运动性疲劳对大鼠心肌细胞钙浓度的影响及人参皂苷单体Rb1对心肌保护作用的研究

摘要

运动性疲劳指机体不能将它的机能保持在某一特定水平，或者不能维持某一预定的运动强度<'[1]>。运动性疲劳对心脏功能影响研究虽然有报道，但其影响作用及机制仍然不清楚，尤其是在分子细胞水平上对心肌细胞内[Ca<'2+>]i的研究没有报道，因此本论文通过游泳训练制备运动性疲劳大鼠模型，检测心肌细胞钙离子浓度的变化，探讨运动性疲劳对心脏功能的影响。本文研究了心肌细胞内[Ca<'2+>]i变化的规律，血液生化，心电，心肌力学相关指标的变化及人参皂苷单体Rbl对心肌的保护作用，这对人们的健康及长期疲劳心肌钙水平调控控制范围具有重要的理论意义和现实意义。 通过连续15天，每天3小时的游泳耐力运动建立大鼠运动性疲劳模型，大鼠疲劳时游泳水淹过鼻，且经常下沉。应用自动生化分析仪器测定血浆乳酸脱氢酶，肌酸磷酸激酶，葡萄糖，Ca<'2+>变化。应用Power Lab测定标Ⅱ导联心电图(ECG)，在体左心室收缩压，左室舒张末期压，室内最大升降速率，心率。为了排除神经和体液因素的影响，应用Langendorff离体灌流测定左心室收缩压，左室舒张末期压，室内最大升降速率，心率。并在细胞水平上应用绝对钙离子成像技术测定了心肌细胞[Ca<'2+>]i。 运动性疲劳可使大鼠血浆CK由对照组的357.83±50.45IU/L显著上升至558.1±101.2IU/L (P<0.01)，升高55.97％；Glu由对照组的7.63±1.62mmol/L，显著升高至10.28±2.08mmol/L(P<0.051，升高34.67％；Ca<'2+>由对照组的2.57±0.05mmol/L显著下降至2.21±0.11mmol/L(P<0.01)，降低13.9％。过量运动性疲劳可使大鼠心脏显著增大，引起心肌肥厚，肌结构重组。心脏重量由0.573±0.03g显著增重至疲劳后的1.049±0.08(P<0.01)，增重82.89％运动性疲劳可使大鼠心电R波幅值显著增大，由0.5012±0.05my增至0.9072±0.3152mv(P<0.01)，增幅81.01％。运动性疲劳可使大鼠心肌力学指标较正常大鼠显著升高。在体INSP显著升高，由15.88±0.47kPa增至18.14±0.19kPa(P<0.01)，增幅14.24％；+dp/dt显著升高(P<0.05)，增加了45.32％。对离体心脏，LVSP运动性疲劳组(5.681±0.497kPa_)显著高于(P<0.01)正常组(4.539±0.389kPa)，高出25.17％；+dp/dt显著升高(P<0.05)，增加了30.78％。对心肌细胞，运动性疲劳可导致细胞内[Ca<'2+>]i显著升高，由正常的107.77±27.04nM上升至308.58±69.48nM，升高了186.3％。 人参皂苷单体Rbl可使运动性疲劳大鼠血浆CK的升高回复至292±63.89IU/L(P<0.01)，下降47.68％； Rbl可使G1u进一步上升至14.85±3.73mmol/L(P<0.05)，上升44.46％；Rbl可使运动性疲劳引起的Ca<'2+>下降回升至2.47±0.08mmol/L(P<0.01)，回升11.61％。运动性疲劳使大鼠血浆中Ca<'2+>浓度降低，肌细胞内Ca<'2+>增加，Rbl能有效提高血浆中Ca<'2+>浓度，而起到阻滞Ca<'2+>向细胞内流，减缓细胞钙超载的作用。Rbl对运动性疲劳引起的R波幅值降低不明显。人参皂苷单体Rbl可降低运动性疲劳大鼠心肌收缩力，对心肌起到保护作用。Rbl可使运动疲劳引起的IVSP上升回复至16.41±0.43kPa，下降9.53％；Rbl可使+dp/dt升高显著回复(P<0.01)，下降了40.34％。对离体心脏，Rbl可极显著的降低运动性疲劳大鼠LVSP(2.737±0.595kPa)，降低51.83％；Rbl极显著(P<0.01)的降低了+dp/dt，下降了46.53％。Rbl对正常组心肌也具有负性肌力效应，作用效果不如疲劳组明显。应用Ca<'2+>通道阻滞剂维拉帕米(Varapamil)做阳性对照，对疲劳组心肌也具有与Rbl相似的效果，作用更为明显，但可使心率显著降低。 运动性致疲劳可使大鼠心肌收缩力增强，心脏体积增大，心肌肥厚使得心功能增强，使大鼠血浆中Ca<'2+>浓度降低，心肌细胞内[Ca<'2+>]i升高。Rbl能有效提高血浆中Ca<'2+>浓度，而起到阻滞Ca<'2+>向细胞内流，减缓细胞钙超载的作用，Rbl可降低运动性疲劳大鼠心肌的收缩力，对心肌起到保护作用。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：主要英文缩写

声明

1.引 言

1.1国内外研究现状分析

1.1.1运动性疲劳产生的影响研究

1.1.2运动性疲劳的生理机制研究

1.1.3运动性疲劳与血液生理生化指标变化研究

1.1.4人参皂苷对运动性疲劳影响研究

1.2研究意义及目的

2.实验材料与方法

2.1实验动物

2.2药品与试剂

2.3主要溶液配制

2.4实验仪器

2.4.1血液生化指标测定

2.4.2心电图及在体心肌力学指标测定

2.4.3离体心肌力学指标测定

2.4.4心肌细胞钙离子浓度测定

2.5实验方法

2.5.1运动性疲劳模型制备

2.5.2血液生化指标测定

2.5.3心脏表观变化观察

2.5.4心肌力学及心电图测定

2.5.5心肌细胞分离及细胞内钙离子浓度测定

2.5.6细胞膜离子通道电流记录

2.6数据分析

2.7技术路线

3.实验结果

3.1运动性疲劳大鼠模型血液生化指标变化

3.2运动性疲劳大鼠模型心脏表观变化

3.3运动性疲劳大鼠模型心电变化

3.4运动性疲劳大鼠模型心肌力学指标变化

3.4.1运动性疲劳在体心肌力学指标变化

3.4.2运动性疲劳离体心肌力学指标变化

3.5运动性疲劳大鼠模型心肌细胞钙离子浓度变化

3.5.1分离得到的心肌细胞

3.5.2 Fura-2/AM钙离子荧光测定标准曲线

3.5.3运动性疲劳心肌细胞钙离子浓度变化

3.6人参皂苷单体RB1对运动性疲劳的对抗作用

3.6.1人参皂苷单体Rb1对抗运动性疲劳的血液生化指标变化

3.6.2人参皂苷单体Rb1对抗运动性疲劳的心电变化

3.6.3人参皂苷单体Rb1对抗运动性疲劳的在体心肌力学指标变化

3.6.4人参皂苷单体Rb1对抗运动性疲劳的离体心肌力学指标变化

4.讨论

4.1运动致疲劳对大鼠血液生化指标和心肌细胞[CA2+]Ⅰ的影响

4.2运动致疲劳对大鼠心肌结构的重组

4.3运动致疲劳对大鼠心电和心肌力学指标的影响

4.4人参皂苷单体RB1对运动性疲劳的对抗作用

结 论

创新点

参考文献

附 图

致 谢