间歇性低氧训练对大鼠骨骼肌线粒体超微结构及其形态计量改变的研究

 目的 观察间歇性低氧及运动条件下大鼠骨骼肌线粒体超微结构的变化,并进行线粒体形态计量分析,探讨低氧状态下适当运动对骨骼肌的影响.方法 建立大鼠间歇低氧及低氧复合运动模型,利用透射电镜技术测线粒体的超微结构,并利用图像分析系统软件分析线粒体体密度、数密度和网络化程度.结果 低氧对照组较常氧对照组线粒体数量显著增加(P<0.05),低氧复合运动组较常氧对照组骨骼肌线粒体体密度、数密度和网络化程度都显著提高,低氧复合运动组较低氧对照组网络化程度显著提高(P<0.05).结论 低氧复合运动能够增加骨骼肌线粒体的数量、体积,提高线粒体的网络化程度,从而通过增强骨骼肌的有氧代谢能力,提高其低氧适应能力,促进低氧习服.     

运动心脏结构可复性的研究

为了进一步探讨运动心脏结构与功能的可复性问题及其与病理心脏的本质差异,通过实验动物模拟运动心脏,观察了停止运动训练8周后心脏重量和某些超微结构的变化,并应用激光扫描共聚焦显微镜与新一代钙荧光指示剂Fluo-3/AM负载方法对心肌活细胞内具有生物活性的游离钙的动态变化进行了研究.结果显示,经过12周耐力训练后,心肌活细胞内游离钙浓度静息值无显著性改变,心肌收缩时其游离钙浓度峰值较对照组显著增高11%(P＜0.05);心肌细胞内心房特殊颗粒的体密度、面密度及数密度分别显著增高41%、12%及5%;心肌细胞线粒体体密度及其与肌原纤维比值分别显著增高60%和61%,线粒体内膜和嵴体积密度显著增高18%;心肌毛细血管与肌纤维的比值显著增高78%;心肌毛细血管腔体密度和面密度分别显著增高28%和13%.停止训练8周后,心肌收缩时其胞内游离钙浓度峰值较训练时显著降低14%(P＜0.05);心肌细胞内心房特殊颗粒的体密度显著降低25%;心肌细胞线粒体体密度及其与肌原纤维比值分别显著降低25%和36%,线粒体内膜和嵴体积密度显著降低11%;心肌毛细血管与肌纤维的比值分别显著降低29%.心肌毛细血管腔体密度和面密度分别显著降低14%和12%,基本恢复到正常对照水平.研究结果表明,运动心脏超微结构和胞内钙产生了良好的适应性改变,心肌收缩时收缩结构钙可获得量增多,构成运动心脏收缩性、氧化代谢及自分泌功能增强的重要机制.停训后运动心肌细胞内游离钙,心房特殊颗粒,心肌线粒体及毛细血管结构适应性改变的消退证实运动心脏结构与功能改变具有可复性.     

间歇性低氧暴露对小鼠自由基代谢的影响

本实验选用40只雄性ICR封闭群小鼠,随机分为4组:对照组、低氧暴露组、运动组、运动 低氧组,每组10只.4周训练结束后,取心、脑、完整的腓肠肌,测试各组织MDA含量及SOD活性.实验结果提示:(1)间歇性低氧暴露提高了心肌组织的SOD水平,同时MDA水平下降,表明心肌抗氧化能力提高,有利于在长时间运动中保持正常供血功能.(2)间歇性低氧暴露提高骨骼肌组织SOD活性和降低MDA含量,表明间歇性低氧暴露可有效提高骨骼肌抗氧化能力.(3)间歇性低氧暴露可提高脑组织对过氧化脂质的清除能力和SOD活性,对于延缓中枢疲劳有意义.     

间歇性低氧训练对男子赛艇运动员大负荷训练期间生理机能的影响

目的:探讨在大负荷训练期间进行间歇性低氧训练对男子赛艇运动员生理机能的影响。方法:12名男子赛艇运动员分成低氧组和对照组,低氧组在赛前大负荷训练期间进行为期4周、每周5天、每天1小时的间歇性低氧训练,其余日常训练两组相同。实验期间每周测试运动员的睡眠质量、耐缺氧能力以及血红蛋白、血尿素、肌酸激酶等指标。结果:4周间歇性低氧训练后,低氧组运动员血红蛋白含量显著高于对照组,血尿素水平和肌酸激酶活性显著低于对照组;低氧组在耐缺氧实验中血氧饱和度显著高于对照组,心率显著低于对照组;低氧组睡眠质量指标得分显著低于对照组。结论:间歇性低氧训练可以提高男子赛艇运动员大负荷训练期间的耐缺氧能力,改善睡眠质量,间接促进机体在承受大负荷训练负荷时的恢复能力。     

运动后急性低氧暴露对大学生男子篮球运动员动脉血气的影响

借助低氧环境加强机体的缺氧刺激已成为运动训练方法的一个研究热点。有研究认为:低氧刺激的效果并不依赖于低氧刺激的持续性和低氧暴露时间的长短,1至2小时的间歇性低氧刺激比更长时间的持续性低氧刺激能更有效地提高机体耐缺氧的能力[1]。在运动训练中,间歇性低氧训练可提供的低氧范围较广,相当于海拔600m~6800m高度,可根据训练和个人的情况合理选择[2]。本研究通过对大学生男子篮球运动员定量运动后施加两种不同程度的低氧暴露,观察定量运动后低氧暴露对机体氧合情况、酸碱平衡及缓冲系统产生的影响,为合理运用低氧条件与运动训练相结合…     

游泳训练对大鼠脊髓神经元线粒体超微结构的影响

目的 :观察游泳训练对大鼠脊髓神经元线粒体结构的影响。方法 :采用循环水逆流游泳运动方式 ,对游泳训练大鼠脊髓前角运动神经元线粒体超微结构进行形态计量学分析。结果 :与对照组相比 ,(1 )游泳后大鼠脊髓前角运动神经元线粒体数目增多 ,体积增大 ,线粒体嵴致密 ,基质电子密度增高 ,部分线粒体(4 3 6% )有明显的退行性改变。 (2 )游泳组动物的线粒体的体密度 (Vv)、数密度(Nv)、面密度 (Sv)均有明显增加(P<0 0 1 ) ,其中以体密度增加较为显著     

耐力训练对大鼠小脑Purkinje细胞超微结构的影响

运用形态计量方法对耐力训练后大鼠小脑Ｒｕｒｋｉｎｊｅ细胞线粒体超微结构进行了观察。结果显示，耐力训练大鼠的小脑Ｐｕｒｋｉｊｅ细胞线粒体超微结构发生了明显变化，线粒体体积增大，数目增多，嵴致密，基质电子密度增加。形态计量学显示，线粒体体密度（Ｖυ）、面密度（Ｓυ）、数密度（Ｎυ）均增加，与对照组比较，Ｐ＜０．０１，比表积减少（Ｐ＜０．０５）。     

间歇性低氧训练在运动训练中应用的研究进展

20世纪 80年代中期 ,为了避免高原训练中的一些不利因素 ,进一步提高训练的科学化水平 ,许多体育科研工作者相继建立了一些模拟高原训练的方法 ,间歇性低氧训练 (ＩｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔＨｙｐｏｘｉｃＴｒａｉｎｉｎｇ ,ＩＨＴ)就是其中的一种。间歇性低氧训练的原理是在平原借助低氧仪让运动员间歇性地吸入低于正常氧分压的气体 ,造成体内适度缺氧 ,从而导致一系列有利于提高有氧代谢能力的抗缺氧生理、生化适应 ,以达到高原训练的目的[1] 。在运动实践中 ,间歇性低氧训练作为一种辅助训练手段 ,与常规训练穿插进行 ,能使运动员机能潜力…     

间歇性常压低氧训练对心率变异的影响

目的观察间歇性常压低氧 (intermittentnormobarichypoxia ,INH)训练对低氧条件心率变异的影响。方法对 8名被试者进行为期 4周共 2 4d的INH训练 ,并对被试者训练前后暴露于 1 0 %低氧环境前、中、后的心率变异指标进行对比分析。结果经INH训练后 ,被试者低氧条件下R R间期均值、标准差、总功率、高频成分功率、低频成分功率显著增高 (P <0 .0 5～P <0 .0 0 1 ) ,而标准化高频成分功率、标准化低频成分功率、低频成分功率 /高频成分功率变化不明显。结论 1 )INH训练可提高被试者低氧条件下的心率变异性 ;2 )INH训练不仅可用于提高低氧耐受力 ,还有助于提高航天人员的飞行耐受力     

硒缺乏和运动对心肌线粒体膜流动性影响的研究

本研究通过建立硒缺乏动物模型，旨在观察硒缺乏和运动对大鼠心肌线粒体膜流动性的影响。结果显示：硒缺乏大鼠心肌线粒体膜自脂双层表层到中心的流动性均显著降低；缺硒大鼠经长期的训练后，脂双层中心的流动性增加，与补硒训练大鼠没有显著性差别。结果提示：硒是维持心肌线粒体膜正常流动性的重要因素，本文还就影响线粒体膜流动性的部分因素进行了讨论。     

间歇性常压低氧训练研究进展

20世纪 70至 80年代 ,俄罗斯科学家尔·勃·斯特列尔科夫 (Р .Б .Стрелков)首先提出了用相对无害、廉价、简单的间歇性常压低氧 (ｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔｎｏｒｍｏ ｂａｒｉｃｈｙｐｏｘｉａ,ＩＮＨ)训练取代以往的高原训练和低压舱训练的可能性[1] 。间歇性常压低氧训练是指借助专用仪器 ,使患者或运动员间歇性吸入低氧分压的混合气体 ,给机体以适量缺氧刺激 ,用以治疗疾病和提高运动能力的一种新的科学方法[2 ] ,又称“高山气”训练法。需强调指出的是 ,本训练方式是使受训者在安静状态下吸入一定浓度的低氧混合气 ,而并不需…     

不同低氧暴露方式高原习服效果比较

目的 比较急进高原前渐进式间歇性低氧预习服训练、急进高原后渐进式低氧暴露及急进高原3种不同进驻高原方式的习服效果. 方法 12名青年男性受试者,分为预习服组、供氧组和对照组3组,每组4人.预习服组进驻高原前在常压低氧舱进行连续10 d的渐进式间歇性低氧暴露训练(1次/d、210 min/次),模拟海拔高度从3000 m递增至4500 m.供氧组急进高原后前10d,对受试者实施渐进式低氧暴露方案:白天活动期间,宿舍内采用弥散式供氧,氧浓度22％～25％o,等效生理高度2600～3500 m;夜晚睡眠期间,利用睡眠氧帐进行供氧,氧浓度25％～27％,等效生理高度2000～2600 m;对照组不采取任何措施.比较3组人员在不同情况下的血氧饱和度(arterial oxygen saturation,SaO2)和睡眠情况. 结果 ①在3600 m模拟海拔高度检测,预习服组通过10 d训练后SaO2明显高于训练前(t=3.66,P=0.035).②3组受试者睡眠总时间、深睡时间和SaO2比较差异有统计学意义(F=16.253～70.865,P＜0.01);预习服组和供氧组睡眠总时间、深睡时间和SaO2均明显高于对照组(t=2.22～7.88,P＜0.05或P＜0.01). 结论 进驻高原前进行渐进式间歇性低氧预习服训练和急进高原后进行渐进式低氧暴露均可提高缺氧耐力,促进高原低氧习服.     

有氧运动对线粒体质子跨膜转运及核糖核苷二磷酸还原酶的影响

本实验通过对有氧运动训练 (无负重游泳 6 0分钟 /天 ,7天 )大鼠游泳运动后的骨骼肌、心肌线粒体质子跨膜转运能力及核糖核苷二磷酸还原酶活性的测定 ,发现有氧运动训练的大鼠在定量运动负荷后 (6 0分钟无负重游泳 ) ,骨骼肌线粒体的质子跨膜转运能力显著提高 (P <0 0 5 ) ,以及线粒体的核糖核苷二磷酸还原酶活性明显高于对照组 (未经训练之大鼠 ,P <0 0 0 1)。而心肌线粒体的以上两项指标变化不甚明显。结果显示 ,骨骼肌线粒体对有氧运动训练的适应过程与其质子跨膜转运能力的提高及核糖核苷二磷酸还原酶活性增加有关。提示骨骼肌线粒体在慢性高氧化磷酸化状态刺激下 ,可能同时导致DNA生物合成的增加 ,即线粒体基因组对其功能变化产生应答反应。心肌线粒体的运动适应过程与骨骼肌线粒体不尽相同。     

运动促进慢性心衰大鼠心肌线粒体生物合成与心肌重构

目的:观察心衰及心衰后进行有氧运动对大鼠心肌线粒体生物力能学、线粒体生物合成以及心功能的影响,探讨心衰的运动康复过程中的心肌线粒体适应机制。方法:雄性Wistar大鼠,心梗组(16只)开胸后结扎左冠状动脉前降支,造成心梗模型,假手术组(16只)开胸但不结扎冠状动脉,其余处理与心梗组相同。术后4周,心梗组和假手术组再随机分为心梗安静组(MI)、心梗运动组(MI+E)和假手术安静组(Sham)、假手术运动组(Sham+E),每组8只。运动组进行跑台训练,运动强度14米/分钟,每天40分钟,每周训练5天,共训练8周。术后12周,超声心动图检查各组大鼠心率(HR),心室收缩末期内径(LVIDs),舒张末期内径(LVIDd)和心功能指标射血分数(EF),缩短分数(FS),每搏输出量(SV),心输出量(CO)。提取心肌线粒体测定态3、态4呼吸和呼吸控制比(RCR),ATP生成活力。Western blot检查心肌线粒体生物合成调控因子PGC-1α,线粒体蛋白COXⅣ、COXⅠ蛋白表达。透射电镜观察各组心肌线粒体形态数量。结果:术后12周,假手术运动组LVIDs、LVIDd、EF、FS、SV、CO与假手术安静组比较无明显变化,态3呼吸、RCR、ATP生成活力高于假手术安静组,PGC-1α、COXⅣ、COXⅠ蛋白表达无明显变化。心梗安静组与假手术安静组比较,LVIDs、LVIDd增加,EF、FS、CO降低,SV无明显差异,态4呼吸增加,RCR、ATP生成活力降低,PGC-1α、COXⅣ、COXⅠ蛋白表达增加。心梗运动组与心梗安静组比较LVIDs、LVIDd增加,EF、FS降低,CO增加,HR增加,SV无明显差异,态3呼吸、RCR、ATP生成活力增加,PGC-1α、COX IV、COX I蛋白表达增加。结论:(1)心衰后心肌线粒体生物合成增加,可能是对心衰后心肌线粒体功能下降的一种代偿性反应。(2)心衰后进行运动训练能促进心肌线粒体生物合成,但线粒体生物合成增加并不能代偿心衰后心功能的下降,并有可能加重心肌重构。     

大鼠过度训练时RAS的变化意义及Captopril的保护作用

雄性Ｗｉｓｔａｒ大鼠随机分成４组：（１）对照（Ｃ）组;（２）一般游泳训练（ＮＳ）组;（３）过度负荷（Ｏ）组;（４）过度负荷＋Ｃａｐｔｏｐｒｉｌ（ＯＣ）组。游泳训练共8周,建立模拟过度训练动物模型。测定了各组肾素－血管紧张素（ＲＡＳ）活性,并对心肌细胞线粒体钙含量、丙二醛（ＭＤＡ）含量、膜荧光偏振度值、血清肌钙蛋白（ＴｎＴ）含量以及心肌组织ＨＥ染色光镜等指标进行了探讨。对ＲＡＳ各主要成分研究表明,在过度训练状态下,循环和心脏局部ＲＡＳ异常活跃,大鼠心肌发生严重损害是个别现象,大鼠心肌存在钙过载和线粒体膜自由基损伤,上述三者之间有密切相互关系。提示ＲＡＳ在过度训练心肌损害中有重要意义,使用Ｃａｐｔｏｐｒｉｌ后对心肌损害有保护作用。     

游泳训练和硒缺乏对大鼠血清睾酮及心肌线粒体钙流入的影响

对成年大鼠进行 6周低硒饲料喂养及游泳耐力训练后发现 :低硒明显降低安静和训练大鼠血硒及安静大鼠血睾酮含量 ;训练明显降低适硒大鼠血睾酮 ;低硒训练大鼠存在一定的代偿能力 ,使其血硒和睾酮含量不致进一步降低。低硒及游泳耐力训练后心肌线粒体钙流入分别有增加和降低的趋势。两者的机理可能不同 ,前者可能是低硒时线粒体膜结构完整性受损 ,后者可能是由于钙转运功能受损。呼吸刺激剂ADP明显增加线粒体钙流入。     

人红细胞抗氧化蛋白和抗氧化酶在间歇性低氧暴露后的变化

目的 :观察人体血液中红细胞抗氧化蛋白 (HRPRP)、SOD酶、GSH -PX酶在间歇性低氧暴露后的变化 ,观察抗氧化系统在间歇性低氧暴露后的反应是否有利于运动能力的提高。方法 :男性大学生 1 5名随机分成对照组和实验组 ,两组从事相同身体活动 ,实验组每天安静状态下间歇吸低氧 (浓度 1 4 %～ 1 0 %) 5 0～ 6 0分钟 ,连续 4周。两组均在实验开始前、结束后按Bruce方案进行力竭运动 ,并在安静和运动后取血测试HRPRP、SOD、GSH -PX、MDA。结果 :间歇性低氧暴露后 ,HRPRP含量和红细胞抗氧化酶SOD、GSH -PX活性在安静时和力竭运动后明显提高 ,运动时间延长 ,最大吸氧量增加。结论 :间歇性低氧暴露有助于增强红细胞抗氧化能力 ,改善和提高运动能力。     

间歇性低氧训练对高性能战斗机飞行员脑电复杂度及血氧饱和度的影响

目的 通过动态观察间歇性低氧训练前后高性能战斗机飞行员EEG复杂度和血氧饱和度(arterial oxygen saturation,Sa()2)的变化特征,为低氧适应性训练效果评价提供量化指标.方法 对32名高性能战斗机飞行员进行15 d的间歇性低氧训练(模拟高度3500 m),1次/d,每次25 min.于训练前后,分别检测受试者在模拟7500 m高空环境下的EEG、SaO2、红细胞数及血红蛋白含量,并对受试者低氧训练前后的检测数据进行t检验.结果 间歇性低氧训练后,受试者在模拟7500 m高空环境下的EEG复杂度较训练前显著降低,差异有统计学意义(P＜0.01),Sa()2升高,差异有统计学意义(P＜0.01),红细胞和血红蛋白含量则无明显变化(P＞0.05).结论 模拟3500 m间歇性低氧训练可提高机体高空缺氧耐力水平,EEG复杂度和SaO2可作为评价高性能战斗机飞行员间歇性低氧训练的定量生理指标. Abstract： Objective To explore the quantitative index for evaluating the intermittent hypoxia training effects by analyzing the characteristic changes of electroencephalogram (EEG) complexity and saturation of blood oxygen (SaO2) of high performance fighter pilots. Methods Thirty-two pilots were selected as subjects and undertook a 25 min-training (simulated hypoxia at 3500 m-oxygen concentration 13.1%) with Type DY-84 hypoxia training device once a day for 15 d. Before and after training the subjects were put in simulated 7500 m hypoxia condition (oxygen concentration 7.1%,ventilation volume 15L/min) and their EEG, SaO2, number of red blood cell and hemoglobin level were recorded and analyzed by t-test. Results Training effects showed that the subjects' 7500m EE(G complexity was significantly decreased (P＜0.01), but SaO2 was significantly increased (P＜0.01).Number of red blood cell and hemoglobin level had no obvious change (P＞0.05).Conclusions The simulated 3500 m intermittent hypoxia training could improve pilot's hypoxia tolerance. EEG complexity and SaO2, which are measured under simulated 7500 m hypoxia condition,would be the quantitative indices for evaluating the effects of intermittent hypoxia training for pilot.The results application would be hopefully expanded to the population who work at high altitude or in anoxic environment.     

低氧训练对大鼠骨骼肌VEGF mRNA表达及毛细血管密度的影响

目的:探讨低氧训练对大鼠骨骼肌血管内皮细胞生长因子(VEGF)mRNA水平表达及毛细血管密度的影响.方法:选用6周龄雄性SD大鼠120只,经3周适应性训练和力竭实验筛选出90只,随机分为9组:常氧安静对照组、持续低氧安静组、间歇低氧安静组、低住低练组、高住高练组、高住低练组、低住高练组、高住高练后复氧训练组、高住低练后复氧训练组.采用常压低氧舱以13.6%的氧浓度(相当于海拔3500m的氧浓度)作为低氧环境,根据血乳酸一速度曲线确定大鼠常氧训练的强度为35m/min,低氧训练的强度为30m/min.低氧训练持续时间为6周,每周训练5天.在第6周末的最后一次运动后休息48小时后处死大鼠并取材.采用实时荧光定量PCR技术、免疫组化染色法检测大鼠骨骼肌VEGF mRNA表达及毛细血管密度.结果:与常氧安静对照组相比,高住高练组骨骼肌VEGF mRNA表达明显提高(P＜0.01),而高住低练组和低住高练组变化不明显;高住高练后复氧训练l周,大鼠骨骼肌VEGF mRNA表达有非常显著性下降(P＜0.01),回到常氧安静组水平.与常氧安静对照组相比,高住高练组和低住高练组骨骼肌毛细血管密度增加,有非常显著性差异(P＜0.01).结论:(1)高住高练比高住低练和低住高练更能显著提高骨骼肌VEGFmRNA表达水平.(2)低氧-常氧的反复刺激更有利于血管生成.低氧下训练比常氧下训练更有利于提高骨骼肌毛细血管密度.低住高练和高住高练对血管生成的效果好于高住低练.     

有氧运动训练后大鼠横纹肌线粒体DNA含量观察

有氧运动训练能使肌肉组织产生适应性变化.从而提高运动耐力.本研究通过不同运动训练方案(无负重游泳3天.60分/天;7天,60分/天;12天,60分/天)、训练及注射钙鳌合剂(EGTA)、氧化剂(GSSG),观察大鼠骨骼肌、心肌线粒体DNA含量的变化规律.结果发现,运动训练3天后,骨骼肌线粒体DNA即表现为增加(57%),7天后降为42%.12天后即不再增加,而此时注射GSSG的训练大鼠线粒体DNA仍增加了26%;心肌线粒体DNA只有在训练12天并注射了GSSG才表现为增加(30%),说明改变细胞内的氧化应激的平衡(有氧运动训练及注射GSSC)可以影响线粒体DNA的生物合成.注射EGTA并训练的大鼠,骨骼肌线粒体则表现为没有显著变化,而在心肌线粒体7天和12天后出现了DNA合成的抑制(-30%,-32%),说明细胞内外的钙平衡也会影响线粒体DNA的生物合成.