规律运动对心肌Nmnat基因敲减果蝇心脏收缩功能和节律的影响

目的:研究生命早期和中老龄期实施运动干预对心脏烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶(Nmnat)基因敲减条件下果蝇心脏收缩功能、心脏节律、运动能力和生命周期的影响,探讨Nmnat在运动抗心脏衰老中的功能。方法:基因型y[1]v[1];P{y[+t7.7]v[+t1.8]=TRi P.JF03337}att P2处女蝇分别与W1118、hand-Gal4雄蝇杂交,收集F1代Nmnat RNAi/+(Nmnat基因正常表达品系)、hand>Nmnat RNAi(心肌Nmnat基因敲减品系)雌蝇各1600只,两品系均随机分为4组:1周龄平台对照组、1周龄平台运动组、5周龄平台对照组、5周龄平台运动组,每组400只,1、5周龄平台运动组分别于2天龄、30天龄时实施连续5 d,2.5 h/d运动方案,采用q RTPCR技术检测心脏Nmnat基因表达;应用M-mode心动图检测运动结束后次日果蝇心功能;采用攀爬指数(CI)评定运动能力;统计存活情况。结果:1周龄敲减平台对照组心肌Nmnat的相对表达量较1周龄正常表达平台对照组约下降50%(P<0.001);与正常表达平台对照组相比,同龄敲减平台对照组舒张直径(DD)、收缩直径(SD)增加(P<0.001),缩短分数(FS)下降(P<0.001),收缩间期不齐指数(SIAI)升高(P<0.01,P<0.001);与1周龄敲减平台对照组相比,1周龄敲减平台运动组FS增加(P<0.001),SIAI下降(P<0.05);1周龄敲减平台运动组CI大于同龄敲减平台对照组;与1周龄平台对照组相比,相同遗传背景1周龄平台运动组存活曲线右移、上移,与5周龄敲减平台对照组相比,5周龄敲减平台运动组中位生存期缩短(P<0.05)。结论:Nmnat在维持心脏正常收缩功能和节律方面发挥重要作用。较早年龄段运动能有效改善果蝇因Nmnat基因敲减引起的心脏收缩功能下降和收缩间期节律紊乱,延缓增龄引起的运动能力下降,延长果蝇寿命。其机制可能与运动上调Nmnat表达,提高NAD+水平有关,而随年龄增加,NAD+水平降低、能量代谢下降将导致运动干预效果减弱。     

间歇性低氧与规律运动对中老龄果蝇心脏泵血能力及生活质量的影响

目的:探讨适宜的规律运动与间歇性低氧对中老龄果蝇心脏泵血功能与生活质量的影响。方法:通过扩大培养收集8 h内羽化的W1118品系处女蝇4500只,随机分为三个低氧年龄段(n=1500):青年低氧组(1~2周)、中年低氧组(3~4周)与老年低氧组(5~6周)。低氧结束后利用心力衰竭模型筛选出最佳低氧年龄段与低氧持续时间。再通过扩大培养收集8 h内羽化的W1118品系处女蝇1200只,随机分为常氧安静组(NC组)、常氧运动组(NE组)、低氧安静组(HC组)和低氧运动组(HE组)。HC与HE组果蝇采用6%O2与94%N2的混合气体,每天低氧6 h,NE与HE组果蝇每天运动2.5 h,低氧与运动干预结束的第二天进行心脏泵血能力与生活质量相关指标的检测。结果:(1)果蝇的心力衰竭率随年龄的增长而上升,中年组及老年组果蝇心力衰竭率随低氧暴露时间的延长逐渐下降。(2)NE组果蝇心脏舒张直径显著高于NC组与HC组(P<0.05,P<0.01),HC组显著低于NC组与HE组(P<0.05,P<0.01);HC组果蝇收缩直径显著低于NC组与HE组(P<0.05,P<0.01);NC组果蝇心脏射血分数显著低于NE组(P<0.01)。(3)NE组、HC组与HE组果蝇攀爬速度均显著高于NC组(P<0.05,P<0.01)。(4)HC组及HE组果蝇夜晚睡眠总时间显著长于NC组(P<0.05,P<0.01),HC组果蝇夜晚睡眠段数显著小于NC组(P<0.01)。(5)NE组果蝇活动总量显著高于其他三组(P<0.05),而HC组显著低于NC组(P<0.05),NE组果蝇清醒睡眠时间比以及单位活动时活动量均显著高于其他三组(P<0.05),HC组果蝇单位活动时活动量显著高于NC组与HE组果蝇(P<0.05),其日间活动时间显著低于NC组。(6)HC组果蝇最高寿命显著高于NC组与NE组(P<0.01)。HC组果蝇平均寿命显著高于其他三组(P<0.01),HE组果蝇平均寿命显著高于NC组与NE组(P<0.05)。结论:规律运动与间歇性低氧均能增强中老龄果蝇的攀爬能力与日常活动能力,但与规律运动能增强中老龄果蝇心脏泵血能力不同,间歇性低氧能减小其心管直径、增强夜间睡眠质量、延长寿命,而低氧联合运动能提高中老龄果蝇的攀爬能力、延长其平均寿命和夜间睡眠时间。     

耐力运动联合NAD合成酶基因CG9940过表达对中老龄果蝇心脏功能、运动能力和寿命的影响

目的:探讨耐力运动、NAD合成酶相关基因CG9940以及耐力运动联合CG9940基因过表达对中老龄果蝇心脏功能、运动能力和寿命的影响。方法:y[1]w[67c23]P{y[+m8]=Mae-UAS.6.11}CG9940[GG01267]雌性果蝇分别与W1118雄性果蝇、arm-Gal4雄性果蝇杂交取F1代分为对照组、运动组、过表达对照组和过表达运动组,4组均收集400只处女蝇,饲养至30天龄开始训练,连续训练5天,次日取材。实时荧光定量PCR测定CG9940基因m RNA表达量,M-mode心动图检测心管收缩时间、收缩直径、舒张直径、舒张功能不全指数、射血分数和心律失常指数,测量攀爬指数,统计生命周期。结果:(1)过表达对照组CG9940 m RNA过表达率为155.2%,过表达运动组的过表达率为152.0%。(2)与对照组相比,运动组心率降低(P<0.01),射血分数增大(P<0.01),舒张功能不全指数降低(P<0.05);过表达对照组心率降低(P<0.05),射血分数增大(P<0.01);过表达运动组心率降低(P<0.01),心脏平均收缩速度增大(P<0.05),射血分数增大(P<0.01),舒张功能不全指数减小(P<0.01),心律失常指数降低(P<0.05)。与运动组相比,过表达运动组心率降低(P<0.05),射血分数增大(P<0.01),舒张功能不全指数减小(P<0.05)。与过表达对照组相比,过表达运动组心率降低(P<0.05),射血分数增大(P<0.05),舒张功能不全指数减小(P<0.01)。(3)运动组攀爬指数高于对照组(P<0.05);过表达运动组攀爬指数高于对照组(P<0.01)和过表达对照组(P<0.05)。(4)运动组寿命高于对照组(P<0.05);过表达对照组寿命高于对照组(P<0.01);过表达运动组寿命高于对照组(P<0.01)、运动组(P<0.01)和过表达对照组(P<0.05)。结论:耐力运动能够提高中老年果蝇运动能力并且能延缓心脏功能性衰退和延长生命周期;NAD合成酶基因CG9940过表达能够延缓果蝇心脏衰老,显著延长果蝇寿命;耐力运动联合CG9940基因过表达能降低中老龄果蝇心律失常和舒张功能不全,同时能增强中老龄果蝇逆重力攀爬特征,提高活动能力,并且延寿效果更好,表明二者对中老龄果蝇抗衰老产生叠了加效应。     

不同强度运动训练对心脏内分泌功能的影响

目的 :探讨不同强度运动训练对心脏内分泌功能的影响 ,为运动心脏研究提供更新的理论依据。方法 :在不同强度运动训练动物模型的基础上 ,用放射免疫法、免疫组织化学法检测血浆ANP的含量和心肌组织中ANP的表达。结果 :经不同强度运动训练后 ,随着训练强度的增加 ,大鼠血浆ANP含量呈逐渐递增的趋势 ,中等和大强度运动使心肌组织中ANP表达显著增加 ,力竭运动使心肌组织中ANP表达显著减少。结论 :提示不同强度运动对心脏内分泌功能产生适应性改变。     

基于运动心脏模型的心电仿真

目的：心脏－躯干是产生心电信号的激励源－信号处理系统,心电正问题的核心内容是研究心脏电偶极子和躯干的形状与电学特性对体表电位的影响。活体心脏收缩／舒张和扭转是心脏的一个基本性质。本文的目的是考查这种这种运动对体表电位的影响。方法：根据超声心动图的实测数据,在传统的静态心室模型基础上,利用三维空间的尺度变换和旋转变换,分别表示心肌的收缩/舒张运动和扭转运动,建立面向心电正问题的运动心脏模型。然后,实现心电传播仿真和心电场求解,计算体表心电图。结果：仿真了12导心电波形,发现相对于静态模型,运动模型对ST段形态影响较大。结论：为了更有效地进行心电场求解,建立面向心电仿真的运动心脏模型是必要的。     

运动及衰老对大鼠不同部位骨密度的影响

目的:探讨运动及衰老对大鼠不同部位骨密度(Bonemineraldensity,BMD)的影响。方法:20只10月龄雌性大鼠根据体重进行配伍,随机率分为对照组和运动组。对照组大鼠正常活动,运动组大鼠在跑台上进行18周运动(18m/min,1h/day,5d/week)。分别在第0、6、12、18周用双能X线骨密度仪测定两组大鼠椎体和股骨BMD,比较两组大鼠不同部位不同时间点的BMD。结果:对照组大鼠椎体BMD在不同时间点有显著性差异,与第0周时的BMD相比,第6、12、18周时的椎体BMD值均显著降低。对照组大鼠股骨BMD在不同时间点有显著性差异,与第0周时的BMD相比,第12、18周股骨BMD值均显著降低。运动组股骨和椎体BMD在各个时间点比较无显著性差异。运动组与对照组在第0、6周时的股骨BMD无显著性差异;在第12、18周,运动组股骨BMD显著高于对照组。运动组与对照组在第0、6、12周时椎体BMD无显著性差异;第18周时,运动组椎体BMD显著高于对照组。结果表明,10月龄大鼠由于衰老发生骨量丢失。大鼠中轴骨反映衰老导致骨量丢失的敏感性高于四肢骨。运动可缓解由于衰老导致的骨量丢失,其作用在四肢骨比在中轴骨显著。骨质疏松实验动物研究应根据不同目的选择研究部位。     

运动对心脏心钠素受体基因表达的影响

为探讨运动对心脏心钠素受体基因表达的影响,建立不同强度运动训练动物模型,采用免疫荧光组织化学法、原位杂交、激光共聚焦扫描和计算机图像分析技术,观察心脏心钠素受体的分布和运动对心脏心钠素受体基因表达的影响,结果表明,心钠素受体主要分布在心内膜、心肌纤维的肌膜、心肌纤维间的结缔组织和冠状动脉分支的血管壁.中等和大强度运动使心脏A型心钠素受体基因表达上调和C型心钠素受体基因表达下调,力竭运动使A型心钠素受体基因表达下调和C型心钠素受体基因表达上调.     

不同强度运动对大鼠心脏降钙素基因相关肽的影响

目的:探讨不同强度运动训练对降钙素基因相关肽(CGRP)在心脏组织中表达的影响及其作用机制。方法:将60只SD大鼠随机分为对照组(C组)、小强度运动组(LE组)、中等强度运动组(ME组)和大强度运动组(HE组),每组15只。建立8周不同强度运动训练动物模型,采用免疫组织化学法和计算机图像分析技术,对大鼠心脏形态结构进行观察,并进行心脏CGRP免疫组化分析。结果:8周小强度运动后,大鼠心脏CGRP表达较对照组变化不明显;8周中等强度运动后,大鼠心脏CGRP表达较对照组显著增加(P<0.05),HE染色、HBFP染色和变色酸2R亮绿染色显示心肌组织形态结构无明显改变,仅心肌纤维有轻度缺血缺氧改变;8周大强度运动后,大鼠心脏CGRP表达较对照组显著减少(P<0.05),HE染色、HBFP染色和变色酸2R亮绿染色显示心肌形态结构发生改变并存在明显的缺血缺氧损伤。结果表明,长期中等强度运动使心脏CGRP表达增加,改善了冠状循环和心肌血液供应,对心肌细胞具有保护作用;长期大强度运动使心脏CGRP对心肌细胞的保护作用减弱,可能是导致心肌发生缺血缺氧性损伤的重要原因之一。     

运动训练对大鼠心脏内分泌和内源性NO的影响

目的 :通过观察静力性和动力性运动对大鼠心脏内分泌激素和内源性一氧化氮 (NO)的影响 ,探讨内分泌激素和NO在运动心脏形成中的作用。方法 :40只SD大鼠随机分成三组 :耐力训练组、静力训练组和对照组。耐力训练组进行 8周的 70 %～ 80 %VO2 max的跑台训练 ,静力训练组进行 8周的抗自身体重的爬杆训练。结果 :(1 )与对照组比耐力训练组的心系数 (心脏重量 /体重 )显著增加 (P <0 0 5) ,心钠素水平升高非常显著 (P <0 0 1 ) ,心脏NO含量及NOS活性均显著增加(P <0 0 5)。 (2 )静力组的心脏系数显著增加 ,心肌组织的血管紧张素水平显著增加 (P <0 0 5)。结论 :运动使心脏内分泌激素和内源性NO发生适应性变化 ,从而对运动心脏的形成发生调节作用 ,其变化因运动方式不同而有所不同     

牛磺酸对大鼠运动能力的影响

我们以前的研究工作表明，牛磺酸对运动机体可发挥有效的保护作用。为探讨这一保护作用能否提高运动能力，我们观察了分别给予牛磺酸和丙氨酸（可耗竭体内的牛磺酸）后大鼠运动能力和全血粘度的变化。结果发现：运动后大鼠的运动能力较对照组显著增加，牛磺酸使运动大鼠的运动能力进一步增加，而丙氨酸则使运动大鼠的运动能力下降到与对照组无明显差异。给予丙氨酸的运动大鼠，其全血粘度在高、低切变率上都显著增加，给予牛磺酸后，其全血粘度无明显变化，红细胞压积与给予丙氨酸组比较显著降低，与对照组则无差别。以上结果表明：体内牛磺酸对维持运动能力是必需的，外界给予则可使其运动能力进一步增加，这可能与其对血液流变特性的调节有关。     

中等负荷运动对妇女月经周期排卵功能的影响

应用酶联免疫法测定尿液中卵泡刺激素的亚单位β－ＦＳＨ）以及雌酮、孕酮在尿液中的代谢产物Ｅ１Ｃ和ＰｄＧ的水平,评价运动对妇女月经周期的影响。结果表明,运动组妇女的黄体功能缺陷和不排卵所出现的频率显著高于对照组,并且月经周期状态不连续的发生率明显增高。运动组黄体功能缺陷妇女的卵泡期长度比运动组正常排卵妇女和对照组妇女的卵泡期长度显著延长,黄体期长度显著缩短、卵泡期早期尿中ＦＳＨ浓度也显著降低。研究结果提示ＦＳＨ分泌水平在ＡＭＩ中起着重要的作用。     

有氧运动对老年女性呼吸循环系统的影响

目的观察有氧运动对老年女性呼吸循环系统的影响。方法指导42名60～69岁的健康老年女性进行为期4个月的有氧运动,以心率为参数控制其运动速度和强度,实验前后分别测定其心脏泵血功能、肺通气功能及脑阻抗血流图各项指标。结果与运动前比较,受试者心脏泵血功能明显改善,表现为每搏输出量由运动前的65.22ml增加到72.10ml(P<0.05),射血分数由60.10%增大为68.78%(P<0.01),而心率则由77.45次/min减慢至67.89次/min(P<0.01),肺活量及每分最大通气量分别由2.86L和96.14L提高到3.34L和114.02L,与运动前比较有显著意义(P<0.01),脑阻抗血流图上反映脑血流阻力的指标流入时间由运动前的0.171s明显缩短为0.128s(P<0.01),而反映脑血流量大小的波幅则由运动前的0.981Ω显著增大为1.191Ω(P<0.01)。结论适当强度的规律性有氧运动可通过改善呼吸循环功能起到强身健体的作用,是一项方便易推广的健身运动项目。     

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。     

耐力训练对衰老小鼠心肌Akt/mTOR信号通路的影响

目的:探讨耐力训练对衰老小鼠心肌Akt/mTOR信号通路的影响。方法:雄性2月龄SAMP8小鼠随机分为年轻对照组(n=12)、耐力训练组(n=12)和老年对照组(n=12),年轻对照组在3月龄时处死,老年对照组常规饲养至6月龄时处死。耐力训练组从3月龄开始进行3个月的跑台耐力训练至6月龄时处死,每周3次,每次40min。测定各组小鼠心肌重量并计算心系数,取心肌组织进行HE染色观察;使用实时荧光定量PCR技术测定心肌Akt/mTOR信号通路中Akt、mTOR、p70S6K和eIF-4E mRNA的表达。结果:耐力训练组小鼠心脏重量和心系数与老年对照组相比显著增加(P<0.05),组织学检测未发现其心肌细胞出现病理性改变。老年对照组小鼠心肌Akt、mTOR、p70S6K和eIF-4E mRNA表达与年轻对照组相比显著下降(P<0.05);耐力训练组心肌各靶物质mRNA表达较老年对照组显著增加(P<0.05),低于年轻对照组,但不具有统计学意义。结论:耐力训练可以通过提高心脏Akt/mTOR通路中各信号分子的表达,使衰老心脏发生生理性的运动性心肌肥大。     

运动疗法对冠心病患者PTCA及支架术后心功能和自主神经功能的影响

目的 :探讨运动疗法对冠心病患者PTCA或支架术后的心功能及自主神经功能的影响。方法 :对 37例PTCA或支架术后的患者进行运动心功能评定 ,制定康复运动处方 ,进行 8周康复运动训练 ,采用Bruce方案亚级量分级运动试验进行康复评定 ,采用心率变异 (HRV)对训练前后患者的自主神经功能进行评价。结果 :实施运动疗法后患者心率增值较 8周前明显增加 (P <0 0 1) ,血压 (包括收缩压和舒张压 )、心率 -血压乘积 (RPP)均比治疗前显著下降 (P <0 0 5或P <0 0 1) ,患者在运动实验中的运动时间延长、运动负荷增加 (P <0 0 1) ,运动诱发的最大ST段压低明显改善(P <0 0 1)。训练前患者时域和频域指标显著低于对照组 (P <0 0 1) ,训练后以上各项指标较康复训练前均有回升 (P <0 0 5或P <0 0 1)。结论 :康复运动训练能提高PTCA或支架术后冠心病患者的心功能 ,改善心脏自主神经功能。     

不同负荷运动训练对慢性心力衰竭大鼠心功能及自噬相关蛋白表达的影响

目的:研究不同负荷运动对慢性心力衰竭大鼠心功能及心肌细胞自噬相关蛋白表达的影响,探讨运动训练对心力衰竭后心肌的保护机制。方法:采用健康SD大鼠40只,左冠状动脉前降支(LAD)结扎法制作心肌梗死后心力衰竭模型。术后4周,12导联心电图检测有6～8个Q波、且超声心动检查左心室射血分数(EF)30%～50%的模型大鼠入选后续实验。共有32只大鼠入选,随机分为模型对照组(C+LAD组)、模型低强度运动训练组(LE+LAD组)、模型中等强度运动训练组(ME+LAD组)、模型高强度运动训练组(HE+LAD组),每组8只,分别进行不同强度运动训练。训练8周后,应用超声心动和Western-blot法分别检测模型各组大鼠的心功能和心肌细胞自噬相关蛋白雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、磷酸化雷帕霉素靶蛋白(p-mTOR)、自噬相关蛋白LC3B的表达情况。结果:与C+LAD组比较,不同强度运动训练组大鼠左心室射血分数(EF)和短轴缩短率(FS)值均有不同程度升高,以ME+LAD组升高程度最为显著(P<0.01)。与LE+LAD组相比,ME+LAD组和HE+LAD组大鼠心肌组织p-mTOR表达降低、LC3...     

不同强度运动对女子游泳运动员性激素水平的影响及特点

本研究以放兔分析法观察不同强度运动前后19名女子游泳运动员血清促卵泡激素(FSH)、黄体生成素(LH)、雌二醇(E_2)、孕酮(P)、睾酮(T)及胰岛素(Ins)的变化。受试者在卵泡及黄体两期分别进行短时间高强度间歇运动——6×50m全速力竭性游泳和长时间持续运动——1000m全速力竭性游泳。在运动前5分钟及运动后即刻分别采集静脉血测定各种激素含量。主要结果如下:受试者从事6×50m最大速度间歇游泳后,卵泡期各种激素浓度的变化均显著高于运动前安静状态,黄体期变化不一,FSH、LH降低,E_2、P、T及Ins升高。从事1000m全速游泳后,激素变化表现为卵泡期FSH、LH、E_2、P均升高,T及Ins降低;黄体期E_2、P、T升高,Ins降低,FSH、LH无显著变化,两期相比黄体期运动成绩优于卵泡期。上述结果提示:①受试者月经周期的黄体期机体有氧能力强于卵泡期,运动能力的增强与黄体期E_2、P、T水平升高有关。②FSH、LH与E_2、P分泌变化并非同步一致,说明运动中E_2升高并非受制于促性腺激素,而主要是卵巢分泌量升高所致。③运动中E_2、P、T具有协同效应,可抵抗疲劳,提高人体运动能力。