中国北方汉族男性雄激素受体基因(CAG)n多态分布及其与低氧训练效果的关联性研究

目的:探讨雄激素受体(AR)基因外显子1中(CAG)n多态在中国北方汉族男性中的分布特征及其与低氧训练后VO2max变化的关联性。方法:65名中国北方汉族健康青年男性进行为期30天HiHiLo(常压低氧)训练,晚上居住房间氧浓度为14.3~14.8%(模拟海拔2800~3000米),每周进行3次75%常氧VO2max的低氧训练,训练环境氧浓度约15.4%(模拟海拔约2500米)。实验前后测试体重和VO2max等指标,采用GeneScan和测序方法分析AR(CAG)n多态的等位基因(基因型)。结果:(1)共观察到(CAG)12、(CAG)16-28、(CAG)30共15种重复次数的等位基因(基因型),其中22次重复等位基因分布频率最高;(2)当分别以21和22次重复为分割点划分基因型时,短链组体重基础值均显著低于长链组;(3)当分别以21和22次重复为分割点划分基因型时,低氧训练后短链基因型携带者ΔVO2max和ΔrVO2max均显著高于长链组(P<0.01)。结论:中国北方汉族男性AR基因(CAG)n多态与HiHiLo(常压低氧)训练效果之间存在关联,重复次数较少基因型携带者的低氧训练敏感性较好。     

中国北方汉族男性血管内皮生长因子受体2基因+4422(AC)n多态性与HiHiLo训练敏感性的关联研究

目的:探讨中国北方汉族男性血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)基因+4422(AC)n多态性与高住高练低训(HiHiLo)训练敏感性的关联。方法:选取71名中国北方平原地区汉族男子进行30天HiHiLo,方案为每日在低氧房(O2浓度为14.8%～14.3%,模拟海拔2800～3000米)居住10小时,每周进行3次75%VO2max强度的低氧训练(O2浓度为15.4%～14.8%,模拟海拔2500～2800米),运动时间为30 min/次,其余时间在常氧环境下训练。在HiHiLo前、后测定VO2 max和SpO2。其中SpO2的测定采用低氧环境下(15.4%O2,模拟海拔约2500米)的定量负荷运动实验,运动强度为HiHiLo前个体75%VO2max,运动时间15min。基因分型采用PCR结合荧光标记复合STR-genescan方法检测+4422(AC)n多态重复次数。结果:HiHiLo后,VO2 max以及定量负荷运动中SpO2均显著性提高,且(AC)11/(AC)11基因型者rVO2max的训练敏感性显著高于(AC)11/(AC)12基因型者。结论:VEGFR2基因+4422(AC)n多态性与HiHiLo后rVO2 max训练敏感性有关联,而与定量负荷下SpO2训练敏感性无关联。提示+4422(AC)n多态性可以作为预测低氧训练效果的分子遗传学标记,但还需加大样本量进一步验证。     

中国北方汉族男性血管内皮生长因子基因C936T单核苷酸多态性与HiHiLo后心功能变化的关联研究

目的:探讨中国北方汉族男性血管内皮生长因子(VEGF)基因C936T单核苷酸多态性与HiHiLo后心功能变化的关联性。方法:选取62名中国北方平原地区汉族男性进行为期30天高住高练低训(HiHiLo),每日在低氧房(O2浓度为14.8%～14.3%,海拔约2800～3000米)休息10小时,每周进行3次75%VO2max强度的低氧训练(O2浓度为15.4%～14.8%,海拔约2500～2800米),运动时间为30mim/次,其余时间在常氧环境下训练。使用Doppler超声心动图仪测试HiHiLo前后左心室结构和功能。采用PCR-RFLP法分析VEGF基因C936T单核苷酸多态性。结果:VEGF基因C936T多态性与HiHiLo后的LVM、LVMI、SV以及SI的变化有关联。其中,CC基因型LVM、LVMI、SV及SI增加幅度均显著高于CT基因型。结论:中国北方汉族男性VEGF基因C936T多态性的CC基因型者在HiHiLo训练后产生了更好的心脏适应性变化,可以作为预测HiHiLo后部分心功能(SV、SI)变化的分子遗传学标记。     

中国北方汉族男性铁调素基因rs7251432多态性与HiHiLo训练前后血象指标变化的关联性研究

目的:探讨铁调素(HEPC)基因rs7251432多态性与HiHiLo训练前后血象指标变化的关联性。方法:65名中国北方汉族男性健康受试者在模拟海拔约为2500m～2800m高度(氧浓度14.8%～14.3%)进行30天HiHiLo训练(低氧暴露10h/d,低氧训练3次/周)。分别测定训练前,训练第4、7、16、23和30天的RBC、Hct和Hb。采用RCP-RFLP方法解析基因多态性,探讨HEPC基因rs7251432多态性与30天HiHiLo训练前后血象指标变化率的关联性。结果:3种基因型的分布频率分别为AA(0.11)、AG(0.29)和GG(0.60),符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律,具有群体代表性。基因多态性与各项指标初始值不关联,且所有指标未见基因型与HiHiLo效果的交互作用。在HiHiLo过程中,RBC、Hct和Hb均出现不同程度变化趋势,AA基因型受试者RBC、Hct和Hb提高幅度明显高于AG和GG基因型(P<0.05)。结论:rs7251432多态性与HiHiLo训练前后血象指标的变化关联,AA基因型可以作为预测血象指标HiHiLo低氧训练效果的分子遗传学标记。     

中国北方汉族男性SHBG基因启动子(TAAAA)n多态分布及其与有氧能力的关联性研究

目的:探讨性激素结合球蛋白(SHBG)基因(TAAAA)n多态在中国北方汉族男性中的分布特征及其与有氧能力的关联性。方法:102名中国北方汉族健康青年男性受试者进行为期20周、每周3次5000米匀速跑的有氧耐力训练,训练前后分别测试VO2max和RE相关生理指标。使用GeneScan和测序方法分析SHBG(TAAAA)n多态等位基因和基因型。进行该多态与有氧能力初始值和耐力训练效果的关联性分析。结果:(1)在中国北方汉族男性中观察到(TAAAA)6～10次重复等位基因和11个基因型。其中,9次重复等位基因分布频率最高,10次重复等位基因分布频率最低;(2)当分别以7、8和9次重复作为分割点划分基因型时,发现长链组VO2max相关指标训练前初始水平平均值均大于短链组。其中,按7次重复划分时,≥7次基因型携带者训练前VO2max和VO2max时的VE初始值均有高于<7次携带者的趋势(P均为0.06);(3)不同基因型组间VO2max和RE各指标的耐力训练敏感性无显著性差异。结论:SHBG基因(TAAAA)n多态与男性有氧能力指标初始水平可能存在一定的关联性,推测重复次数较多的等位基因携带者的有氧能力初始水平较好,但与耐力训练敏感性无关联。     

高住高练低训对优秀男子橄榄球运动员心功能的影响

目的:探讨高住高练低训对优秀男子橄榄球运动员心功能的影响。方法:将14名国家男子橄榄球队运动员随机分成HiHiLo组(n=8)和LoLo组(n=6),进行为期4周的实验。HiHiLo组每晚低氧居住10h(O2浓度:14.7%),每周除正常训练外,还有3次30min、O2浓度为15.4%、强度为72%个体VO2max的功率自行车运动,LoLo组训练方案与HiHiLo组基本相同,但无低氧居住和低氧运动,每周3次的30min功率自行车运动在常氧环境下进行,强度为80%个体VO2max;训练前后用多普勒超声诊断仪测定安静时、不同负荷及恢复时心脏结构和功能指标。结果:训练后两组心脏结构和安静状态下心功能无显著性变化;在负荷运动时,LoLo组心收缩指标SV、EF和心舒张指标E、E/A增大,HiHiLo组减小,且变化值在两组间有显著性差异(P<0.05);LoLo组运动后A、E/A恢复显著快于HiHiLo组(P<0.05)。结论:HiHiLo不利于运动员疲劳状态下心功能的恢复。     

中国北方汉族男子fms样酪氨酸激酶基因多态性与高住高练低训敏感性的关联性研究

目的:探讨fms样酪氨酸激酶(Flt-1)基因多态性与低氧训练敏感性的关联性。方法:选取70名中国北方平原地区汉族男子进行4周高住高练低训(HiHiLo),方案为每日在低氧环境(O2浓度为14.5%～14.8%,大约相当于海拔3000米)中休息10h,每周进行3次75%VO2max低氧训练(O2浓度为15.4%,大约相当于海拔2500米),其余时间在常氧下训练。测试其HiHiLo前后的VO2max及训练期间的血象指标。用PCR-RFLP法分析Flt-1基因SNP/A193019G多态性。结果:(1)4周HiHiLo后,AA基因型VO2max增加幅度高于AG基因型57.54%,但无显著性差异。(2)在HiHiLo期间(除第23天外),AA基因型Hb的变化幅度始终高于AG基因型,但无显著性差异。结果提示,与AG基因型者相比,AA基因型者可能有对低氧训练更敏感的趋势。     

低氧训练中优秀女子中长跑运动员CK-MB和心电图∑T/R的变化

目的:探讨低氧训练对优秀女子中长跑运动员心功能的影响。方法:国家女子中长跑队运动员13人随机分为高住高练低训组(HiHiLo组,7人)和低住高练组(LoHi组,6人),两组在每天完成相同的日常平原训练计划的基础上,每周进行3次低氧训练,训练方式为蹬功率自行车,强度为个体80%VO2max,时间40分钟,氧浓度为14.7%左右(相当于海拔2800米高度)。此外,HiHiLo组晚上在低氧房居住10小时,房中空气氧含量为14.7%(相当于海拨2800米高度),LoHi组常氧居住,实验期4周。监测低氧训练前、低氧训练第1、2、3、4周的周一清晨心电图变化,读取心电图∑T/R值;同时取清晨空腹静脉血测定肌酸激酶同工酶CK-MB。结果:HiHiLo组在低氧训练过程中,CK-MB持续下降,低氧训练第1周、2周、3周、4周CK-MB均显著低于实验前(P<0.05),低氧训练第4周亦显著低于低氧训练第1周(P<0.05)。而LoHi组CK-MB则无显著变化。与低氧训练前相比,HiHiLo组和LoHi组心电图∑T/R的变化无显著差异。结果提示低氧训练对心脏功能无不良影响,低氧居住在某种程度上有利于心脏功能的恢复。     

高住高练低训不同时程大鼠骨骼肌线粒体呼吸链功能的变化

目的:探讨高住高练低训(HiHiLo)习服过程中大鼠骨骼肌线粒体呼吸链功能的动态变化。方法:48只雄性Wistar大鼠随机分为6组:常氧对照组,HiHiLo 1、2、3、4、5周组,每组8只。HiHiLo的5组大鼠在低氧(模拟海拔2500m)环境和常氧环境中居住和训练相应周数,常氧对照组在常氧环境中不进行运动。各组大鼠在完成相应的训练后处死,即刻取血液和骨骼肌样本,分离血清,提取骨骼肌线粒体,测定血清肌酸激酶(CK)活性及骨骼肌线粒体呼吸链酶复合体NADH-Co Q还原酶(复合体Ⅰ,CⅠ)、琥珀酸-Co Q还原酶(复合体Ⅱ,CⅡ)、Co Q-细胞色素C还原酶(复合体Ⅲ,CⅢ)和细胞色素氧化酶(复合体Ⅳ,CⅣ)活性。结果:与常氧对照组相比,HiHiLo 1、2、3周组CK活性均显著增加(P<0.05,P<0.01)。HiHiLo 1周组CI~IV活性均显著下降(P<0.01),HiHiLo 2周组CI、CII、CIV活性均显著下降(P<0.05,P<0.01),HiHiLo3周组CI活性显著提高(P<0.05),HiHiLo 4周和5周组CI~IV活性均显著提高(P<0.05,P<0.01)。结论:在进行本研究训练方案HiHiLo过程中,骨骼肌需2周的适应期,第3周基本适应,第4~5周线粒体呼吸链功能可显著提高,第5周训练效果最佳。     

女子赛艇运动员低氧训练前后外周血白细胞γ-干扰素、白细胞介素-4和穿孔素基因表达的变化

目的:探讨高住高练低训(HiHiLo)和低住高练(LoHi)对机体免疫功能的影响。方法:12名女子赛艇运动员随机分为高住高练低训(HiHiLo)组和低住高练(LoHi)组。实验期间,两组运动员均采用常氧训练为主,低氧运动为辅的方式训练,实验为期5周。HiHiLo组每周6天低氧睡眠。两实验组每周进行3次低氧训练,每次1·5~2h。低氧环境氧分压为15·4%(相当于海拔2500m高度)。分别于低氧训练前1天、低氧训练1、4、5周末及低氧训练结束2周末取血,采用实时定量PCR检测技术观察受试者低氧训练过程中外周血白细胞γ-干扰素(IFN-γ)、白细胞介素-4(IL-4)、穿孔素(PFR)的基因表达。结果:两组运动员低氧训练1周末IFN-γ、IL-4、PFR mRNA表达与低氧训练前相比均无显著差异;低氧训练5周末,HiHiLo组IFN-γmRNA表达较低氧训练1周末显著上调,IL-4、PFR mRNA的表达较实验前显著下调,LoHi组仅表现为IL-4mRNA表达较实验前显著下调。提示不同模式低氧训练对女子赛艇运动员IFN-γ、IL-4和PFR基因表达的影响不同。     

高住高练低训对优秀女子中长跑运动员心功能的影响

目的:探讨高住高练低训对优秀女子中长跑运动员心功能的影响。方法:7名国家女子中长跑运动员,进行为期4周的高住高练低训(HiHiLo):在每日完成正常平原训练计划的基础上,每周进行三次低氧训练,训练方式为蹬功率自行车,强度为个体80%VO2max,时间为40分钟,氧浓度为14.7%左右(相当于海拔2800米高度)。此外,每晚在低氧房居住10小时,房内氧含量为14.7%(相当于海拨2800米高度),实验期为4周。采用负荷彩色超声多普勒监测高住高练低训前后心功能的变化,并且监测高住高练低训前后最大摄氧量、血压和体重的变化。结果显示,高住高练低训后的左室重量、左室重量指数、室间隔舒张末期厚度,左室后壁收缩末期厚度在安静状态下较高住高练低训前显著增加(P<0.05),收缩压和舒张压较高住高练低训前明显升高(P<0.05),右心室前后径较高住高练低训前明显减小(P<0.05)。二尖瓣舒张期充盈时间(DFT)在安静及运动负荷状态下均较高住高练低训前显著增加(P<0.05)。高住高练低训前后空腹体重无明显差异,高住高练低训后血压较训练前明显升高(P<0.05)。高住高练低训后最大摄氧量相对值较训练前有所增加,但无显著性差异。结果提示高住高练低训对心脏功能无不良影响,HiHiLo在某种程度上有利于心力储备功能的增强。     

GLUT1基因SNP/G22999T多态位点作为预测HiHiLo对左心室结构和功能影响效果的分子标记的研究

目的:探讨葡萄糖转运蛋白1(glucose transporter 1)基因第2内含子上G22999T单核苷酸多态性(SNP)与HiHiLo(living high-exercise high-training low)对递增负荷运动中左心室结构和动态心功能的影响的关联关系。方法:采用关联分析(Association-Study)研究方法,聚合酶链反应-限制片段长度多态性(PCR-RFLP)技术,选取72名健康受试者,在模拟海拔2500米高度进行4周低氧训练(低氧暴露10h/d,3次75%VO2max低氧训练/周,共4周)。实验前后,运用二维及Doppler超声心动图技术,分别于HiHiLo前后测量72名受试者在递增负荷全过程中的心脏结构指标、收缩功能指标及舒张功能指标。结果:(1)GLUT1基因SNP/G22999T经扩增、酶切后得到GG、GT和TT三种基因型,符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律,具有群体代表性。2)GLUT1基因SNP/G22999T多态位点T等位基因携带者短轴缩短率(SF)减小量、递增负荷实验100W(负荷下ESV减小量和50W、100W负荷下的EDT增加量均明显高于未携带T等位基因者。结论:SNP/G22999T多态位点T等位基因携带者较非携带者对HiHiLo训练更敏感,但将该多态位点作为筛选HiHiLo对左心室结构和功能影响效果的分子标记还需加大样本进一步研究。     

高住高练低训对优秀女子跆拳道运动员红细胞膜及有氧能力的影响

目的:探讨高住高练低训(HiHiLo)对运动员红细胞膜和有氧能力的影响。方法:13名女子跆拳道运动员分为实验组(8名)和对照组(5名),进行4周实验。实验组每晚在低氧房(氧浓度14.7%,模拟海拔2800m高原环境)居住10小时,每周在低氧房进行3次72%最大摄氧量蹬功率自行车练习,每次30分钟;对照组平原居住,每周在平原环境进行3次80%最大摄氧量蹬功率自行车练习,每次30分钟。两组平时的专项训练由同一教练、按同一训练计划、于同一道馆进行。分别于实验前、入住10小时、实验1周、2周、3周、4周测试两组受试者血液红细胞变形指数、红细胞膜流动性、膜band-3蛋白含量以及个体无氧阈(ILT)。结果:实验组在实验3周时band-3蛋白含量显著高于实验前(P<0.05);4周时,实验组band-3蛋白含量显著高于实验前(P<0.01)和对照组(P<0.05);实验组4周时的ILT显著高于实验前(P<0.05)和对照组(P<0.01)。结论:HiHiLo可提高红细胞膜band-3蛋白含量,有利于红细胞发挥正常生理功能;HiHiLo可提高机体有氧运动能力。     

Training in hypoxia: modulation of metabolic and cardiovascular risk factors in men

PURPOSE: This study was designed to determine changes in metabolic and cardiovascular risk factors following normobaric hypoxic exercise training in healthy men. METHODS: Following a randomized baseline maximal exercise test in hypoxia and/or normoxia, 34 physically active subjects were randomly assigned to either a normoxic (N = 14) or a hypoxic (N = 18) training group. Training involved 4 wk of cycling exercise inspiring either a normobaric normoxic (F(IO2) = approximately 20.9%) or a normobaric hypoxic (F(IO2) = approximately 16.0%) gas, respectively, in a double-blind manner. Cycling exercise was performed three times per week for 20-30 min at 70-85% of maximum heart rate determined either in normoxia or hypoxia. Resting plasma concentrations of blood lipids, lipoproteins, total homocysteine, and auscultatory arterial blood pressure responses at rest and in response to submaximal and maximal exercise were measured before and 4 d after physical training. RESULTS: Total power output during the training period was identical in both normoxic and hypoxic groups. Lean body mass increased by 1.4 +/- 1.5 kg following hypoxic training only (P < 0.001). While dietary composition and nutrient intake did not change during the study, both normoxic and hypoxic training decreased resting plasma concentrations of nonesterified fatty acids, total cholesterol, high density lipoprotein (HDL), and low density lipoprotein (LDL) (P < 0.05 - < 0.001). Apolipoproteins AI and B decreased following normoxic training only (P < or = 0.001). Plasma concentrations of resting total homocysteine decreased by 11% following hypoxic training (P < or = 0.05) and increased by 10% (P < 0.05) following normoxic training. These changes were independent of changes in serum vitamin B12 and red cell folate which remained stable throughout. A decreased lactate concentration during submaximal exercise was observed in response to both normoxic and hypoxic training. Hypoxic training decreased maximal systolic blood pressure by 10 +/- 9 mm Hg (P < 0.001) and the rate pressure product by 14 +/- 23 mm Hg x beats x min(-1)/100 (P < or = 0.001) and increased maximal oxygen uptake by 0.47 +/- 0.77 L x min(-1) (P < 0.05). CONCLUSION: Normoxic and hypoxic training was associated with significant improvements in selected risk factors and exercise capacity. The stimulus of intermittent normobaric hypoxia invoked an additive cardioprotective effect which may have important clinical implications.