不同训练强度对大鼠心肌线粒体呼吸链功能及自由基代谢的影响

摘要

实验目的:通过研究不同强度训练模式对 Wistar大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物活性、心肌自由基代谢及其抗氧化能力(SOD、CAT、GSH-Px活性和MDA含量)的影响,从线粒体呼吸链活性的运动适应性变化和心肌抗氧化能力变化两个角度探索不同强度的递增负荷运动训练后心肌可能出现的机制,以期为运动健身和合理体育锻炼提供理论依据。
　　实验方法:本实验参照Bedford报道的渐增负荷跑台运动模型及丁树哲的运动负荷标准,将筛选出的50只雄性健康Wistar大鼠共设为5组,即:(1)安静对照模式CK(常规饲养不运动);(2)低强度训练模式LT(强度相当于55％VO2max);(3)中等强度训练模式MT(强度相当于75%VO2max);(4)高强度训练模式HT(强度相当85%VO2max);(5)极高强度训练模式 HE(强度相当于92%VO2max)。每组随机选择10只Wistar大鼠进行不同强度模式训练,训练8周,1周训练6天,1次/d。八周训练结束后,在空腹状态下分批麻醉大鼠后剖腹迅速取出各个模式组大鼠样本心脏,进行线粒体呼吸链酶复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性,心肌组织超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、过氧化氢酶(CAT)的活性及丙二醛(MDA)含量的测定。线粒体呼吸链酶复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性用紫外分光光度法测定;抗氧化酶SOD、GSH-PX、CAT活性和MDA的含量的测定所使用的试剂盒均购自南京建成生物有限公司,操作严格按照试剂盒说明书进行。
　　实验结果
　　(1)经过8周不同强度训练,不同训练强度模式大鼠体重均有变化,与安静对照模式CK相比,极高强度训练模式HE降低幅度最大,中等强度训练模式MT次之。
　　(2)本实验研究结果表明,不同训练强度对大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物Ⅰ~Ⅳ活性均有不同程度的影响。与安静对照模式CK相比, MT和HE模式对大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物Ⅰ活性均有极显著差异,分别升高168.21%和137.77%,而LT和HT模式均降低,分别降低6.03%和10.07%;HT模式与HE模式对大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物Ⅱ活性均有降低作用,分别比对照降低66.79%和6.57%,而LT模式与MT模式对大鼠心肌线粒体呼吸链酶Ⅱ活性均有升高,分别比安静对照模式CK升高3.65%和55.47%;MT和HE模式的酶复合物Ⅲ活性均极显著升高,较CK分别升高275.38%和218.15%,而高强度训练模式HT却降低了20%;与安静对照模式CK相比,大鼠心肌线粒体呼吸链酶Ⅳ活性均有不同程度的变化,其中以极高强度训练模式升高幅度最大(223.99%),中等强度训练模式MT升高幅度最小(57.28%)。
　　(3)随着训练强度增加,SOD活性呈先上升后下降的趋势,具体表现为HT(14.16)>MT(11.78)>LT(11.08)>HE(10.92)。与大鼠安静对照模式CK相比,中强度训练模式MT和高强度训练模式HT的心肌组织超氧化物歧化酶SOD表现为上升现象,分别较对照CK升高6.1%和27.5%,而低强度训练模式LT和极高强度训练模式HE却表现为降低效应,较对照分别降低0.3%和1.7%。模式间均存在显著或极显著差异(P﹤0.05或P﹤0.01)。
　　(4)随着训练强度增加,大鼠心肌组织GSH-PX活性亦呈先升后降的趋势,具体表现为 HT(104.865)>MT(104.229)>LT(82.672)>HE(72.177)。与安静对照模式CK相比较,MT和LT均表现出增加效应,分别较对照CK增加21.05和21.69,而HT和 HE却表现相反的效果,分别较对照CK降低0.51和11.0。除低等训练强度LT外,其余不同强度训练模式与安静对照模式CK大鼠均存在显著或极显著差异(P<0.05和P<0.01)。不同训练强度模式间均存在显著或极显著差异(P<0.05和P<0.01)。
　　(5)本实验研究结果表明,随着训练强度增加,CAT活性逐渐升高,当训练强度达到最大耗氧量的85%时,CAT达到最大,随后继续增加训练强度,CAT活性下降。不同训练强度与CK均存在显著或极显著差异,不同训练强度均具有提高CAT活性的作用。各训练强度与安静对照(CK)的差值表现为高强度训练模式HT(0.294)>中等强度训练模式MT(0.223)>低强度训练模式LT(0.178)>极高强度训练模式HE(0.093)。不同训练强度间比较,除LT和 MT模式外,其余模式间均存在显著或极显著差异。这说明低等强度训练模式和中等强度训练模式对CAT的提高差异不大。
　　(6)不同的训练强度模式与安静组之间均存在显著和极显著差异(p<0.05和p<0.01)。与安静对照模式CK相比,LT、MT和HT模式MDA含量显著升高,分别升高了50.20%、11.11%和71.74%,而 HE却下降了3.90%,训练模式间相比,MT与LT、HT和HE模式均存在显著和极显著差异。
　　实验结论
　　1.经过八周不同强度训练,四种不同训练强度模式大鼠体重增长幅度显著低于安静对照模式,具体表现为:HT>HE>LT>MT,其中极高训练模式的体重变长率最大,说明极高训练模式已影响到大鼠体重的正常生长发育,对大鼠体重的自然生长有抑制作用。
　　2.不同训练强度模式对大鼠心肌线粒体呼吸链功能均有提高作用,但不同训练模式对线粒体呼吸链功能的提高程度不同,中强度训练模式对增强大鼠心肌线粒体呼吸链酶功能、提高线粒体ATP合成能力方面优于极高训练强度模式,高强度训练模式和低强度训练模式次之。
　　3.不同强度训练对大鼠心肌组织抗氧化能力均会产生影响,高强度训练模式和中等强度训练模式在提高抗氧化能力方面显著高于低强度训练模式和极高强度训练模式,而极高训练强度能够降低脂质过氧化物MDA含量的生成。

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中文摘要

英文摘要

1文献综述

1.1运动对线粒体呼吸链功能的影响

1.2运动对自由基代谢的影响

2选题依据

3实验对象与方法

3.1实验对象及分组

3.2实验取材及线粒体制备

3.3测试指标及方法

3.4自由基代谢相关指标的测定

3.5药品和试剂

3.6实验仪器

3.7数据统计与处理

4实验结果

4.1不同训练强度对大鼠体重的影响

4.2测试样本蛋白质的含量

4.3活性不同训的影响练强度对大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物Ⅰ～Ⅳ

4.4影响不同训练强度对大鼠心肌自由基代谢水平及抗氧化酶的

5分析与讨论

5.1不同训练强度对大鼠体重的影响

5.2 不同训练强度对大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物Ⅰ～Ⅳ活性的影响

5.3不同训练强度对大鼠心肌组织自由基代谢相关指标的影响

6结论

参考文献

攻读学位期间所发表的学术论文

致谢