脉冲电流经皮刺激运动性疲劳大鼠肝区对其肝细胞线粒体功能影响的实验研究

摘要

背景：
　　运动性疲劳是部队军事训练中常见的问题，当运动性疲劳发生后，如果机体疲劳不及时纠正和恢复，日积月累后，会引起“过劳”，并导致“慢性疲劳综合征”等亚健康状态的出现，严重影响正常的军事体能训练。目前，所采取的各种抗疲劳措施，其效果多收效甚微，如何采用简便有效科学的方法来缓解运动性疲劳，提升训练成绩，同时减少运动性损伤的发生，是一个有研究价值和迫切需求的课题。所以，对于如何延缓运动性疲劳的发生发展及如何加快运动性疲劳的恢复，是分子生物化学、军事训练医学及运动医学等学科研究的热点之一。通过进一步研究以期阐述脉冲电流经皮刺激运动性疲劳大鼠肝区和大鼠肝脏线粒体氧化呼吸相关酶活性之间的密切关系，并丰富和完善脉冲电流经皮刺激运动性疲劳大鼠肝区相关系列的研究，为“脉冲电流经皮刺激仪”的投入实际应用提供更多充实完善的理论依据。
　　目的：
　　通过无负重的力竭性游泳运动方式，建立运动性疲劳的实验动物模型，密切观察脉冲电流经皮刺激运动性疲劳大鼠肝区对其肝脏线粒体细胞呼吸链酶复合物活性，以及对大鼠肝脏线粒体Na+-K+-ATP酶活性和Ca2+-Mg2+-ATP酶活性的不同影响，进一步探讨和阐述脉冲电流经皮刺激运动性疲劳大鼠肝区和运动性疲劳之间的关系，了解运动性疲劳后线粒体主要酶的活性改变以及脉冲电流经皮刺激干预方式对肝脏能量代谢的影响，丰富和完善脉冲电流经皮刺激运动性疲劳大鼠肝区对于缓解运动性疲劳的相关研究。
　　方法：
　　选择健康状况良好的8周龄雄性Wistar大鼠共80只，实验动物体重为204±15g，均由河南省医学实验动物中心提供，饲养室的温度保持在23±2℃，湿度维持在41％±15％，实验动物均分笼饲养，全部自由光照、摄食以及饮水，适应性地喂养1w，为了减少实验的误差，确保所有实验大鼠在实验进行前均没有进行过游泳性训练运动。将实验动物随机分成安静对照组（A组）、疲劳对照组（B组）、疲劳前刺激组（C组）和疲劳后刺激组（D组），共四组，每组动物各占18只，剩余的8只动物留作备用。实验动物按组别分笼饲养。实验干预进行前3d，每只实验大鼠每天适应性游泳练习30min，泳池水温保持在32±1℃，泳池水深至少70cm以上，然后进行5周的实验干预措施。其中每周B组、C组及D组的大鼠游泳训练6d，休息1d，游泳2次/日，每次所有动物均达到力竭的状态，当实验大鼠浮在水面漂浮静止不动时用木棒轻微驱赶，保证实验动物一直处于游泳运动的状态。实验动物的游泳力竭标准，以实验动物下沉后10s内不能露出水面为标准，记录每组每只实验动物的游泳力竭时间。每组大鼠游泳后更换清水。在每次游泳训练结束后使用干毛巾将实验动物皮毛擦拭干净，置于暖风的环境中烘干实验动物的皮毛，减少感冒的发生率和大鼠的意外死亡。B、D组的大鼠在游泳运动结束后，C组的大鼠在游泳运动开始前分别采取腹腔注射盐酸氯胺酮注射液0.25g/kg的麻醉方式对实验大鼠进行麻醉。C组的大鼠在游泳运动前，D组的大鼠在游泳运动力竭后分别给予频率为1024Hz的脉冲电流刺激大鼠肝区，电流刺激强度均为10mA，间动周期为1s，时间20min。各组实验大鼠分别于第1、3、5周休息日分批处死，动物处死前禁食水过夜，采取断头处死的方法，剖腹取肝脏标本1g，用液氮迅速冷冻保存以备用。肝脏标本溶化后仍保持2-8℃的温度，眼科剪剪碎后，加入9ml的PBS液(PH7.4)，用超声匀浆器将标本匀浆充分。离心20min（3000转/分）。收集上清液，分装后一份待检测，其余冷冻备用，整个操作过程均在0-4℃中进行。采用分光光度法来测定三周各组动物的肝脏线粒体氧化呼吸链酶复合物(Ⅰ～Ⅳ)及线粒体Na+-K+-ATP酶及Ca2+-Mg2+-ATP酶的活性，实验动物肝脏线粒体的蛋白定量采用Bradfood蛋白定量法进行测定。
　　结果：
　　1.力竭时间观察:第1周末3组大鼠的游泳力竭时间差异没有统计学意义（P＞0.05）;第3周末疲劳对照组（B组）大鼠的力竭时间短于疲劳前刺激组（C组）及疲劳后刺激组（D组），疲劳前刺激组（C组）和疲劳后刺激组（D组）大鼠游泳力竭时间差异比较没有统计学意义（P＞0.05），而疲劳后刺激组（D组）和疲劳对照组（B组）、疲劳前刺激组（C组）大鼠游泳力竭时间差异比较具有统计学意义(P＜0.05）;第5周末疲劳对照组（B组）大鼠力竭时间短于疲劳前刺激组（C组）和疲劳后刺激组(D组)，疲劳对照组（B组）和疲劳前刺激组（C组）大鼠游泳力竭时间差异比较无统计学意义(P＞0.05)，而疲劳后刺激组（D组）和疲劳对照组（B组）、疲劳前刺激组（C组）大鼠游泳力竭时间差异比较具有统计学意义。
　　2.大鼠肝脏线粒体氧化呼吸链酶复合物(Ⅰ～Ⅳ)活性的比较:第1周末4组大鼠肝脏线粒体氧化呼吸链酶复合物(Ⅰ～Ⅳ)活性的比较差异无统计学意义（P＞0.05）;安静对照组（A组）、疲劳前刺激组（C组）及疲劳后刺激组（D组）大鼠肝脏线粒体氧化呼吸链酶复合物(Ⅰ～Ⅳ)活性水平在第3、5周末均高于疲劳对照组（B组），且差异比较有统计学上的意义(P＜0.05）。疲劳后刺激组（D组）大鼠的肝脏线粒体氧化呼吸链酶复合物(Ⅰ～Ⅳ)活性水平在第3、5周末均高于疲劳前刺激组（C组），且差异的比较有统计学意义(P＜0.05）。
　　3.线粒体Na+-K+-ATP酶及Ca2+-Mg2+-ATP酶活性的比较:第1周末4组大鼠肝细胞线粒体的Na+-K+-ATP酶和Ca2+-Mg2+-ATP酶活性水平的差异比较无统计学意义(P＞0.05);安静对照组（A组）、疲劳前刺激组（C组）及疲劳后刺激组（D组）大鼠的肝脏线粒体Na+-K+-ATP酶及Ca2+-Mg2+-ATP酶活性水平在第3、5周末高于疲劳对照组（B组），且差异比较有统计学上的意义(P＜0.05）。疲劳前刺激组（C组）大鼠肝脏线粒体的Na+-K+-ATP酶及Ca2+-Mg2+-ATP酶活性水平在第3、5周末均高于疲劳后刺激组（D组），且差异比较有统计学上的意义(P＜0.05）。
　　结论：
　　1.运动性疲劳会降低大鼠肝脏线粒体氧化呼吸链酶复合物(Ⅰ～Ⅳ)及肝脏线粒体Na+-K+-ATP酶及Ca2+-Mg2+-ATP酶的活性水平，导致运动成绩的下降。
　　2.脉冲电流经皮刺激运动性疲劳大鼠肝区可以提高其氧化呼吸链酶复合物(Ⅰ～Ⅳ)的活性水平，提高线粒体氧化磷酸化水平，使ATP合成增加，提高运动耐力及运动成绩，缓解运动性疲劳。
　　3.脉冲电流经皮刺激运动性疲劳大鼠肝区可以提高其Na+-K+-ATP酶及Ca2+-Mg2+-ATP酶的活性水平，刺激氧化磷酸化，加快呼吸链速率，加速机体运动性疲劳的消除。

目录

声明

摘要

前言

实验一 脉冲电流经皮刺激肝区对运动性疲劳大鼠肝脏线粒体呼吸链酶复合物活性的影响

1 材料

2 方法

3 结果

4 讨论

参考文献

实验二 脉冲电流经皮刺激肝区对运动性疲劳大鼠肝细胞线粒体Na+-K+-ATP酶及Ca2+-Mg2+-ATP酶活性的影响

1 材料

2 方法

3 结果

4 讨论

参考文献

综述

附录

攻读学位期间发表文章情况

致谢

个人简历