，并使5 - h t 向周围 脑实质、血管周围弥散，5 - h t 与受体结合，发挥各种生理作用。 关于运动对脑组织单胺类神经递质的影响已有不少报道：b l o m s t r a n d 割1 6 1 对大鼠跑 台运动至力竭的时间进行研究。结果发现：运动训练组和对照组大鼠血浆游离t r p 以及脑 局部t r p 、5 - w r 及s h i a a 浓度力竭运动时均升高，同时对脑5 h t 这种在动机、唤醒以及 耐力运动中对疲劳神经肌肉控制起重要作用的神经递质的变化进行测试，在安静、l 小时 跑台运动后以及疲劳至力竭时三个时点对鼠中脑、绞状体、下丘脑以及海马中5 - h t 以及 基本代谢物5 h i a a 进行测试，设定跑台速度2 0 m m i n ，坡度为5 ，强度6 0 一6 5 v 0 2 m a x ， 5 分析与讨论 l 小时运动后所有脑区5 盯、5 m a a 均升高，而下丘脑只有5 h l 蛆升高，5 m 升高持续 至疲劳，5 啪中脑及纹状体升高更多，这些结果表明长时间运动期间5 i - i t 的活性 增加，疲劳时达到最高。b a i l e y 在此项研究的4 年以后，几乎是应用同样的实验设计进行 研究并发现，运动1 小时在中脑、纹状体及下丘脑的5 耵和5 h i a a 显著升高，在海马只 有5 m 升高。在力竭态中脑与纹状体5 m a a i 一步升高。其结论表明，耐力运动中大 脑5 h t 和5 i l a 升高且在疲劳时加剧。 k u r o s a w a 8 7 】应用微透析技术，检测到清醒状态大鼠在5 分钟负重步行后大脑皮层中 5 - h t 浓度升高。m 枷n 等删用【3 川标记5 - g r ，检测【3 i i 】5 m 在海马和纹状体的重吸收， 发现运动( 游泳、跑台跑) 没有改变其重吸收，故认为运动时细胞外5 m 壤度即可反映 5 h t 的释放水平。f u j m o 等l 蚓也用微透析技术在体检测到游泳后大鼠前脑、海马神经细 胞外5 m 冰平提高。p i i s i l a d i s 等印l 检测了人骑自行车疲劳后5 硼r 代谢加快，认为5 - h t 参与了运动性中枢疲劳的发生。 d e y 等 4 5 】检测了中等强度耐力运动l 小时或运动4 周的大鼠脑区的5 e l 的代谢，其结 果为：急性运动明显增加了脑干、下丘脑中5 - e f 的合成与代谢，而4 周的训练同样促进 了皮层中5 h t 的合成与代谢。运动对不同脑区的影响差异十分显著。袁琼嘉等【8 9 】曾以大 鼠力竭运动为模型，研究了力竭游泳后即刻、2 4 小时和4 8 小时，大鼠端脑5 m 等单胺类 神经递质含量动态变化，发现5 1 i t ，在力竭运动即刻、2 4 小时、4 8 , j , 时均明显升高。张 蕴琨等i 删观察了长期游泳训练对小鼠脑组织递质性氨基酸和5 m 冰平的影响，结果表明 脑组织5 m 铱度显著升高。王斌等的研究显示【9 1 1 ，力竭性跑台运动后5 1 i t ，在纹状体 和下丘脑内有升高的趋势，在中脑则有下降趋势。本实验结果显示，安慰剂大鼠脑组织 5 m 含量均较安静组高，且差异具有极显著性o 0 0 1 ) ，虽然安慰剂组小鼠在实验后期 的2 周内每天都进行了为时1 小时的适应性游泳训练，但是由于取材日的游泳性训练与力 竭实验之间间隔时间达3 小时，5 h t 庄此段时间内已经能够基本恢复到正常水平，所以 本实验数据能够说明力竭游泳可使脑组织5 m 啥量增加，支持以往观点。 国内就外源性补充b c a a 对脑组织5 h t 及其基本代谢产物5 - h i a a 含量的影响 研究非常少。林静1 9 2 l 在研究报道中提出：外源性补充b c a a 能明显延长力竭出现的时 间；而无论是否补充b c a a ，力竭时血清t i p 均明显升高，b c a a 水平下降，导致 t r p b c a a 比值显著高于正常或定量负荷运动组，同时脑组织中的5 - h t 水平异常增 高。相对于国内相关研究贫乏的情况而言，国外则进行了一定的研究探讨：早期w e l s h i 驯 等的实验发现，与对照组相比，大鼠补充b c a a 进行跑台运动1 2 0 分钟后中脑的5 h t 湖北大学硕士学位论文 和5 h i a a 浓度明显降低( p 如0 1 ) ，为b c a a 作为促力手段提供了线索。其中尤为经 典的一篇为y a m 棚o t 0 【9 3 l 发表于( b r a i nr e s e a r c hb u l l e t i n 上的一篇实验性论著，实验 采用了遗传性白蛋白缺乏大鼠( n a g a s eg e n e t i c a l l y a n a b u m i n e m i cr a t ，n a r ) 作为研究 对象，因为此种大鼠先天性自蛋白缺乏，从而排除了内源性白蛋白对血浆t r p 浓度及 动力学的控制。发现，与对照组相比，注射b c a a 可显著性延长运动至力竭的时间， 并且因为大脑纹状体突触对1 砷的吸收显著性减少而导致5 - h t 的分泌量显著降低 ( p o 0 1 ) ，且5 h i a a 生成量增多o o 0 5 ) 。其后，g d m e z t s l 利用微透析技术发现b c a a 补充可以使运动中海马5 - h t 的释放量维持于安静水平。但由于大鼠运动时间固定为2 小时，所以也有人怀疑其研究并不能比较出b c a a 补充对运动能力的影响。本实验结 果显示，与安静对照组相比，安慰剂组在进行力竭运动以后，脑组织5 h t 含量明显 升高( p o 0 5 ) ，而其脑组织内5 h t 含量明 显的较低，5 - h 1 a a 含量则明显较高( p o 0 1 ) ，更为重要的，该组小鼠力竭游泳能力明显 5 分析与讨论 强于安慰剂组o 0 0 1 ) 。至于大剂量补充组小鼠血氨浓度在四个组内表现为最高( p o 0 1 ) ， 但是它们的力竭游泳时间却也是最长的( p 0 0 1 ) ，这是一个非常有趣的现象。究其机理， 推测可能是因为b c a a 在运动过程中代谢生成氨的能力不足以对抗其竞争性抑制5 耵 合成的能力，所以虽然其分解产生的血氨入脑后会导致5 h t 的升高，最后仍然因为 b c a a 在抑制5 h t 生成方面更占优势从而表现为游泳时间的延长。 湖北大学硕士学位论文 总结 本实验研究结果显示 1 为期2 周不同剂量的b c a a 补充均没有给小鼠的体重造成明显的改变，提示 b c a a 的补充对机体的正常代谢并不会产生负面的影响。 2 进行b c a a 补充显著性改善小鼠游泳运动能力o o 0 1 ) ，且以相对大剂量 1 2 6 0 m g k g 补充时效果更为明显( p o 0 1 ) 。提示额外进行b c a a 的补充能够很好的增 强小鼠运动能力。 3 力竭游泳后，各组小鼠脑5 h t 量均明显增加o 如0 1 ) ，导致疲劳的发生，而补 充b c a a 组的脑5 - h t 相对于安慰剂组而言明显要低o 0 o i ) ，且大剂量补充组降低相 对更为显著q o 0 1 ) 。说明b c a a 通过摊制5 - h t 的合成前体，减少了脑组织制中5 - h t 含量。 4 补充b c a a 组的脑5 - i - i i a a 含量皆高于安静对照组和安慰剂组，表明b c a a 促 进了5 h i a a 的增高，也即说明了b c a a 可以有效加速5 - h t 的分解，减少了5 - h t 的积聚，不仅能够延缓疲劳的发生而且可以更快的消除疲劳。 5 力竭运动后小鼠血氨浓度相对于静息时有明显升高o 0 0 5 ) ，且进行补充b c a a 后血氨浓度随补充剂量的加大而增大 o 0 1 ) ，但在b c a a 补充剂量为4 2 0 m g k g 和 1 2 6 0 m g n , g 时并不影响b c a a 的促力效果。 6 以大剂量1 2 6 0 m g k g 补充b c a a 与以小剂量4 2 0 m g k g 补充相比，营养促力效 果相对更佳o c 0 0 1 ) 。 值得进一步研究和需要注意的问题 值得进一步研究和需要注意的问题 1 本实验仅采用为期2 周的b c a a 补充，在实际应用中，补充的周期肯定会更长， 那么会不会给被试的正常机体代谢带来影响昵? 尤其是对于一些要求严格控制体重的 耐力性项目而言，体重的增加很可能会给运动成绩带来的极不利的影响。今后的研究 过程中仍需要就长期补充b c a a 对被试体重变化的影响进行更进一步的研究。 2 b c a a 本身包含有l e u 、l l e 、v a l 三种不同的氨基酸，而本实验中所补充的b c a a 产品没有进一步去考虑这三种氨基酸不同配比时将会形成怎样的促力效果。再者，目 前对最小和最大有效剂量并无研究，在所谓的小剂量和大剂量之间范围很大，如果要 探讨b c a a 的最佳补充剂量，很可能需要将补充剂量精确到0 1 m g 甚至更多。所以 b c a a 的最佳补充剂量，从三种氨基酸的不同配比，直到细微的剂量差别都需要更加 系统、深入地研究和探索。 3 5 h i 只是单胺类神经递质的一种，去甲肾上腺素和多巴胺都对运动性疲劳韵发 生和发展具有一定作用，在硬件设备有保障的情况下，应将这几种相关递质进行同步 测试和分析。目前测定单胺类神经递质多采用h p l c 或荧光光度计，但均不能区分细 胞内外的神经递质，然而只有胞外神经递质的增加才能确定是源于神经末梢的释放， 所以运用此两种检测方法进行相关的研究在一定程度上具有片面性或者说在精确度上 存在不足，综合文献研究结果提示，采用微透析分脑区测试应为目前最精确有效的方 法。 4 b c a a 除了中枢作用以外，对外周疲劳同样有一定作用，有必要引入目前己确 定的一些外周疲劳因素做进一步实验验证，以更好的证明b c a a 的抗运动性神经疲劳 能力。 3 1 塑些奎堂堡主堂垡堡塞 参考文献 【1 】1 g a d d u mj h , g i a r m a nn j j l r e l i m i n a r ys t u d i e so nt h e b i o s y n t h e s i so f 5 - h y d r o x y u y p t a m i n e j b r j p h a r m a o o l , 1 9 5 6 , 1 1 ( 1 ) ：8 & 9 2 【2 1 2i 地辨p b 3 幽l 王强i o s y d 岫o f 蜘l o l e a 酗妇n 吣s 吼0 9 i c a l 烈麟e 锄d 恤唧瞰o f 5 - h y 由强y n 卵咖蚰峨h 吨m d b 0 0 i 【o fr a p e t 慨m lp b 棚m 1 0 蓦叫订勺凼呱拍脚础a n d r e l a t e dh “c a i 哪踯i 碱。曲e db y b 驴衄订 q n 倒k s p f 面g c f 、吼a 吕1 9 = 1 8 2 2 1 1 【3 】p l c t s c h e ras h o r ep a , b r o d i eb b ，s e r o t o n i nr e l e a s ea sap o s s i b l er a e e b a n i s mo fr e s e r p i n e a c t i o n i 川s c i e n c e , 1 9 5 5 ，1 2 2 ( 3 1 6 5 ) ：3 7 4 - 3 7 5 【4 1p a s s o n e am k , m a e l e a np d ，c f i a r m a am j 5 h y d r o x y t r y p t a m i n e ( s e r o t o n i n ) c o n t e n to f s t r u c t u r e so fl i m i b i cs y s t e m p jn e t t r o c h e r a ，1 9 5 7 , 6 7 ( 1 ) ：3 2 6 - 3 3 3 【5 】5l o v e n b e r gw , j e q u i e re , $ j o e r d s m aa , t r y p t o p h a nh y d r o x y l a t i o ni nr a a m m a l i a ns y s t e m s a d v p h a r m a c o l ，1 9 6 8 ，6 ( p t a ) ：2 1 - 3 6 【6 】e r s p a m e rv o b s e r v a t i o n so nt h ef a t eo fi n d o l e a l k y l a m i n e si nt h eo r g a n i s m j jp h y s i o l l o n d o n ，1 9 5 5 ，1 2 7 ( 1 ) ：1 1 8 1 3 3 【7 1b 印印材v s o m eo b s e l v a l i o n s0 1 1t h ef a t eo f e x o g e n o u ss - b y e m m m 砬) i n 山e r a t j jp h y s i o ll 0 n d o n , 1 9 5 6 , 1 3 3 ( 1 ) ：l - 9 【8 】s j 嘲d 锄a a ，s m 弛1 l 强蛔f 懿衄1 d d a l m 豳b o l i 锄0 f 孓l 聊h 0 哪时p i ；珈妇忸揶妇l 哟蚵 m 硼啪沁妪蝴j p i o c s 脚i b i o lm e d , 1 9 5 5 , 8 9 ( 1 ) ：3 6 - 3 8 1 9 】t i t u se o , u d e n f i 6 e n ds m e t a b o l i s mo f 5 - h y d r o x y t r y p t a m i n e ( s e r o t o n i n ) j 1 f e d e r a t i o n p r o c ，1 9 5 4 ，1 3 ( 2 ) ：4 1 1 f 1 0 u d e