（运动人体科学专业论文）针灸对过度训练大鼠红细胞流变性的影响.pdf

针灸对过度训i 练大鼠红细胞流变性的影响 摘要 在运动中和运动后维持良好的红细胞流变性对于氧气的运输、微循环的有效 灌注及血液的正常生理功能是至关重要的。运动后血液流变状态异常是产生运动 性疲劳的原因之一，也是运动诱发心血管疾病的危险因素之一，因此探讨训练后 引起的疲劳机理和采取恢复手段已成为当今运动医学界研究的重点。 本实验对大鼠进行4 周大强度游泳训练，造成过度疲劳模型。每日运动后对 治疗组大鼠进行针灸治疗，选取双侧足三里穴行温针灸1 5 m i n ；运动组在相同时 间内做相同体位的固定，不施针灸。4 周后，各组动物断头取血，观察红细胞形 态、测试平均红细胞体积、血浆粘度、全血粘度、全血还原粘度，红细胞压积、 红细胞变形指数、红细胞聚集指数等指标。 结果表明：( 1 ) 4 周大强度游泳训练造成大鼠过度疲劳，体重增长缓慢，游 泳力竭时间缩短。( 2 ) 4 周大强度游泳训练结束后，大鼠红细胞正常形态遭到破 坏，平均红细胞体积和红细胞压积减小。( 3 ) 4 周大强度游泳训练使大鼠血液粘 度升高，红细胞变形指数和红细胞聚集指数升高，血流变恶化。( 4 ) 针灸治疗可 以缓解大鼠的疲劳症状，使体重持续稳定增长，游泳力竭时间延长。( 5 ) 针灸 治疗可以改善人鼠的血流变状况，使红细胞形态和体积恢复正常，降低血液粘度， 维持红细胞变形性和聚集性。特别是红细胞聚集指数，针灸组不但好于运动组， 而且优于对照组，显示了针灸在疏通经络、活血化瘀方面的独特治疗作用。 关键词：针灸，足三里，红细胞流变性，过度训练，大鼠 针灸对过度训练大鼠红细胞流变性的影响 a b s t r a c t i ti sv e r yi m p o r t a n tt om a i n t a i np r o p e r l y e r y t h r o c y t er h e o l o g y c h a r a c t e r i s t i cd u r i n go ra f t e re x e r e i s ef o ro x y g e n i ct r a n s p o r t a t i o n ， m i c r o e i r c u l a t i c a lp e r f u s i o na n db l o o d sn a t u r a lp h y s i o l o g i c a lf u n t i o n a b n o r m a lb lo o dr h e o l o g ya f t e re x e r eis eiso n eo ft h er e a s o nf o re x e r eis e i n d u c e df a t i g u e i ti sa l s ot h ef a c t o ro fc a r d i o v a s c u l a rs y s r e md i s e a s e b r o u g h tb ye x e r t i s e s oa p p r o a c ht h em e c h a n i s mo ff a t i g u ea f t e rt r a i n i n g a n dt a k er e c o v e r ym e a s u r e sh a sb e c o m et h ef o c a lp o i n ti ns p o r t sm e d i c a l c o m m u n i t ya tp r e s e n t i nt h isp r o j e c t ，r a t saret r a i n e dt os w i mi n t e n s i v e l yf o rf o u rw e e k s a p p l ya c u p u a c t u r ea n dm o x i b u s t i o nt ot h e r a p e u t i cg r o u pi nz u s a n l ia c u p o i n t f o ri 5m i n u t e sa f t e rs w i m m i n g f i xt h ee x e r c i s eg r o u pa tt h es a n et i m e w i t h o u ta c u p u n c t u r ea n dm o x i b u s t i o n f o u rw e e k sl a t e r k i l la 1 1 t h e a n i m a l s t h er e db l o o dc e llf o r m ，p l a s m av i s c o s i t y ( p v ) ，b l o o dv i s c o s i t y ( b v ) ，b l o o dh y d r o g e nv i s c o s i t y ( b h v ) ，m e a nr e db l o o dc e l lv o l u m n ( m c v ) ， h e m a t o c r i t ( h c t ) ，e r y t h r o c y t ed e f o r m a b i l i t yi n d e x ( t k ) ，e r y t h r o e y t e a g g r e g a t i o ni n d e x ( r c a ) a r eo b r a i n e da n da n a l y z e d i nc o n c h s i o n ，t h ef i n d i n g si n d i c a t et h a t ：( i ) f o u rw e e k s i n t e n s i v e s w i m m i n gm a k e r a t so v e rf a t i g u e t h e i rw e i g h ti n c r e a s es l o w l ya n dt h e e x h a u s t i v et i m ef o rs w i m m i n gs h o r t e n ( 2 ) a f t e rf o u rw e e k s i n t e n s i v e s w i m m i n gt h er a t s r e db l o o dc e l lf o r mi sd e s t r o y e d ，m c va n d h c td e c r e a s e d ( 3 ) b v ，b h v ，t k ，r c ao fr a t si n c r e a s e dw h i c hm e a nt h eb l o o dr h e o l o g yw o r s e n ( 4 ) a c u p u n c t u r ea n dm o x i b u s t i o nc a l lr e l i e v et h ef a t i g u eo fr a t s t h e i r w e i g h ti n c r e a s ec e n t i n u e l ya n ds t e a d i l y t h ee x h a u s t i v et i m ef o rs w i m m i n g l e n g t h e n ( 5 ) a c u p u n c t u r ea n dm o x i b u s t i o nc a ni m p r o v et h ee x e r c i s i n g r a t s b l o o dr h e o l o g y ，m a k er e db l o o dc e l lf o r ma n dv o l u m nr e t u r nt on o r m a l ， l o w e rb l o o dv i s c o s i t y ，m a i n t a i ne r y t h r o c y t ed e f o r m a b i l i t ya n de r y t h r o c y t e a g g r e g a t i o n t h em o s ti m p o r t a n ti st h a t ：a st oe r y t h r o c y t ea g g r e g a t i o n 针灸对过度训练大鼠红细胞流变性的影响 i n d e x ，t h e r a p e u t i cg r o u pi sn o to n l yb e t t e rt h a ne x e r c i s e b e t t e rt h a nc o n t r o lg r o u p ，w h i c hd e m o n s t r a t e st h ee f f e c t a n dm o x i b u s t i o no nd r e d g i n gc h a n n e l sa n di n v i g o r a t i n gt h e b l o o d k e yw o r d s ：a c u p u n c t u r e r h e o l o g y ，o v e rt r a i n i n g g r o u p ，b u ta l s o o fa c u p u n c t u r e c i r c u l a t i o no f a n dm o x i b u s t i o n ，z u s a n l ia c u p o i n t ，e r y t h r o c y t e r a t s 学位论文独创性声明 x7 5 0 3 5 5 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作所 取得的研究成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包 含任何他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河北师范大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中明确注明并表示谢意。 学位论文作者签名： 腑 签字胁晒年 易月吁日 学位论文使用授权说明 本人同意研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属河北师范大 学。本人完全了解河北师范大学有关保留、使用学位论文的规定。学校有 权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质 舨。有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书 馆被查阅。有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索。有权将学位 论文的标题和摘要汇编出版。 学位论文作者签名： 签字日期：协吨滓 别磁辄彩 p 彤 日 签字日期：夕舻6 月，丛日 针灸对过度训练大鼠红细胞流变性的影响 1 前言 运动训练过程中普遍存在着运动性疲劳、血红蛋白下降以及由此导致的运动 性贫血，这是影响运动员运动能力和运动成绩提高的重要因素。运动后血液流变 状态异常是产生运动性疲劳的原因之一，也是运动诱发心血管疾病的危险因素之 一，因此探讨训练后引起的疲劳机理和采取恢复手段已成为当今运动医学界研究 的重点。 西医疗法虽有见效快、效果明显的特点，但长期施用往往产生副作用，损害 运动员的身体健康，甚至因违反比赛规定而被奁禁，对运动员的身体、精神及运 动寿命造成了极大的影响。中医疗法则根据整体观念，采取辩证施治的方法对全 身各系统的机能状态进行调理。针灸是祖国传统医学中的瑰宝，具有器械简单、 操作易行、经济有效等优点，而且施于体表，无副作用，不增加体内物质代谢负 担。关于针灸治疗运动性疲劳已有许多实验研究，但其对于红细胞流变性有何影 响还未见报道。因此设想，应用针灸疗法治疗或缓解运动性疲劳，改善血流变状 况，促进红细胞生成，具有十分重要的实用性意义。 本实验对大鼠进行4 周大强度游泳训练，造成过度疲劳模型。每日运动后对 大鼠进行针灸治疗，与不施针灸的对照组相比，观察疲劳恢复情况及红细胞流变 学的改善情况，探讨针灸对运动性疲劳及运动性贫血的治疗作用。 2 文献综述 血液流变学( h e m o r h e 0 1 0 9 y ) 是1 9 5 1 年由c o p l e y 在美国物理学会第2 5 届 年会上首次提出，它是指从宏观、微观、亚微观水平上研究血细胞及血浆成分的 变形与流动性质，并包括与血液直接接触的血管的流变性质“。其内容包括血液 的粘度、粘弹性、流动、凝聚等流变特性，红细胞的变形及聚集，血小板的聚集， 血管的力学特性等。细胞流变学是血液流变学的分支学科，红细胞流变性是指红 细胞在血液中的流动和变形，它的形态大小、变形性和聚集性是构成其流变性的 三个因素。 1 1 红细胞流变性 1 1 1 红细胞形态 正常成熟的红细胞呈双面微凹的圆盘状，中央较薄( 1 o u m ) ，周缘较厚 ( 2 o u m ) ，直径约7 8 5 u m ，细胞质内充满血红蛋白。红细胞的这种形态具有较 针灸对过度训练大鼠红细胞流变性的影响 大的表面积( 可达1 4 0 u r n 2 ) ，从而可使气体交换面积也较大，提高了红细胞运输 氧和二氧化碳的能力。红细胞内n a + 浓度远低于胞外，而k + 浓度远高于胞外，这 种细胞内外的n a + 一k + 浓度梯度主要依靠细胞膜上的n a + 一k + a t p 酶来维持，其基本 功能是将细胞内的n a + 转运到细胞外，将细胞外的k + 运送入细胞内，维持细胞内 外的渗透压平衡和跨膜电化学梯度。如果红细胞内失钾而钠量增加，水分就会随 钠离子进入细胞内，使红细胞体积膨胀而变成球形，从而变形能力下降。人和哺 乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，不能进行有氧氧化，而是通过糖酵解 和磷酸戊糖旁路获得能量，用以供应细胞膜上n a + k + 泵的活动和保护低铁血红蛋 白不被氧化。由于某些病理或其它原因红细胞的形态会发生改变，一方面影响其 携氧机能，另一方面也会影响其变形能力，导致微循环障碍，易在网状内皮系统滞 留而被破坏，严重者出现血管内溶血。 l1 2 红细胞变形性 红细胞变形性又称红细胞变形能力，是指红细胞在体内根据流场的情况和血 管的粗细来改变形状的能力。红细胞在通过比其直径小的毛细血管时要发生变 形，变成子弹头、降落伞或拖鞋等形状，其长轴与流向平行。红细胞的变形行为 主要是红细胞膜的“坦克履带式运动”，并通过这种运动将流场中的剪切运动转 换到红细胞内部，从而使红细胞更易随外部流场的变动而变形。血液在细管中流 动时( 直径小于3 0 0 u m ) ，红细胞受到一指向轴心的力，驱使红细胞向轴流区域迁 移，使管壁附近红细胞减少，甚至形成不含红细胞的血浆层，从而使管道内血液 表观粘度降低，血流阻力下降。研究表明只有可变形的颗粒才能向轴向迁移。血 液输送氧气的功能除了取决于红细胞数量、血红蛋白的质和量以外还与血流状 态，特别是微循环的有效灌注有关。血液在细管中流动时，粘度随管径变细而降 低，此即f a h r a e u s - - l i n d q u i s t 效应。当管径降至某一大小时其粘度不是继续下 降而是急剧升高，使血液粘度与管径之间关系发生逆转时的管径为临界毛细管半 径。当红细胞变形性降低时，临界毛细管半径增大，导致微循环灌注量减少，而 红细胞变形性是决定临界毛细管半径的主要因素之一。 红细胞变形能力的降低可导致血液粘度升高，外周阻力增加，影响组织和器 官的血液供给。同时由于微循环血流速度的减慢，又有利于红细胞聚集的发生，使 业已形成的微循环障碍进一步加剧，这种恶性循环将导致细胞缺血、缺氧、坏死。 针灸对过度训练大鼠红细胞流变性的影响 红细胞的变形性不仅影响它从骨髓到循环血液的释放过程，而且决定红细胞从血 液中被清除的过程。有核红细胞变形性较差，不能顺利通过骨髓窦裂隙进入血液。 红细胞在衰老过程中发生一系列变化，包括表面积与体积之比下降，血红蛋白浓 度升高及红细胞膜组分改变等，致使红细胞变形性降低，易被网状内皮系统清除。 红细胞变形性对运动能力有重要影响，是导致运动性贫血、运动性疲劳的重要 原因，并与多种疾病的发生、发展有密切关系”“”“。 影响红细胞变形性的因素可分为内部因素和外部因素。内部因素包括( 1 ) 红细胞膜的分子生物学变化：红细胞膜的组分、结构及各组分之间的相互关系决 定_ 膜的弹性和柔韧性，也是影响膜及细胞变形性的主要因素之一。膜蛋白特别 是细胞骨架蛋白的改变( 如一些溶血病) 将影响细胞的变形能力，膜脂成分的改 变( 如高胆固醇) 也会造成细胞膜流动性下降。( 2 ) 红细胞的内粘度：红细胞内 容物主要是血红蛋白和水，血红蛋白的理化性质和浓度是决定红细胞内粘度的主 要因素。当红细胞内血红蛋白浓度显著升高或细胞脱水及离子转运失常时红细胞 内粘度增加，变形能力下降。( 3 ) 红细胞的儿何特征表面积与体积之比：红细 胞的表面积与体积之比越小变形性越差。( 4 ) 自由基代谢：当红细胞的氧自由基 产生异常增多时，使自由基的产生和消除失衡。过量的自由基攻击细胞膜上的多 不饱和脂肪酸，发生脂质过氧化反应，破坏细胞膜结构，使红细胞变形性降低。 外部因素包括：( 1 ) 渗透压：红细胞变形性在等渗环境中最大，低渗或高渗环境 下均降低。渗透压的改变对红细胞几何形状的改变很显著，从3 0 0 m o s m ( 等渗) 到1 3 1 m o s m ，红细胞由双凹圆盘形胀成球形，使表面积与体积之比减小，变形性 下降。红细胞在高渗介质作用下发生脱水、皱缩、甚至破坏。皱缩的红细胞表面 积与体积之比增大，但因红细胞内血红蛋白浓缩而致细胞内粘度升高，结果仍使 变形性下降。体外实验也发现，渗透压由2 9 0 m o s m o l l 增至3 4 0 m o s m o l l 红细胞 变形性下降1 8 。( 2 ) 温度：在各种切变率下红细胞的变形性均受温度的影响。 从2 9 4 0 红细胞变形指数下降了5 0 ；高于4 0 红细胞变形性迅速下降，其 原因是温度升高引起膜蛋白热变性，使膜产生硬化，同时也使表面积与体积之比 减小。使变形性下降。温度降低会引起膜切应膜量增加，膜的粘弹性也明显增加。 有报道证明：温度从3 7 降到5 ，切应模量几乎增加了4 0 ，膜的粘弹性也明 显增加。( 3 ) p 0 2 、p c 0 2 、p h ：p 0 2 降低时红细胞变形能力下降。正常红细胞受 针灸对过度训练大鼠红细胞流变性的影响 p 0 2 影响不大，但随着p c 0 2 的增加变形性逐渐下降。生理p h 下，红细胞具有最 大变形能力。h + 浓度增加致使红细胞内水肿，表面积与体积之比下降而引起变形 能力降低，还可导致一系列酶活性的改变及细胞膜收缩蛋白代谢障碍，使红细胞 变形性降低。 1 3 红细胞聚集性 红细胞聚集性是血液非牛顿流动性的重要原因之一，也是红细胞流变学的另 一重要特征，它是指在静止或低切变率条件下红细胞可聚集成缗钱状叠联并形成 网络。影响红细胞聚集性的因素主要有：( 1 ) 切变率：在低切变率下红细胞聚集 性增强。静脉系统血流缓慢，血管内景较之对应的动脉大，其切变率较低，红细 胞易于在此聚集。( 2 ) 细胞表面所带电荷的多少：一般情况下红细胞表面覆盖唾 液酸，带负电荷，红细胞彼此排斥，保持2 5 r i m 距离。当血液中带正电荷的物质 增多时，红细胞表面的负电荷被中和，红细胞的盘状平面彼此贴合而形成红细胞 钱串，导致其聚集性增加。( 3 ) 红细胞变形能力：红细胞变性能力增强会使聚集 减少。在不引起血管通透性改变的条件下，轻度聚集不但不会阻碍血液流动，相 反还有利于血液流动。张建保”“曾发现3 4 个红细胞形成的聚集体最接近球形， 而该形状的聚集体运动时消耗的能量较少，有利于血液的流动。在微细血管中， 红细胞聚集体有向轴迁移的趋势，从而导致血浆层的出现，使表观粘度降低。在 全血中，红细胞缗钱状聚集体同分散的红细胞相比能大大减少细胞在栓流内所占 的空间，使栓流内能容纳更多的红细胞以减少边层的压积值，从而降低粘度，有 利于血液流动。红细胞的聚集与血浆蛋白密切相关。特别是纤维蛋白原对红细胞 有较强的聚集作用，一方面保护红细胞免受切变力损伤，另一方面防止低压差 下红细胞扩散到边层增大静脉血液回流的阻力；同时由于血浆纤维蛋白原与红细 胞表面均带负电荷，而血浆纤维蛋白原贴衬在血管壁内侧，在静电斥力作用下使 管壁附近的无血细胞血浆层增厚。所以在管形定常层流流动中红细胞的聚集同其 变形对降低血液粘度同等重要。如果说红细胞的变形性能降低高压差粘度，便于 微循环的血液灌注，那么红细胞的聚集性则有利于降低低压差粘度，降低静脉血 液回流阻力，减小微循环流出阻力，防止血液瘀滞。但是红细胞的过度聚集却会 使毛细血管内血流速度减慢，血管壁发生病变，血管通透性增加。此时，一方面， 由于血流速度减小，管内切变应力的作用不足以使红细胞聚集体解离，致使其大 4 针灸对过度训练大鼠红细胞流变性的影响 量存在，进一步降低了血流速度；另一方面，毛细血管通透性增加将导致血管内 红细胞压积及血浆大分子( 如纤维蛋白元等) 浓度增加，引起红细胞聚集，血流 减慢，甚至生理循环滞止。此外，由于红细胞聚集的增加还会使微静脉内的白细 胞被挤向血管壁，增加白细胞与血管壁作用的机会，使附壁白细胞增多，管腔面 积相对减小，血流量降低。 1 2 运动对红细胞流变性的影响 血液属于非牛顿流体，其粘度随切变率增大而减小。血液粘度不服从牛顿粘 度定律的原因，主要在于血液内含有红细胞，血液粘度取决于红细胞的数量、形 状、在血流中的分布特点、表面结构和内部状态、易变形性以及它们之间的相互 作用等。因此运动时血液中红细胞的上述诸特性的改变，不仅是影响血液粘度的 直接原因，而且也是影响血液流变性其它因素发生作用的摹础。 1 2 1 一次急性运动对红细胞流变性的影响 中低强度运动不引起红细胞流变性的明显变化，而极限强度运动，即使持续 时间只有几十秒，也会使红细胞流变性发生改变”。3 = “1 。一次性运动使机体处于应 激状态，交感一肾上腺髓质系统机能亢进，血容量、红细胞数量和压积在运动中 呈交感一肾上腺髓质反应，其反应程度取决于运动的强度、持续时间、项目特点、 环境温度、湿度、热适应和训练水平等。 多数观点认为，一次性运动不影响血液循环中红细胞总数，骨髓制造红细胞 也不会在短时间内发生显著变化。运动时血容量的增加主要是由于血管中的水分 转移到血浆，所以次性运动后多表现为红细胞增加。有资料报道”，以 1 0 0 v o 。m a x 强度运动时，红细胞数在运动后即刻便增加1 0 ，3 0 分钟后还有5 的增加。一般来说，进行短时间快速运动比长时间缓慢运动红细胞数增加得多； 在相同时间的运动中，运动强度越大，红细胞增加越多。 在温度、血浆成分和红细胞浓度不变的情况下，血液粘度或血液流动性质主 要是由红细胞变形能力及其聚集能力决定的。对少年运动员中等强度运动后观察 表明，红细胞渗透脆性、红细胞悬液粘度和红细胞变形性无显著变化”，而极限 强度运动则不同，持续几十秒就会使红细胞滤过率下降，悬浮粘度增加，聚集性 增加，变形性降低，并且这种变化可持续l 小时以上。有研究表明，在最大心率 负荷量运动1 0 分钟后，血液粘度增加1 0 一2 0 ；健康成年人尽最大努力以最快 针灸对过度训练大鼠红细胞流变性的影响 速度跑完5 0 0 0 米后即刻血液表观粘度在各种切变率下均升高，血液粘弹性动态 膜量升高。b o u c h e r 等曾观察马在1 5 7 k m 赛跑前、中、后红细胞的形态学变化， 发现运动后异形红细胞明显增加，最高可占红细胞总数的2 2 ，这与人进行持续 力竭性运动中的变化相似。肖国强“3 。报道，一次大强度运动后即刻红细胞由双凹 扁平圆盘形变为周围肿胀或一面凹、另一面凸的帽形。力竭性运动对一般人将引 起红细胞形态改变，比粘度和绝对粘度增加。g g a l c a 等报道：2 0 名男、女马 拉松运动员马拉松跑后，红细胞变形能力和滤过能力显著下降”，血浆渗透压明 显升高，两变量之间呈高度负相关，血液中呈皱缩、粘附状态的红细胞增多。黄 益民等“8 _ 。”。2 ”。”对大负荷运动大鼠( 跑台速度2 0 2 5 米分，连续跑动4 0 0 0 - - 5 0 0 0 米) 在运动后即刻、3 小时、2 4 小时和1 0 0 小时的血液流变学及红细胞流变学参 数进行了动态观察，结果发现：大负荷运动后即刻，红细胞膜剪切弹性膜量明显 升高，细胞表面指数显著降低，且这一变化在运动后第3 小时最为显著并持续到 运动后第1 0 0 小时才开始缓解。说明大负荷运动引起了明显的细胞膜流动性降低 及细胞相对体积增大，从而导致红细胞变形性下降，并在运动后短期内不能恢复。 进行长时间大强度运动或长时间力竭性运动时血容量则表现为减少。这是因 为长时间运动时体内产热明显增加，机体通常以出汗的方式散热。汗液中的水分 占9 9 以上，渗透压只有札浆的四分之一，电解质浓度较低。如果大量排汗而水 分得不到补充，将形成高渗脱水。c o l l i n s 等报道：进行ll 一1 8 分钟举重练习达 力竭，运动后即刻血浆容量平均减少m 3 ，1 5 分钟后仍减少7 ，直到休息3 0 分钟后血浆容量才恢复正常。另有资料报道：高温环境运动脱水时，如体重下降 3 一8 ，血浆容量可减少2 5 ，运动时动用的肌群越多，血浆容量减少得越明显。 温度越高，运动强度越大，或运动时间越长，血浆中的水分损失也越多。由于血 浆容量的明显减少，使血总容积减少，血浆渗透压升高，血液浓缩，单位容积的 红细胞数增加，即红细胞压积增加。一些学者报道，引起血浆渗透压升高的原因 是血浆容量减少和血浆中电解质浓度升高。而高血浆渗透压将使红细胞的形态改 变，细胞皱缩，变形能力下降，这些因素都可引起血液粘度增加，流变性降低。 此时：b 输出量及有氧能力都将下降，同时还引起一系列的连锁反应，如清除代谢 产物、调节体温、运送养料等机能都将减弱，使疲劳很快出现。 1 2 2 长期运动谢练对红细胞流变性的影响 6 针灸对过度训练大鼠红细胞流变性的影响 经过长时间、系统的运动训练，特别是耐力性训练的运动员，其血红蛋白浓 度及红细胞压积低于一般人，红细胞总数却有明显增加“6 。3 。a s t r a n d 等报道： 耐力训练可以使血容量增加8 ，其中血浆容量增加相对较多，红细胞容量增加相 对较少。由于运动员血容量增加与红细胞容量增加相比，在很大程度上是以增加 血浆量为前提，所以单位容积的红细胞及血红蛋白量并不高，但红细胞总数和血 红蛋白总量高。运动训练的作用在于增加了血浆容量，血液相对稀释，这是机体 对运动时血浆水分丧失过多，血液相对浓缩的一种代偿性适应。这种变化反过来 又有利于运动时机体的机能需要，促进了运动能力。所以运动员血液粘度下降， 血液相对稀释时对运动的一种适应性反应。 运动中血容量、红细胞数和红细胞压积的变化与训练水平有关。经过良好训 练的运动员长时间运动后血浆容量的变化较小，红细胞数和红细胞压积的变化也 不明显，而训练水平一般的运动员在运动后即刻红细胞压积即有明显增加。这提 示，训练水平较低的运动员由于血液浓缩，使血粘度增加，致使循环阻力增加和 心脏负担加重而限制或降低了运动能力。 对经过长期系统训练的运动员安静时红细胞变形能力的检测表明，红细胞渗 透脆性、悬液粘度、红细胞电泳时间、红细胞沉降率等比一般人有明显下降，红 细胞滤过率和红细胞变形能力比一般人明显增加。运动员血液中纤维蛋白原减 少，白蛋白与球蛋白比率增加。朱传安等发现，白蛋白与红细胞相互作用，对维 持红细胞形状和表面电荷以及被动适应血浆流具有重要作用，并且可以参与细胞 周围水化膜的形成，保护红细胞对抗自发聚集。h e s p e l 等研究表明，长期进行有 氧运动的运动员，其静息状态红细胞内k - 显著升高，而细胞内n a + 、m g “含量及n a - - - k + 一a t p 酶活性无变化；在运动后k + 浓度显著降低，同时细胞内n a + 叫一a t p 酶活性显著升高，而红细胞膜的渗透脆性无明显变化，这提示红细胞的能量代谢 得到改善。还有资料报道，耐力训练可提高红细胞膜上超氧化物歧化酶的含量和 活性，增强红细胞抵御超氧自由基的能力，从而提高红细胞膜流动性，增强红细 胞变形能力。 近来的研究发现，机体血流变对长期运动训练的适应与体内生长素胰岛素 样生长因子轴( g h i g f ) 的调节作用有关。此轴经由g h 的水平影响体内水的状 态，使机体血浆量增多；经由i g f i 影响红细胞的变形性和聚集性。由于i g f 针灸对过度训练大鼠红细胞流变性的影响 i 有很强的促生长作用，可能是i g f i 促进了红细胞生成的增多，调节年轻 衰老红细胞比值，从而影响血液粘滞性变化。另外一个生长素一胰岛素样生长因 子轴是长期运动训练加快了对衰老红细胞的淘汰，代替以大量更年轻的红细胞进 入血液，因而降低了红细胞的刚性，增加了膜的弹性。 适度的有氧耐力训练可以改善血液及红细胞流变性，但过量运动引起连续疲 劳则会导致红细胞严重破坏，进而引起血液流变性异常及运动性贫血。陈筱春等 对大鼠分别进行4 周、8 周跑台疲劳运动训练后，采用扫描电镜观察红细胞形 态，测定平均红细胞直径( m c d ) 及平均红细胞厚度( m c t ) ，结果表明：运动后红 细胞形态发生显著变化，异常红细胞比例增多，4 周组与8 周组分别为4 2 4 和 8 3 0 ( 对照组分别为2 2 5 和2 3 4 ) ；同时m c t 分别为2 1 3 和2 3 1 ，均较对照 组1 9 3 和1 9 5 显著增大；两实验组大鼠血浆游离血红蛋白及网织红细胞数增加， 表明有明显的血管内溶血，红细胞破坏严重。8 周疲劳运动后血液中异常形态的 红细胞增多，可能是连续疲劳运动未得到恢复而产生积累之故。红细胞的棘形变、 球形变等形态异常不但影响其携氧机能，也会影响其变形能力而易被破坏产生溶 血。 l2 3 运动影响红细胞流变性的机制 红细胞的形态和功能与其结构和正常生理状态密切相关，对其所处环境的代 谢紊乱相当敏感。大量资料表明，由运动引发的红细胞形态和机能改变，其原因 有以下几种：( 1 ) 机械性损伤：运动中血流速度加快，红细胞与血管壁摩擦加剧， 肌肉收缩的挤压等都可引起红细胞的机械性损伤。( 2 ) 渗透压的改变：正常血浆 渗透压为3 1 3 0 s m l ，红细胞在此渗透压下具有良好的变形能力和滤过性。红细胞 渗透压和体积主要受两个转运系统的调节：k c l 同向转运系统和n a + r 反向转 运系统。当红细胞处于高渗条件时，通过k + c l - 同向转运系统的调节可使其体积 减小；当处于低渗或酸性环境中时，通过n a - h 系统调节使其体积增大。运动中血 浆渗透压发生变化主要同运动负荷有关。运动导致血浆渗透压改变，其原因主要 是运动中大量排汗，机体失水，引起血浆容量减少和血浆中电解质浓度升高。高 渗血浆使红细胞内部水分丢失，内粘度增加，细胞表面积与体积比值改变，红细 胞变形能力下降。( 3 ) p h 值的变化：长时间大强度运动产生大量乳酸，引起血液 p h 值下降，大量h - 涌入红细胞内部，一方面可导致红细胞吸水而膨胀，变形性降 针灸对过度训练大鼠红细胞流变性的影响 低：另一方面使红细胞内糖酵解的主要限速酶p f k 的活性受抑制，细胞内a t p 浓 度降低，同时血乳酸浓度升高还会引起红细胞渗透脆性亢进，也导致红细胞变形 能力下降，同时增加了红细胞的机械破碎和化学溶解。( 4 ) 能源物质含量下降： 红细胞正常形态的维持与细胞内的产能物质有关，红细胞内a t p 含量的下降导致 膜的变形性降低，而变形后的恢复也是个耗能的过程。血液中9 6 的a t p 存在于 红细胞中，运动时机体耗能增加，a t p 的贫化将影响红细胞膜的骨架结构，使膜 上的n a + 一k a t p 酶不能正常工作，红细胞稳态被破坏。( 5 ) 激素分泌的变化： 运动时交感神经兴奋，一方面使心输出量增加，动脉血压升高，肌肉毛细血管前 后阻力比值减小，毛细血管内压升高，血浆中水分渗出；另一方面使容量血管收 缩，储备血液进入循环使血量增加。运动应激使肾上腺素和去甲肾上腺素分泌增 强，脾脏内0 c 受体激动导致红细胞排出，血液中红细胞数量增多，从而红细胞 压积和血液粘度增高。( 6 ) 白细胞的激活：大强度力竭性运动弓| 起细胞因子水平 升高，白细胞被致炎物质激活，细胞膜上n a d p h 氧化酶被激活，此酶催化氧分子 对还原态底物的氧化，产生活性氧物，目的是为了通过氧化消灭致炎物质和化学 冈素。在活性氧物把吞噬体包裹的免疫复合物和微生物消灭掉的同时也会氧化细 胞内外的多种生物分子，如细胞膜、细胞基质、核酸等，进而引起邻近的红细胞 结构和功能变化，降低了红细胞的变形能力。( 7 ) 氧化应激。”1 “”1 ：长时间剧 烈运动，体内能量代谢增强，组织耗氧量增加，红细胞中的血红蛋白运送氧分子 的活动频率和数量都增加，这一过程中自由基的生成数量也增加；另一方面血红 蛋白自氧化也随运动时摄氧量的增加而增加，这一过程中产生的活性氧必然对红 细胞本身造成损伤。若大量自由基得不到及时清除，会攻击细胞膜上的多不饱和 脂肪酸，使其发生过氧化，引起脂肪链断裂或交联，膜收缩蛋白交联，膜磷脂的 不对称性分布遭到破坏，脂质与蛋白质相互作用方式改变。氧化修饰的红细胞膜 骨架蛋白可迅速被蛋白水解酶降解，影响膜对离子的通透性，进而导致细胞内外 的水平衡与离子转运失常。由于多不饱和脂肪酸的减少，使膜熔点增高，更易处 于凝胶相，导致膜的流动性下降，红细胞变形性降低。自由基使膜脂质过氧化后 还能进一步攻击位于d n a 核小体之间的组蛋白成分，导致碱基的修饰、丢失及d n a 的断裂、交联，诱导细胞凋亡。( 8 ) 其它因素：长时间运动体温升高，一方面可 能引起膜上某些功能蛋白活性下降，膜脂质流动性改变：另一方面肌肉局部组织 9 针灸对过度训练大鼠红细胞流变性的影响 温度升高加强了红细胞的聚集，增加了红细胞刚性，导致血液粘度增加，进而引 起局部微循环障碍，使机体散热效率降低，局部温度进一步升高，红细胞刚性和 聚集性进一步增强，变形性下降，形成恶性循环。 乙3 针灸治疗运动性疲劳 1 3 1 中医理论对运动性疲劳的论述 中医对疲劳的认识已有二千多年历史。中医经典黄帝内经、金匮要略 等文献对疲劳有较多的论述。“疲劳”一词始见于汉代张仲景金匮要略一书， 书中明确地把因疲劳引起的证候，与“虚劳病”同类论述。隋巢元方诸病源 候论把疲劳证候也放在虚劳候条目的五劳六极七伤中论述，认为五劳者， 为志劳、思劳、心劳、忧劳、瘦劳( 千金方中称为“疲劳”) ，又为肺劳、肝 劳、心劳、脾劳、肾劳。巢氏的论述，进一步明确提出了神志( 疲) 劳和脏腑( 疲) 劳的概念。在书中巢氏还指出了这些虚劳证候是由血气、精髓虚竭、脾胃气弱或 肾气不足、或阴不足、阳有余等原因引起。唐以后的医家都把疲劳证候放在“虚 劳证”或“伤劳倦”中论述。明李东垣在脾胃论中说：“形体劳役则脾病， 脾病则下流乘肾，此阴阳虚之证。”明绮石在理虚元鉴中指出虚劳病因病机 主要是精血不足，水不济火，以致阴虚火旺，认为与肺、脾、l 肾机能密切相关等等。 综上所述，可以看出中医对疲劳的认识是从整体观念出发，认为疲劳属劳倦范畴， 属内伤不足之虚症，主要表现为不同形式的虚症( 脾虚、胃虚、气虚、血虚等) 。 中医理论认为，人是由气、血组成的。( 素问调经论中有云：“人之所以 者，血与气耳”。) 气属阳，血属阴；阳指机能，阴指物质；阴是由阳来催动化生运 行的，人的生理病理变化均是以气、血为物质基础的。结合现代医学，可认为“气” 的物质基础可分为两类：一是指完成生理功能的慢、快速调节物质，前者主要包 括d n a ，后者指激素和神经介质( ach 、na ) 等；另一类是指进行生命活动的 能源( atp 等高能化合物) 。体力的产生以气血阴阳为基础，通过五脏的功能表 现于外。体阴为精、津、血等物质，体阳为肝气的疏导、条达、宣散的功能活动， 体阳催动体阴化生运行，从而产生人的脑力、体力活动。 运动性疲劳是指在( 竞技) 运动过程中发生的一种疲劳证候，具有其运动特 点。”_ 6 2 1 这与单纯的脑力劳动或情志( 精神) 因素引起的疲劳不同，而与体力劳动 所致的疲劳类同。竞技运动可视为一种比劳动强度更大的剧烈活动。特别是当今 1 0 针灸对过度训l 练大鼠红细胞流变性的影响 世界竞技体育运动中的大强度或近极限强度的训练，对筋骨肉和脏腑功能的影响 很大，精气和能量的耗损更大，则更易引起疲劳。当运动消耗能源时，气无力推动 血运行，而造成气虚、血行不畅，力竭时全身出现气虚、血淤。通过现代血液检 测可见全身血b b 粘度升高，红细胞压积升高，血浆比粘度升高等现象。汗为津液， 运动时汗出淋漓耗伤津液，导致气失其依附引起气虚；津液大量耗伤则致脉内津 液不足而m 虚；气虚则血无以化生，推动温煦作用减弱至血瘀不畅；血为气之母， 血瘀则气滞。精( 津) 血为体力产生的物质基础，它的化生运行与肝、脾相关，耐力 由此产生，肝、脾气化失常导致运动性疲劳的产生“5 脾为后天之本，气血生化之源。脾主四肢肌肉，维持脏腑正常机能，激发增 强元气以抗御病邪，与免疫系统机能有关。脾气充盈则肌肉强健有力：脾气虚弱 则肌肉萎缩无力。而肾藏精，主骨生髓，为先天之本，是体力产生的原动力。肾 精和雄激素相关，补肾可增强雄激素的分泌，促进蛋白质合成。脾肾的关系极为 密切。以中医理论为依据，研究运动性疲劳的机理已取得较广泛的共识，即运动 性疲劳与中医的脾虚、肾虚及脾肾两虚有关，同时发现运动员中脾虚普遍存在。 杨维益等对脾气虚症时骨骼肌细胞的变化进行了探讨，发现在脾气虚时骨骼肌细 胞线粒体结构异常，蛋白质分解加强，说明机体的代谢异常不仅表现在能量代谢 方面，也影响到物质代谢，这也是脾气虚时肌肉不耐疲劳的原因之一。万劲”用 补肾补脾中药对运动员的机能状态及运动能力的影响进行了综合观察，结果表 明：补肾药可使定量负荷运动后血乳酸堆积减少，清除加快，机体耐酸能力提高； 补脾药能提高免疫球蛋白水平，增强免疫力，提高血红蛋白含量，改善机体的机 能状态。 从目前国内的报道来看，应用针灸治疗运动性疲劳，足三里、关元二穴被选 频率较高，且前者的作用优于后者。足三里穴属足阳明胃经，为传统要穴之一， 具有通腑泻热、理气消胀、补中益气、健脾和中、通经活络、调和气血、保健延 年的作用。3 。灵枢五邪日：“补三里以温胃中若俱不足，则有寒有热，皆 调于三里。”通玄指要赋日：“三里却五劳之赢瘦。”明李东垣提倡“以胃 和三里穴推而扬之以伸元之气”，认为针灸足三里穴能起到补益脾胃元气之功， 所以此穴一直被推为健脾补虚培元之要穴。临床上常用针灸足三里等穴位治疗呕 吐、腹泻、消化不良、溃疡病、高血压、失眠等症。现代医学研究认为：针灸足 针灸对过度训练大鼠红细胞流变性的影响 三里穴可以影响胃肠蠕动次数，调整胃电那活动，阻止胆汁或十二指肠液反流， 降低唾液淀粉酶活性，使胃肠道1 3 一内啡肽系统免疫活性物质含量升高等。金香 兰等“”利用正电子发射断层摄影术对针刺足三里穴的中枢作用机制进行了研究， 结果表明：针刺右侧足三里穴可以引起同侧室丘下部、延髓背侧、双侧岛叶、对 侧旁中央小叶、中央前、后回上部、额叶及其岛盖部、扣带回中部、尾状核头部、 中脑和脑桥背侧中部、小脑深部葡萄糖代谢率增加，同侧中央前、后回上部及小 脑前叶外侧部葡萄糖代谢率降低。张彭三等。”在不同时辰对大鼠足三里穴进行电 针刺激，发现电针引起血浆环磷酸腺苷、环磷酸鸟苷含最升高或降低，表现为双 向调节作用，且午时电针后血浆环核苷酸含量变化的百分数显著高于其它时辰。 而环磷酸腺苷和环磷酸鸟苷被认为是东方医学中阴阳学说的物质基础，是细胞内 体现阴阳平衡的关键物质。针灸足三里穴可以提高人体免疫机能，缓解延迟性肌 肉酸痛，消除运动性疲劳。针灸足三里可补中焦脾胃，而温补脾肾是针灸治疗运 动性疲劳的主要立法处方原则。6 4 ”6 6 1 i3 2 针刺治疗运动性疲劳 1 - 3 2 1 清除自由基，抗脂质过氧化 朱梅菊等”。对游泳训练小鼠针刺足三里穴，每日1 次，共持续2 0 天，结果表 明：针刺足三里穴能改善训练小鼠整体健康状况，提高小鼠游泳耐力和血浆、肝 脏、肌肉中s o d 、g s h p x 活力，降低m d a 含量，提示针刺足三里穴能提高小鼠 运动能力，其机理与纠正运动小鼠自由基代谢失衡有关。朱兆洪等”6 观察了针刺 对肾虚小鼠多脏器自由綦代谢的影响，结果表明，针刺组小鼠心肌组织和肝组织， s o d 、g s h p x 活性升高；肾组织g s h 含量和总抗氧化能力( t a 0 ) 上升；脑组织 中n o s 活性和n o 含量降低；心肌组织中m d a 含量下降，提示针刺可以改善小鼠 多脏器自由基的代谢。 13 2 2 防止运动性下丘脑一垂体一性腺轴功能紊乱 罗磊等”1 研究发现电针肾俞、足三里、关元等穴可使游泳大鼠血睾酮水平尽 快恢复。韦迪“7 1 将4 0 名男性作为受试者，采用平补平泻法，留针2 0 分钟，观察针 刺前后血浆t 浓度差别，结果与正常对照相比均有显著升高，说明针刺具有较理 想的消除疲劳，改善运动能力，防止运动性下丘脑一垂体一性腺轴功能紊乱( 低下) 的作用。 针灸对过度训练大鼠红细胞流变性的影响 3 2 3 增加抗疲劳能力，促进疲劳恢复 王文远”。对强化训练1 周的运动性疲劳症者进行针刺。取单侧胸痛穴( 前臂 掌侧1 3 处正中神经走行区) 、肩痛穴( 足三里穴腓侧1 2cm 下腓浅神经走行 区) ，训练结束后进行，每曰1 次，为期1 周，对照组则不做任何处理。结果两 组在心率、肌力、血糖、l d h 、c k 等方面均有显著性差异，从而证实对神经直接 刺激的平衡针刺确实有抗疲劳的作用。顾训杰。3 ”选用随机变化的疏密脉冲波对小 白鼠进行电针刺激，取穴相当于人体的“上星”透“百会”、“命门”透“脊中” 穴，共用3 只小白鼠游泳8 8 例次。初步观察到小白鼠每天游泳1 次，体力有递 减趋势，而电针刺激穴位后，不但有消除疲劳作用，且第4 次游泳时间反而超过 第1 次，说明针刺穴位能发挥机体原有的潜力，增强抗疲劳能力。 1 3 3 艾灸治疗运动性疲劳 长期强化训练导致的运动性疲劳往往会抑制