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人工模拟不同低氧训练对大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物活性及自由基代谢的影响

作　者: 邢良美
导　师: 李洁
学　校: 西北师范大学
专　业: 运动人体科学
关键词: 低氧训练心肌线粒体呼吸链酶复合物活性自由基代谢
分类号: G804.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

传统的高原训练利用高原缺氧和运动双重刺激,使运动员产生激烈的应激反应,以调动体内的机能潜力,提高运动能力。随着高原训练研究的发展,高原训练的基础理论研究不断完善;训练方法不断改进,科学化程度不断提高,从而逐步建立了一些新的训练手段及模拟训练方法。本实验利用低压氧舱设备模拟不同的低氧训练方法,建立动物训练模型,运用生理学和生物化学理论和方法,对大鼠心肌线粒体呼吸链酶活性及自由基代谢相关指标进行统计分析,探讨不同低氧训练模式对线粒体呼吸链酶活性及自由基代谢相关指标的影响,希望能为广大教练员和运动员在选择低氧训练模式时提供相关理论依据。实验方法:健康雄性大鼠40只,体重120±20g,所有大鼠在适应性饲养16d后,按要求随机分成低住低练组(LoLo 8只),高住高练组(HiHi 8只),高住低训组(HiLo 8只),低住高练组(LoHi 8只)和高住高练低训组(HiHiLo 8只)。根据慢性运动性疲劳动物训练模型,实验动物进行递增负荷的跑台训练,每天训练1次,每周6天,一共5周。坡度为零。在训练过程中,低氧训练第一周速度为20m/min、第二、三、四周速度为25m/min,五周速度为30m/min,常氧训练第一周速度为25m/min,第二、三、四周速度为30m/min,第五周速度为35m/min,训练时间都从30min递增到60min。训练5周后,休息两天,然后所有实验大鼠一次性跑台运动至力竭后即刻断头处死,分别测定各组大鼠心脏重量指数、心肌线粒体呼吸链酶复合物Ⅰ-Ⅳ活性和心肌线粒体SOD活性及MDA含量。实验结果:①至实验结束时,各低氧组与对照组相比,各组大鼠体重都呈明显增长趋势,常氧训练组、低住高练组以及高住高练组大鼠体重增长相对较快,略高于高住高练低训组和高住低训组,但各组间大鼠体重变化不具有统计学意义(P>0.05)。②与常氧训练组比较,5周实验结束时各低氧训练组大鼠心脏重量指数都无显著性差异(P>0.05);HiHiLo组心指数较对照组略有提高但不具有统计学意义(P>0.05)。③与常氧训练组比较, HiHiLo和HiHi组力竭时间较对照组略有提高但不具有统计学意义(P>0.05);LoHi和HiLo组力竭时间比对照组稍短(P>0.05)。④与常氧训练组比较,HiHi组大鼠跑台至力竭后心肌线粒体SOD活性虽有升高但不具有统计学意义(P>0.05),而MDA含量则显著性降低(P<0.05);HiLo组线粒体SOD活性有一定的升高,但没有显著性差异(P>0.05),而MDA含量则明显低于LoLo组(P<0.05);LoHi组线粒体SOD活性、MDA含量均低于对照组,但均无显著性差异(P﹥0.05); HiHiLo组SOD活性有非常显著性升高(P<0.01);而MDA含量则明显低于LoLo组(P<0.05)。⑤与LoLo组比较,在力竭运动后即刻,HiHi组大鼠心肌线粒体呼吸链酶CⅠ、CⅡ活性略有升高,但无统计学意义(P﹥0.05),CⅢ活性显著性降低(P<0.05); CⅣ活性显著性升高(P﹤0.05);HiLo组CⅠ、CⅣ活性比LoLo组低,但无差异性显著(P﹥0.05),CⅡ、CⅢ活性略有升高,但无统计学意义(P﹥0.05); LoHi组CⅠ、CⅡ活性都有升高,但无统计学意义(P﹥0.05); CⅢ、CⅣ活性均比LoLo组低,且CⅢ活性具有显著性差异(P﹤0.05); HiHiLo组CⅠ活性有极显著性提高(P﹤0.001),CⅡ活性也显著性提高(P﹤0. 01),CⅢ活性显著性降低(P﹤0.05), CⅣ活性差异达到了极显著性水平(P﹤0.001)。结论:①不同低氧训练对大鼠体重增长没有显著性影响。②不同低氧训练对大鼠心脏重量指数没有显著影响;但HiHiLo模式对心指数的提高具有积极性意义。③不同低氧训练对大鼠一次性跑台运动至力竭的时间没有显著影响;但HiHi、HiHiLo模式对大鼠耐力性提高具有积极意义。④不同低氧训练在一定程度上可以提高大鼠心脏线粒体SOD活性、降低MDA含量; HiHiLo、HiHi、HiLo模式对提高机体抗氧化能力具有积极意义。⑤低氧结合运动训练可以在一定程度上对大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物活性产生良性影响,加速线粒体氧化磷酸化过程,为线粒体合成ATP提供条件,但不同低氧训练模式对心肌线粒体呼吸链酶复合物活性的影响因部位不同而影响程度不同。

全文目录

缩略词表  6-7
摘要  7-9
Abstract  9-13
前言  13-15
1 文献综述  15-33
  1.1 高原训练研究概况  15-17
    1.1.1 高原训练的起源  15
    1.1.2 高原训练的定义  15-16
    1.1.3 高原训练的生理学基础  16
    1.1.4 传统高原训练存在的不足  16-17
  1.2 模拟低氧训练概述  17-22
    1.2.1 模拟低氧训练的提出  17
    1.2.2 模拟低氧训练的基本思路  17
    1.2.3 模拟低氧训练的主要设施  17-18
      1.2.3.1 低压氧舱概述  18
      1.2.3.2 低氧屋概述  18
    1.2.4 模拟低氧训练模式  18-22
      1.2.4.1 间歇性低氧训练法  19-20
      1.2.4.2 高住低训法  20
      1.2.4.3 低住高练法  20-21
      1.2.4.4 高住高练低训法  21-22
  1.3 低氧训练对心血管系统影响的研究现状  22-26
    1.3.1 低氧训练对血液成分的影响  22
    1.3.2 低氧训练对心脏的影响  22-26
      1.3.2.1 低氧训练对心脏形态结构的影响  22-23
      1.3.2.2 低氧训练对心肌微血管的影响  23-24
      1.3.2.3 低氧训练对心肌闰盘的影响  24
      1.3.2.4 低氧训练对心电图的影响  24
      1.3.2.5 低氧训练对心率的影响  24-25
      1.3.2.6 低氧训练对心输出量的影响  25
      1.3.2.7 低氧训练对心室肌总蛋白含量的影响  25-26
      1.3.2.8 低氧对心肌乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸激酶(CK)的影响  26
  1.4 低氧对心肌线粒体功能的影响  26-33
    1.4.1 线粒体的结构与功能  26-27
    1.4.2 低氧训练对心肌线粒体形态结构的影响  27
    1.4.3 低氧训练对心肌 ATP 酶的影响  27-28
    1.4.4 低氧训练对心肌线粒体呼吸链酶复合物活性的影响  28-31
      1.4.4.1 线粒体呼吸链的结构  28-30
      1.4.4.2 急、慢性低氧条件对心肌线粒体呼吸链酶活性的影响  30-31
      1.4.4.3 低氧运动对心肌线粒体呼吸链酶复合物活性的影响  31
    1.4.5 低氧对心肌超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)的影响  31-33
2 实验对象与方法  33-44
  2.1 实验对象  33
  2.2 适应性训练及动物筛选  33
  2.3 实验分组  33
  2.4 动物训练方案  33-35
  2.5 取样  35-36
    2.5.1 实验动物处死  35
    2.5.2 心脏取样  35
    2.5.3 心肌线粒体制备  35-36
  2.6 测试指标及方法  36-40
    2.6.1 心肌线粒体蛋白质含量的测定(考马斯亮蓝G250 染色法)  36-37
      2.6.1.1 测定原理  36
      2.6.1.2 测定方法  36-37
        2.6.1.2.1 试剂配制  37
        2.6.1.2.2 绘制考马斯亮蓝蛋白标准曲线  37
        2.6.1.2.3 测定样品液中蛋白质浓度  37
    2.6.2 心肌线粒体呼吸链酶复合物的测定  37-38
      2.6.2.1 酶复合物Ⅰ活性测定  37-38
      2.6.2.2 酶复合物Ⅱ活性测定  38
      2.6.2.3 酶复合物Ⅲ活性测定  38
      2.6.2.4 酶复合物Ⅳ活性测定  38
    2.6.3 线粒体 SOD 活性的测定  38-39
    2.6.4 线粒体 MDA 含量的测定  39-40
  2.7 主要生化试剂和实验药品  40-41
  2.8 仪器  41
  2.9 数据的统计学处理  41
  2.10 低压氧仓  41-44
3 实验结果  44-53
  3.1 各组大鼠实验前后的体重  44-45
  3.2 各组大鼠跑台运动至力竭的心脏重量指数  45-46
  3.3 各组大鼠跑台运动至力竭的时间  46-47
  3.4 大鼠力竭运动后心肌粒体 SOD 活性及 MDA 含量  47-49
  3.5 大鼠力竭运动后心肌线粒体呼吸链酶复合物的活性  49-53
4 分析与讨论  53-59
  4.1 不同低氧训练方法对大鼠体重的影响  53
  4.2 不同低氧训练方法对大鼠心脏重量指数的影响  53-54
  4.3 不同低氧训练方法对大鼠力竭运动时间的影响  54-55
  4.4 不同低氧训练方法对大鼠力竭运动后心肌线粒体 SOD 活性和 MDA含量的影响  55-56
  4.5 不同低氧训练方法对大鼠力竭运动后心肌线粒体呼吸链酶复合物活性的影响  56-59
5 结论  59-60
6 参考文献  60-68
致谢  68

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