模拟不同高原训练方法对大鼠心肌超微结构及生理生化指标的影响

摘要

本研究通过应用人工低压氧舱模拟各种不同高原训练方法，建立动物训练模型，应用形态学和生理生化检测方法，对不同训练模式下大鼠心肌及血液相关指标的测试及研究分析，对比研究各训练方式对心肌形态学和生化指标的影响，并从运动生物学和运动训练学的角度对这些方法的应用意义及存在的问题进行分析，以便帮助科研人员和教练员更全面地认识这些问题，同时在训练实践中更有效地利用这些方法。 按实验要求将大鼠随机分为低住安静组(LoC)、低住低练组(LoLo)、低住高练组(LOHi)、高住安静组(HiC)、高住低练组(HiLo)、高住高练组(HiHi)，高住高练低训组(HiHiLo)，共7组，每组10只。以A.X.Bigard跑台训练方法进行递增、大强度的跑台训练方式建立模拟低氧训练模型。各组大鼠在给予相应的模拟高原训练后(共4周)，每组随机抽取一只断头处死，取心尖组织，制成50nm厚度切片，采用JEM2-1230型透射电镜技术从细胞核、线粒体、肌原纤维、心肌闰盘和毛细血管等五个方面观察大鼠心肌细胞超微结构在低氧训练过程中的变化。其余各组大鼠在模拟高原训练完成后，一次性在跑台跑至力竭，记录力竭时间，后断头处死，快速剥离心脏，取血液样品分离血清，将心肌组织和血清液氮冷冻，后置于冰箱(-40℃)保存。用试剂盒检测心肌组织和血清中的SOD、LDH、LA、CK、SDH、ATP酶的活性和含量。 实验结果表明： 1)对心肌线粒体的影响，其中LoC、LoLo、HiLo组的线粒体数目丰富、个数较多，结构完整无损伤；而LoHi、HiC、HiHi、HiHiLo组线粒体形态结构有不同程度的损伤，表现为体积大小不均，形态各异，有肿胀，嵴聚集，数目减少等。 2)对肌原纤维和肌细胞核的影响，LoC、LoLo、LoHi、HiLo组肌原纤维和肌细胞核结构完整，肌丝排列规则整齐，肌节清晰可见，肌膜完整；HiC、HiHi、HiHiLo组肌原纤维有变化，排列不整齐，长短不均一，部分局域肌丝缺失。 3)对心肌微血管和闰盘的影响，不同高原训练方式中HiHiLo组微血管有部分结构损伤，表现为血管内皮细胞核染色质聚集，肿胀膨大，内皮细胞有破坏。LoHi组心肌闰盘有变化，表现为桥粒减少、间隙增大、连接不紧密等。 4)对血清LA和LDH的影响，不同的低氧训练方法中对大鼠无氧代谢能力有不同的改善作用，其中以HiLo、LoHi和HiHi组值低于其他各训练组，提示其对乳酸有较好的耐受和清除能力。 5)对心肌ATP酶的影响，Na<'+>-K<'+>ATP酶以HiHiLo、HiLo组；Ca<'2+>、Mg<'2+>-A‘FPase以HiLo、HiHiLo、LoHi组酶活性优于其它各组。提示，主要的模拟高原训练方法HiLo、HiHiLo和LoHi组对心肌的ATP酶活性都有比较显著的改善作用。 6)心肌LDH值以HiHiLo组较高，心肌CK以HiLo、LoHi、HiHiLo组活性高于其他各组。提示，不同的低氧训练方法中对心肌无氧代谢改善作用比较显著的训练方法是HiLo、HiHiLo和LoHi组。 7)HiLo、LoHi法对心肌SOD活性的提高较其它各组显著。心肌有氧代谢酶SDH活性提高较显著的组是HiLo、LoHi组，提示模拟高原训练方法HiLo、LoHi训练法对运动大鼠心肌抗氧化能力和有氧代谢能力有较好的改善作用。 结论： 1)经过4wk模拟不同高原训练，对心肌超微结构有不同的影响，HiLo组LoLo组心肌超微结构有适应性变化，而HiHiLo、HiHi组心肌结构在线粒体、微血管、肌纤维、心肌闰盘等方面表现有不同程度的损伤。提示，模拟高原训练方法对心肌超微结构的影响因训练方法的异同而产生不同的效果。 2)不同高原训练方式对心肌生理生化指标有不同影响，但整体来看，高原训练可以有效的改善机体机能，提高运动能力，不同的训练方法中尤以高住低练法较为显著，可能优于其它各组。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1文献综述

1.1.1高原训练概述

1.1.2高原训练方法概述

1.1.3人工模拟高原训练方法概述

1.1.4高原训练的生理机制

1.1.5高原低氧训练对心血管系统的作用及研究现状

1.1.6国内外研究现状

1.2选题依据

2研究方法与研究内容

2.1低氧训练模型的建立和动物训练及低氧适应的监控

2.1.1低氧舱及动物跑台简介

2.1.2实验对象及低氧训练模型的建立

2.1.3大鼠低氧适应与运动训练期间的观察

2.1.4大鼠低氧适应与运动训练期间的体重监测

2.2低氧训练对大鼠心肌超微结构影响的研究

2.2.1材料和方法

2.2.2结果与分析

2.2.3讨论

2.2.4小结

2.3低氧训练对大鼠心肌生理生化指标的影响

2.3.1材料和方法

2.3.2结果与分析

2.3.3讨论

2.3.4 小结

参考文献

致谢

附件