中藥抗疲勞作用機(jī)制研究進(jìn)展

●柴金珍 黃遠(yuǎn)英 李開瑩 邱春媚 夏玉 殷光玲

中藥抗疲勞作用機(jī)制研究進(jìn)展

●柴金珍 黃遠(yuǎn)英 李開瑩 邱春媚 夏玉 殷光玲

目的對(duì)中藥抗疲勞作用機(jī)制研究進(jìn)行綜述。方法通過檢索、查閱國內(nèi)外2000年以來的中藥抗疲勞相關(guān)文獻(xiàn)，并對(duì)其進(jìn)行整理、分析。結(jié)果中藥可通過調(diào)節(jié)能量代謝、消除代謝產(chǎn)物、抗氧化、調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌以及增強(qiáng)免疫力6個(gè)方面改善機(jī)體疲勞狀態(tài)。結(jié)論中藥抗疲勞具有多方向的作用機(jī)制，因此，采用中藥或者中藥復(fù)方抗疲勞,效果將會(huì)比較明顯。

中藥；能量；代謝產(chǎn)物；抗氧化；中樞神經(jīng)；內(nèi)分泌；免疫力

1 前言

持久或過度勞累后造成的身體不適及工作效率減退的現(xiàn)象稱為疲勞。Toshihiko將疲勞分為4類：1)由強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)或游泳引起的運(yùn)動(dòng)性疲勞；2)精神疲勞；3)熱環(huán)境引起的環(huán)境疲勞；4)免疫引起的疲勞。也有學(xué)者將疲勞分為外周疲勞和中樞疲勞。在醫(yī)藥保健領(lǐng)域，增強(qiáng)免疫力作為一項(xiàng)保健功能，其不常被單獨(dú)作為抗疲勞研究進(jìn)行分類，即通常被研究的抗疲勞類型主要有兩種：抗體力疲勞和抗腦力疲勞。抗疲勞的作用就是要延緩疲勞的產(chǎn)生和加速疲勞的消除。傳統(tǒng)中藥由于其副作用少，不含對(duì)人體有害的興奮劑成分而成為近年來抗疲勞研究的熱點(diǎn)。抗疲勞的機(jī)制研究也從整體動(dòng)物深入到細(xì)胞水平。目前，研究已證明，增加能源攝入、減少有害代謝物累積、提高抗氧化酶活性和減少脂質(zhì)氧化、調(diào)節(jié)相關(guān)激素分泌、增強(qiáng)免疫力等均可提高機(jī)體抗疲勞作用。本文通過檢索、查閱、整理、分析與中藥抗疲勞作用相關(guān)的文獻(xiàn)，旨在對(duì)中藥抗疲勞作用機(jī)制作一綜述。

2 中藥抗疲勞作用機(jī)制

2.1 調(diào)節(jié)機(jī)體能量代謝

目前，普遍認(rèn)為疲勞的產(chǎn)生是能量大量消耗的結(jié)果。糖元作為人體細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)，通過三羧酸循環(huán)產(chǎn)生能量(ATP)供應(yīng)機(jī)體所需，是運(yùn)動(dòng)時(shí)能量的重要來源[2]，其含量高低直接影響運(yùn)動(dòng)能力。運(yùn)動(dòng)使肌糖元消耗，血糖降低，蛋白質(zhì)及氨基酸的分解代謝加強(qiáng)。一旦肝糖元耗竭引起血糖水平下降而使運(yùn)動(dòng)肌肉供能不足，將導(dǎo)致外周疲勞，同時(shí)由于體內(nèi)糖貯量下降或過度消耗，血糖濃度下降，中樞系統(tǒng)能量供應(yīng)受影響，產(chǎn)生中樞疲勞。所以，糖元貯量對(duì)維持長時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)血糖濃度起重要作用。值得注意的是，在高原條件下，機(jī)體物質(zhì)代謝會(huì)發(fā)生改變，中藥對(duì)機(jī)體能量調(diào)節(jié)會(huì)不同于平原條件。周思敏等[1]人報(bào)導(dǎo)，在高原低氧環(huán)境下，西洋參醇提取液主要是通過提高血糖水平而不是糖原儲(chǔ)備來提高小鼠運(yùn)動(dòng)耐力。

另外，運(yùn)動(dòng)的能源物質(zhì)還有磷酸肌酸，主要存在于肌肉組織中，肌酐是其經(jīng)肌酸酸激酶代謝的產(chǎn)物。肌酸激酶(CK)，又稱為磷酸肌酸激酶，是骨骼肌能量代謝的關(guān)鍵酶之一，98%[4]存在于骨骼肌中。正常情況下，肌細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)完整和功能的正常保證了CK極少透出細(xì)胞膜，故血清中CK活性很低。劇烈運(yùn)動(dòng)后，骨骼肌膜的微細(xì)損傷使CK逸出增多，血清CK可升高幾倍甚至幾十倍。當(dāng)肌肉劇烈運(yùn)動(dòng)使儲(chǔ)備的ATP不能滿足機(jī)體所需時(shí)，CK可直接將肌酸磷酸的能量傳遞給ATP供機(jī)體所用。因此，血中肌酐的含量可反應(yīng)磷酸肌酸的代謝量。

2.2 加速代謝產(chǎn)物的清除

人體在安靜狀態(tài)下，肌肉代謝率低，以氧化脂肪酸為主，細(xì)胞在正常生理?xiàng)l件下有少量乳酸生成。在一些低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)開始時(shí)，由于循環(huán)系統(tǒng)處于提高過程和部分能量代謝酶未達(dá)到最大啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)，糖酵解速率超過有氧代謝速率，使得乳酸迅速生成并集聚。劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)體相對(duì)缺氧，糖酵解加快，產(chǎn)生大量乳酸（BLA），使肌肉中H+濃度上升，PH值下降。PH值的改變，會(huì)影響細(xì)胞內(nèi)相關(guān)酶的活性，同時(shí)還會(huì)抑制肌質(zhì)網(wǎng)對(duì)Ca2+的釋放和攝取，從而引起疲勞。機(jī)體中的血清乳酸脫氫酶(LDH)可使乳酸氧化，降低BLA質(zhì)量濃度，減緩疲勞產(chǎn)生的速度。BLA在體內(nèi)的積累取決于乳酸的產(chǎn)生與消除速度，因此，通過減少BLA的生成和/或加速BLA的代謝，可以達(dá)到抗疲勞的作用。馬莉等[7]人報(bào)導(dǎo)，經(jīng)紅景天苷處理的小鼠力竭游泳時(shí)間及運(yùn)動(dòng)后肝糖原、肌糖原含量均明顯高于對(duì)照組小鼠，而運(yùn)動(dòng)后血乳酸濃度卻明顯低于對(duì)照組，其中以中劑量組與對(duì)照組差別最為明顯，說明紅景天苷有明顯的抗疲勞效果，并有其最適劑量。

LDH廣泛存在于心肌、骨骼肌、腦、肝、腎等各種組織及紅細(xì)胞中，能夠在乳酸（Cori）循環(huán)（Cori循環(huán)）中催化乳酸與丙酮酸的相互轉(zhuǎn)變，是無氧代謝中一個(gè)重要的酶。其活力的增強(qiáng)既有利于機(jī)體通過糖酵解途徑獲取ATP，也能夠加速乳酸的清除，減少乳酸的積累。乳酸是代謝的盲端，其代謝的唯一方式是轉(zhuǎn)變成丙酮酸再沿著丙酮酸的各條代謝途徑進(jìn)行代謝，而乳酸又只有在LDH的作用下才能生成丙酮酸，所以增強(qiáng)LDH活性對(duì)于加速乳酸清除從而起到抗疲勞作用意義重大。

另外，機(jī)體發(fā)生運(yùn)動(dòng)，除產(chǎn)生BLA外，同時(shí)由于蛋白質(zhì)發(fā)生有氧代謝產(chǎn)生尿素氮（BUN），故通過BUN的變化也可推知體內(nèi)代謝情況。在正常生理?xiàng)l件下，蛋白質(zhì)和氨基酸等含氮物質(zhì)在分解代謝中先進(jìn)行脫氨基反應(yīng)，氨在肝臟轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩?，BUN經(jīng)血液循環(huán)從腎臟排出體外。在長時(shí)間較大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，BUN的變化范圍明顯，BUN與機(jī)體機(jī)能、疲勞程度以及負(fù)荷量的大小呈密切相關(guān)，可用來作為評(píng)定運(yùn)動(dòng)量的指標(biāo)。運(yùn)動(dòng)引起的蛋白質(zhì)代謝加強(qiáng)不僅發(fā)生在運(yùn)動(dòng)期，還會(huì)延續(xù)到運(yùn)動(dòng)后休息期，運(yùn)動(dòng)過后感到的肌痛就是其直接表現(xiàn)。

2.3 增強(qiáng)機(jī)體抗氧化作用

運(yùn)動(dòng)應(yīng)激可引起機(jī)體自由基生成增加，自由基的生成使肌纖維膜及線粒體膜等生物膜完整性喪失及損傷，從而引發(fā)一系列細(xì)胞代謝機(jī)能紊亂，如蛋白質(zhì)變性交聯(lián)，酶失活，從而改變了細(xì)胞膜功能，造成離子運(yùn)轉(zhuǎn)紊亂，胞漿中Ca2+離子因不能被攝取而堆積，降低了肌肉的工作能力，同時(shí)，Ca2+離子和自由基可同時(shí)抑制線粒體呼吸，ATP合成量下降，造成肌肉疲勞。自由基氧化損傷是導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)性疲勞的一個(gè)重要因素，也是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一，因此，消除體內(nèi)自由基，降低脂質(zhì)過氧化水平是促進(jìn)疲勞恢復(fù)的重要途徑。研究表明，高強(qiáng)度或力竭運(yùn)動(dòng)可使體內(nèi)脂質(zhì)過氧化水平顯著提高，大量氧自由基氧化生成脂質(zhì)過氧化物，脂質(zhì)過氧化物進(jìn)一步可生成MDA，因此MDA含量的變化可反映出機(jī)體細(xì)胞受損傷的程度。ANP是心房肌細(xì)胞生成和分泌的鈉尿肽家族激素中的第一個(gè)成員。心房肌細(xì)胞生成ANP以后，以ANP前激素原形式儲(chǔ)存于心房肌細(xì)胞的特異性分泌顆粒中，當(dāng)受到相應(yīng)刺激時(shí)釋放出來，并經(jīng)過蛋白水解等加工過程，最終以具有24—28個(gè)氨基酸的肽類激素形式參與血液循環(huán)。Shono等[10]研究表明，ANP能夠減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)。提示黃芪水提取液通過增加心房ANP的分泌，調(diào)節(jié)抗氧化反應(yīng)亦是其發(fā)揮抗疲勞作用的有效途徑之一。李大勇等[11]人研究報(bào)導(dǎo)，黃芪水提取液提高小鼠的抗疲勞能力，其作用與增加ANP分泌和提高抗自由基能力有關(guān)。

2.4 調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)

大量研究資料表明，中樞性疲勞的產(chǎn)生與腦組織谷氨酸Glu和γ-氨基丁酸GABA的含量、比值及變化有關(guān)，認(rèn)為GABA是中樞神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)保護(hù)性抑制的重要因素之一。有資料表明，當(dāng)機(jī)體運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)疲勞時(shí)各腦區(qū)Glu與GABA的代謝平衡發(fā)生改變，各腦區(qū)中GABA含量升高的幅度大于Glu升高幅度，使腦中以GABA抑制效應(yīng)占優(yōu)勢(shì)，這與運(yùn)動(dòng)性疲勞出現(xiàn)中樞抑制的觀點(diǎn)是一致的。在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長和激烈程度增加，機(jī)體往往隨動(dòng)脈血中氧分壓下降而出現(xiàn)缺氧，可使GABA氧化過程減弱，使SSA-D活性下降，造成GABA降解受阻，而在腦中堆積，引起突觸后抑制，通過改變神經(jīng)細(xì)胞對(duì)Cl-，K+的通透性，造成Cl-內(nèi)流，K+外流，形成突觸超極化，實(shí)現(xiàn)抑制效應(yīng)。李建龍[15]報(bào)導(dǎo)，同強(qiáng)化訓(xùn)練組比較，強(qiáng)化訓(xùn)練加黃芪注射液組大鼠在運(yùn)動(dòng)結(jié)束30min及3h時(shí)的Glu/GABA比值明顯降低，而安靜態(tài)卻略高。并得出結(jié)論：在運(yùn)動(dòng)過程中，黃芪注射液可使機(jī)體迅速處于應(yīng)激狀態(tài)，使物質(zhì)代謝增強(qiáng)，有利于肌肉的持續(xù)運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，可使機(jī)體內(nèi)環(huán)境迅速調(diào)整，有利于運(yùn)動(dòng)后疲勞的消除。

2.5 調(diào)節(jié)內(nèi)分泌

胰島素和胰高血糖素是調(diào)節(jié)機(jī)體血糖濃度的一對(duì)相互拮抗激素。運(yùn)動(dòng)過程中血胰島素濃度下降和胰高血糖素濃度上升，有利于增加機(jī)體對(duì)糖元的動(dòng)員，從而升高運(yùn)動(dòng)中的血糖濃度，防止運(yùn)動(dòng)性低血糖的發(fā)生[16]。但是，這樣的結(jié)果使機(jī)體的糖儲(chǔ)備會(huì)急劇下降，而實(shí)驗(yàn)證明機(jī)體糖元儲(chǔ)備下降正是導(dǎo)致機(jī)體疲勞的主要原因之一[16-17]。LenzTL等人[18]人報(bào)導(dǎo)，補(bǔ)充人參皂甙Rgl能提高機(jī)體抗疲勞的能力，而其初步的機(jī)理在于通過血液激素的調(diào)節(jié)來保持較長運(yùn)動(dòng)時(shí)間的血糖濃度。周亮等[19]人進(jìn)一步報(bào)導(dǎo)，人參皂甙Rg1給藥組力竭游泳時(shí)間長于對(duì)照組；游泳過程中，給藥組大鼠血糖濃度下降較慢，血胰島素和血胰高血糖濃度變化幅度較小。人參皂甙Rg1對(duì)游泳大鼠具有減緩血糖下降，預(yù)防運(yùn)動(dòng)性低血糖發(fā)生的作用，推測(cè)這種作用可能是由于相關(guān)血糖調(diào)節(jié)激素的分泌或活性變化引起。

正常情況下，皮質(zhì)醇和睪酮間保持平衡，大強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)對(duì)神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)刺激較大時(shí)，可造成下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)（HPA）軸過度應(yīng)激[20]。由于下丘腦-垂體-性腺軸在各個(gè)水平上均受HPA軸各成分影響，應(yīng)激狀態(tài)下HPA軸功能的亢進(jìn)，可繼發(fā)造成下丘腦-垂體-性腺軸功能下降，血睪酮水平下降，出現(xiàn)高皮質(zhì)醇-低血睪酮現(xiàn)象。尹紅等[21]人報(bào)導(dǎo)，刺五加提取液50、100、200mg/kg可部分逆轉(zhuǎn)慢性疲勞引起的促腎上腺皮質(zhì)激素釋放素(CRH)、促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)及皮質(zhì)酮血清濃度（P＜0.05，P＜0.01）和CRHR1mRNA表達(dá)的上調(diào)（P＜0.05，P＜0.01）。

2.6 增強(qiáng)機(jī)體免疫力

運(yùn)動(dòng)使體內(nèi)氧自由基上升，這種現(xiàn)象及上升幅度因運(yùn)動(dòng)負(fù)荷量及持續(xù)時(shí)間不同而有差別，并且這種升高現(xiàn)象在運(yùn)動(dòng)后還會(huì)持續(xù)一段時(shí)間。由于體內(nèi)氧自由基維持在較高的水平，是機(jī)體重要的致疲勞因素，并且會(huì)通過攻擊免疫細(xì)胞膜等途徑，造成免疫抑制。因此，運(yùn)動(dòng)后的氧自由基水平與機(jī)體疲勞和免疫抑制現(xiàn)象有很大關(guān)系。牛英鵬[22]報(bào)導(dǎo)，將80只SD大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組和服藥組，通過適應(yīng)性訓(xùn)練后，進(jìn)行一次力竭性運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)銀杏葉提取物對(duì)骨骼肌細(xì)胞膜的正常結(jié)構(gòu)和功能具有保護(hù)作用，能降低運(yùn)動(dòng)后急性免疫應(yīng)答反應(yīng)。于宏升[23]研究報(bào)導(dǎo)，銀杏葉提取物抗運(yùn)動(dòng)性疲勞的作用途徑可能是促進(jìn)腎臟EPO基因mRNA的表達(dá)，增加血清EPO含量和成熟紅細(xì)胞數(shù)量以及血紅蛋白含量，提高紅細(xì)胞壓積，改善運(yùn)動(dòng)性貧血狀況，從而達(dá)到抗疲勞的目的。

3 小結(jié)

中藥抗疲勞作用研究的文獻(xiàn)較多，且主要集中在以運(yùn)動(dòng)型疲勞為主的抗疲勞研究，腦力疲勞研究報(bào)導(dǎo)較少。另外，目前，判定中藥具有抗疲勞功能的通用標(biāo)準(zhǔn)是：《保健食品檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》(2003版)，即負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)結(jié)果陽性，且血乳酸、血清尿素、肝糖元/肌糖元三項(xiàng)生化指標(biāo)中任二項(xiàng)指標(biāo)陽性，可判定該受試樣品具有緩解體力疲勞功能的作用。而實(shí)際已開展的抗疲勞研究結(jié)果表明，中藥抗疲勞功能試驗(yàn)除進(jìn)行負(fù)重游泳試驗(yàn)和測(cè)定生化指標(biāo)（血乳酸、血清尿素、肝糖元/肌糖元）外，還有跳臺(tái)試驗(yàn)、抗氧化試驗(yàn)、提高酶活性試驗(yàn)等抗疲勞研究，因此，建議抗疲勞功能的判定標(biāo)準(zhǔn)可以適當(dāng)擴(kuò)展。

（作者單位：湯臣倍健股份有限公司）

[1]周思敏,田懷軍,黃慶愿,等.西洋參醇提取液對(duì)模擬高原暴露小鼠的抗疲勞作用研究[J].解放軍藥學(xué)學(xué)報(bào),2013,29(4)：297-300

[2]汲晨鋒,耿欣,季宇彬.運(yùn)動(dòng)疲勞大鼠能量代謝與紅景天苷的影響[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù),2007,11(45)：9149-9151

[3]李香蘭,祁海峰,劉凱,等.黃芪水提取液對(duì)運(yùn)動(dòng)后小鼠肌糖元和血清中肌酐含量的影響[J].延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)學(xué)報(bào),2009,32(4)：235-236