1、www.CRTER.org張靜，等. 不同強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)周期訓(xùn)練疲勞模型大鼠心肌形態(tài)變化及超量恢復(fù)規(guī)律不同強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)周期訓(xùn)練疲勞模型大鼠心肌形態(tài)變化及超量恢復(fù)規(guī)律張 靜1，張麗娜2，陽(yáng)仁均2，胡 堯1(1成都中醫(yī)藥大學(xué)，四川省成都市 611137；2成都體育學(xué)院，四川省成都市 610041)引用本文：張靜，張麗娜，陽(yáng)仁均，胡堯. 不同強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)周期訓(xùn)練疲勞模型大鼠心肌形態(tài)變化及超量恢復(fù)規(guī)律J.中國(guó)組織工程研究，2016，20(49):7364-7370.DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.49.010 ORCID: 0000-0002-4286-0215(胡

2、堯)文章快速閱讀：不同強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)周期訓(xùn)練對(duì)大鼠心肌的影響張靜，女，1982年生，湖北省石首市人，漢族，2008年成都中醫(yī)藥大學(xué)畢業(yè)，博士，副教授，主要從事生物化學(xué)、中藥藥理研究。 通訊作者：胡堯，副教授，成都中醫(yī)藥大體育學(xué)院，四川省成都市 610041中圖分類號(hào):R318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):2095-4344(2016)49-07364-07稿件接受：2016-09-05三周期組訓(xùn)練強(qiáng)度過(guò)大，單周期及雙周期組訓(xùn)練安排以雙周期較好，建議實(shí)際有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練采用雙周期訓(xùn)練模式訓(xùn)練后于設(shè)定時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行取材，測(cè)定心肌組織肌酸激酶、超氧化物岐化酶、琥珀酸脫氫酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶的變化；取左心尖部分組織經(jīng)包埋切

3、片后行蘇木精-伊紅染色觀察后3組按照遞增負(fù)荷的方式(從負(fù)重3%到負(fù)重6%)進(jìn)行為期1周的適應(yīng)性游泳，然后進(jìn)行以有氧運(yùn)動(dòng)為主的游泳運(yùn)動(dòng)模型，按各自不同運(yùn)動(dòng)量的訓(xùn)練周期對(duì)大鼠進(jìn)行周期性游泳訓(xùn)練，單周期組的訓(xùn)練強(qiáng)度最小，三周期組訓(xùn)練強(qiáng)度最大，雙周期組訓(xùn)練強(qiáng)度居中隨機(jī)分為正常對(duì)照組(n=6)、單周期組(n=42)、雙周期組(n=42)及三周期組(n=42)文題釋義：有氧運(yùn)動(dòng)：是指人體在氧氣充分供應(yīng)的情況下進(jìn)行的體育鍛煉。即在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，人體吸入的氧氣與需求相等，達(dá)到生理上的平衡狀態(tài)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，有氧運(yùn)動(dòng)是指任何富韻律性的運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)(約15 min或以上)，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度在中等或中上的程度(最大心率的

4、60%-80%)。有氧運(yùn)動(dòng)是一種恒常運(yùn)動(dòng)，是持續(xù)5 min以上還有余力的運(yùn)動(dòng)。超量恢復(fù)理論：是在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后的恢復(fù)期，機(jī)體內(nèi)的磷酸原、肌糖原貯備、氧合肌紅蛋白、乳酸的再利用、結(jié)構(gòu)蛋白及酶蛋白等物質(zhì)，通過(guò)一段時(shí)間的恢復(fù)而出現(xiàn)消耗的能源物質(zhì)和機(jī)體的機(jī)能狀態(tài)超過(guò)原來(lái)的水平的現(xiàn)象。在超量恢復(fù)階段，機(jī)體內(nèi)的能源物質(zhì)的水平與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前相比有比較大的增加，對(duì)機(jī)體工作能力的提高有很大幫助，對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的安排和進(jìn)行體育比賽有科學(xué)的指導(dǎo)意義。摘要背景：“超量恢復(fù)理論”是運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的基礎(chǔ)理論，而有關(guān)內(nèi)臟的超量恢復(fù)研究較少，心臟在有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后的超量恢復(fù)更是鮮見(jiàn)報(bào)道。目的：觀察不同有氧運(yùn)動(dòng)周期訓(xùn)練后大鼠心肌組織的形態(tài)改變，

5、以及心臟功能在訓(xùn)練結(jié)束后連續(xù)72 h的恢復(fù)規(guī)律。方法：將132只SD大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組(n=6)、單周期組(n=42)、雙周期組(n=42)及三周期組(n=42)，后3組按照遞增負(fù)荷的方式(從負(fù)重3%到負(fù)重6%)進(jìn)行為期1周的適應(yīng)性游泳，然后進(jìn)行以有氧運(yùn)動(dòng)為主的游泳運(yùn)動(dòng)模型，按各自不同運(yùn)動(dòng)量的訓(xùn)練周期對(duì)大鼠進(jìn)行周期性游泳訓(xùn)練，單周期組的訓(xùn)練強(qiáng)度最小，三周期組訓(xùn)練強(qiáng)度最大，雙周期組訓(xùn)練強(qiáng)度居中。訓(xùn)練后于設(shè)定時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行取材，測(cè)定心肌組織肌酸激酶、超氧化物岐化酶、琥珀酸脫氫酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶的變化；取左心尖部分組織經(jīng)包埋切片后行蘇木精-伊紅染色觀察。結(jié)果與結(jié)論：運(yùn)動(dòng)后即刻：隨著訓(xùn)練強(qiáng)度的增大，心肌組

6、織的病理改變更明顯；單周期組超氧化物岐化酶、琥珀酸脫氫酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶出現(xiàn)超量恢復(fù)，且顯著高于正常對(duì)照組(P < 0.05)，其超量恢復(fù)出現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)后12-36 h；雙周期組各指標(biāo)均出現(xiàn)超量恢復(fù)，顯著高于正常對(duì)照組(P < 0.05)，其超量恢復(fù)出現(xiàn)時(shí)間點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)后24-48 h；三周期組僅琥珀酸脫氫酶在12 h出現(xiàn)超量恢復(fù)(P < 0.05)，其余指標(biāo)均未出現(xiàn)超量恢復(fù)，且各項(xiàng)指標(biāo)在整個(gè)恢復(fù)過(guò)程中持續(xù)低迷，疑似出現(xiàn)過(guò)度疲勞；結(jié)果表明，三周期組訓(xùn)練強(qiáng)度過(guò)大，單周期及雙周期組訓(xùn)練安排以雙周期較好，建議實(shí)際有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練采用雙周期訓(xùn)練模式。關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物；運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)物模型；單周期；雙周期

7、；三周期；周期訓(xùn)練；運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度；有氧供能；超量恢復(fù)；心肌；SD大鼠主題詞：動(dòng)物，實(shí)驗(yàn)；心肌；運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)3 P.O.Box 1200,Shenyang 110004 kf23385083基金資助：四川省教育廳面上項(xiàng)目(11ZB043)Morphological changes of myocardium and over-recovery law in model rats undergoing different intensities of periodic aerobic trainingZhang Jing1, Zhang Li-na2, Yang Ren-jun2, Hu Yao1 (1C

8、hengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 611137, Sichuan Province, China; 2Chengdu Sport University, Chengdu 610041, Sichuan Province, China)AbstractBACKGROUND: “Over-recovery theory” is the basic theory of sports training, but study about the visceral over-recovery is few, let alo

9、ne about heart after aerobic exercise.OBJECTIVE: To observe the morphological changes of myocardial tissue in rats after different cycles of aerobic exercise, and the recovery pattern of heart function within 72 hours.METHODS: 132 Sprague-Dawley rats were randomly divided into groups of control (n=6

10、), single-cycle (low-intensity exercise, n=42), double-cycle (moderate-intensity exercise, n=42), and triple-circle (high-intensity exercise, n=42). Rats in the latter three groups underwent 1-week adaptive swimming in accordance with the way of increasing load (from 3% to 6%), followed by aerobic e

11、xercise of swimming according to their corresponding training cycle. Subsequently, samples were collected to detect the levels of creatine kinase, superoxide dismutase, succinic dehydrogenase and glutamic-oxaloacetic transaminase in myocardial tissue; left cardiac apex tissues after embedded section

12、 were observed by hematoxylin-eosin staining.RESULTS AND CONCLUSION: (1) Compared with the control group, the morphological changes of myocardial tissue immediately after exercise became more obvious with the increasing intensity. (2) Compared with the control group, significantly increased levels o

13、f superoxide dismutase, succinic dehydrogenase and glutamic-oxaloacetic transaminase conld be found in the single-cycle group (P < 0.05), and showed over-recovery at 12-36 hours after exercise; all indicators were significantly increased in the double-cycle group showing over-recovery at 24-48 ho

14、urs (P < 0.05); while in the triple-circle group, succinic dehydrogenase exhibited over-recovery only (P < 0.05), and each indicator level was low probably indicating over fatigue. (3) These findings suggest that compared with the triple-cycle high- intensity training, single-cycle and double-

15、cycle training will be better, and it is advisable to undergo double-cycle aerobic exercise in practice.Subject headings: Animals, Laboratory; Myocardium; Exercise TestFunding: the General Project of Sichuan Provincial Department of Education, No. 11ZB043Cite this article: Zhang J, Zhang LN, Yang RJ

16、, Hu Y. Morphological changes of myocardium and over-recovery law in model rats undergoing different intensities of periodic aerobic training. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 2016;20(49):7364-7370.Zhang Jing, M.D., Associate professor, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 611

17、137, Sichuan Province, ChinaCorresponding author: Hu Yao, Associate professor, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 611137, Sichuan Province, China7367ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH0 引言 Introduction20世紀(jì)初，前蘇聯(lián)學(xué)者雅科甫列夫教授提出了著名的超量恢復(fù)理論，該理論對(duì)中國(guó)體育教學(xué)訓(xùn)練思想產(chǎn)生了極大影響1。但因機(jī)體超量恢復(fù)規(guī)律的復(fù)雜性

18、，導(dǎo)致該規(guī)律在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中一直不能得到較好應(yīng)用，以至于部分體育工作者對(duì)超量恢復(fù)理論提出了質(zhì)疑2。實(shí)驗(yàn)結(jié)合運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練實(shí)踐中常用的“周周期”有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，對(duì)機(jī)體心臟功能的恢復(fù)情況進(jìn)行研究，以期能對(duì)超量恢復(fù)理論的完善形成有力的補(bǔ)充，并為超量恢復(fù)理論在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練實(shí)踐中的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。1 材料和方法 Materials and methods 1.1 設(shè)計(jì) 隨機(jī)對(duì)照動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。1.2 時(shí)間及地點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)于2015年5至8月在成都體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成。1.3 材料實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：4月齡純種雄性SD大鼠132只，購(gòu)自四川大學(xué)華西醫(yī)學(xué)中心實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，SPF級(jí)，體質(zhì)量(180±5) g，每籠6只，標(biāo)

19、準(zhǔn)嚙齒類動(dòng)物飼料喂養(yǎng)，自由攝食、飲水，動(dòng)物房室內(nèi)溫度20-25 ，相對(duì)濕度55%-65%，自然節(jié)律。保持動(dòng)物房安靜、通風(fēng)。每天上午換清潔飲水、加食、打掃鼠籠，并對(duì)籠具底盤和大鼠的排泄物進(jìn)行終末處理。主要實(shí)驗(yàn)試劑及儀器：南京建成生物工程研究所提供的超氧化物歧化酶、琥珀酸脫氫酶、肌酸激酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶和考馬斯亮藍(lán)蛋白測(cè)定試劑盒，各試劑的操作、檢測(cè)均嚴(yán)格按說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行；勻漿機(jī)(美國(guó) OMNI Prep)；酶標(biāo)儀(美國(guó) BioTek MQX200)；全自動(dòng)生化分析儀(美國(guó)MEDSOUL ams-18)；顯微鏡(日本 OLYMPUS DP70/BX51TF)；大鼠專用實(shí)驗(yàn)透明玻璃缸50 cm×

20、50 cm×100 cm；負(fù)重器(自制)3；電冰箱、手術(shù)器械2套、電子秤、5 mL無(wú)菌注射器、大小量杯、量瓶若干。1.4 實(shí)驗(yàn)方法1.4.1 動(dòng)物分組方法 將132只大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組(n=6)、單周期組(n=42)、雙周期組(n=42)與三周期組(n=42)，按照大鼠有氧氧化供能為主的游泳運(yùn)動(dòng)造模方法進(jìn)行訓(xùn)練4，并在訓(xùn)練后即刻、12 h、24 h、36 h、48 h、60 h、72 h共7個(gè)時(shí)間點(diǎn)處死大鼠，用于持續(xù)性動(dòng)態(tài)觀察其恢復(fù)情況。在訓(xùn)練期間死亡的大鼠歸為過(guò)勞死或訓(xùn)練負(fù)荷過(guò)大機(jī)體不能承受并比較其統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。1.4.2 各組“周周期”訓(xùn)練安排 周周期訓(xùn)練日設(shè)定為6個(gè)訓(xùn)練日，單

21、周期組、雙周期組與三周期組大鼠的“周周期”游泳訓(xùn)練安排見(jiàn)表1。通過(guò)訓(xùn)練安排可以看出，單周期組的訓(xùn)練強(qiáng)度最小，三周期組訓(xùn)練強(qiáng)度最大，雙周期組訓(xùn)練強(qiáng)度居中。表1 各組大鼠訓(xùn)練安排表Table 1 The training schedule of rats in each group組別周日周一周二周三周四周五周六單周期組適應(yīng)性游泳休息小強(qiáng)度休息中強(qiáng)度休息大強(qiáng)度雙周期組適應(yīng)性游泳小強(qiáng)度中強(qiáng)度大強(qiáng)度小強(qiáng)度中強(qiáng)度大強(qiáng)度三周期組適應(yīng)性游泳小強(qiáng)度大強(qiáng)度小強(qiáng)度大強(qiáng)度小強(qiáng)度大強(qiáng)度1.4.3 有氧氧化運(yùn)動(dòng)疲勞建模方法 在50 cm×60 cm× 100 cm透明玻璃缸中游泳，水溫(31

22、7;2) ，水深為大鼠身長(zhǎng)加上尾長(zhǎng)的1.5倍。第1天進(jìn)行無(wú)負(fù)重的適應(yīng)性游泳，第2天將大鼠負(fù)重其體質(zhì)量的3%游泳，之后從第3天起每天負(fù)重增加到體質(zhì)量的4%、5%、6%至第5天，然后休息1 d；適應(yīng)性游泳1周后，開(kāi)始按前述分組安排進(jìn)行為期1周的訓(xùn)練，負(fù)重體質(zhì)量的6%，每天游2組，大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)量為每組3次，中強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)量為每組2次，小強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)量為每組1次，每次游泳以糖有氧供能為主的時(shí)間段16 min為標(biāo)準(zhǔn)，次間休息5 min4。1.4.4 樣本采集及制備方法 大鼠運(yùn)動(dòng)后用1%戊巴比妥鈉(25 mg/kg)行腹腔麻醉，開(kāi)胸，取部分心臟組織塊在冰冷的生理鹽水中漂洗，濾紙拭干，稱取0.25 g組織，于冰上剪碎

23、。用微量移液器量抽取生理鹽水，生理鹽水體積與組織塊質(zhì)量比為9 mL/mg。將剪碎的組織倒入勻漿器中，再將剩余的1/3勻漿介質(zhì)或冷生理鹽水沖洗殘留在燒杯中的碎組織塊，一起倒入勻漿器中勻漿，充分勻漿。將制備好的10%勻漿液置于3 000 r/min低溫低速離心機(jī)中，離心10-15 min。取上清液，分裝離心管中，以備檢測(cè)總超氧化物歧化酶、琥珀酸脫氫酶、肌酸激酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶的蛋白含量。1.5 主要觀察指標(biāo) 生化指標(biāo)檢測(cè)方法：超氧化物歧化酶、琥珀酸脫氫酶、肌酸激酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶分別采用黃嘌呤氧化酶法(羥胺法)、化學(xué)比色法、雙抗體兩步夾心酶聯(lián)免疫吸附法及化學(xué)比色法測(cè)試，測(cè)試步驟嚴(yán)格按試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。蘇木

24、精-伊紅染色病理切片制作方法：將心臟組織用乙醇脫水，二甲苯透明，包埋于石蠟中制成蠟塊。將前述蠟塊置于切片機(jī)上，做4 m連續(xù)矢狀切片，每隔4張取4張切片，其中取出的第1張切片做蘇木精-伊紅染色，切片均參照包新民等著大鼠腦立體定位圖譜辨認(rèn)大腦皮質(zhì)部位。然后將切片置蘇木精染液中90 s，流動(dòng)自來(lái)水沖洗10 min。再于2%鹽酸乙醇中30 s，流動(dòng)自來(lái)水沖洗5 min，然后置于1/500氨水中1 min，流動(dòng)自來(lái)水沖洗5 min，最后在伊紅中浸泡30 s，流動(dòng)自來(lái)水沖洗10 min×2次。1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 所有數(shù)據(jù)均以±s表示，所有數(shù)據(jù)均經(jīng)SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件處理。不同處理

25、組間差異顯著性檢驗(yàn)采用方差t 檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)=0.05，顯著性差異水平為P < 0.05，非常顯著性差異水平為P < 0.01。所有折線圖均用Excel繪制。2 結(jié)果 Results 2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)量分析 132只大鼠均進(jìn)入結(jié)果分析，無(wú)死亡。2.2 各組大鼠有氧運(yùn)動(dòng)結(jié)束即刻心肌病理切片 在運(yùn)動(dòng)結(jié)束即刻，正常對(duì)照組大鼠心肌細(xì)胞排列整齊，沒(méi)有間隙，而各運(yùn)動(dòng)組大鼠心肌組織均呈現(xiàn)出不同程度酸性變性：?jiǎn)沃芷诮M細(xì)胞排列相對(duì)整齊，空泡數(shù)量較少，未見(jiàn)細(xì)胞溶解現(xiàn)象；雙周期組細(xì)胞間隙增大，組織變松弛，空泡增多，有部分細(xì)胞溶解；三周期組細(xì)胞排列不規(guī)則，空泡增多，肌細(xì)胞溶解明顯，見(jiàn)圖1。從心肌組織的病

26、理改變情況可以看出，不同組的訓(xùn)練強(qiáng)度明顯不同，對(duì)心肌結(jié)構(gòu)的影響也明顯不同，隨著訓(xùn)練強(qiáng)度的增大病理改變更明顯。2.3 單周期組運(yùn)動(dòng)后各時(shí)間點(diǎn)指標(biāo)變化情況 見(jiàn)表2。超氧化物歧化酶：運(yùn)動(dòng)后即刻，單周期組超氧化物歧化酶較正常對(duì)照組顯著降低(P < 0.01)，隨后的12，24，36 h呈現(xiàn)出持續(xù)上升趨勢(shì)，并于36 h超過(guò)正常對(duì)照組水平(P < 0.01)；隨后的48 h雖有所下降，但仍然高于正常對(duì)照組水平(P < 0.05)；接下來(lái)的60，72 h波動(dòng)減小，并維持在正常對(duì)照組水平(P > 0.05)。表2 單周期組運(yùn)動(dòng)后不同時(shí)相各指標(biāo)的變化 (±s，n=6，U/mg)

27、Table 2 Changes of each biochemical indicator in the single-cycle group at different time points組別超氧化物歧化酶琥珀酸脫氫酶肌酸激酶谷草轉(zhuǎn)氨酶正常對(duì)照組76.27±5.7043.39±3.041.05±0.2695.79±15.47單周期組 運(yùn)動(dòng)后即刻62.58±3.44b86.03±3.48b1.11±0.1293.23±4.87 運(yùn)動(dòng)后12 h75.51±1.1079.97.4±2.35b0.9

28、1±0.0685.57±4.92 運(yùn)動(dòng)后24 h73.33±4.3621.23±10.62a1.12±0.0386.85±10.60 運(yùn)動(dòng)后36 h90.36±6.67b69.17±6.070.79±0.46a109.31±14.52b 運(yùn)動(dòng)后48 h84.65±7.10a40.78±3.820.68±0.41a105.89±18.31a 運(yùn)動(dòng)后60 h74.34±6.3461.20±12.320.82±0.08a98.65&

29、#177;7.86 運(yùn)動(dòng)后72 h 80.56±5.6960.04±7.941.01±0.52103.47±4.71表注：與正常對(duì)照組比較，aP < 0.05，bP < 0.01。表3 雙周期組運(yùn)動(dòng)后不同時(shí)相各指標(biāo)的變化 (±s，n=6，U/mg)Table 3 Changes of each biochemical indicator in the double-cycle group at different time pointsr in the double-cycle group at different time poi

30、nts組別超氧化物歧化酶琥珀酸脫氫酶肌酸激酶谷草轉(zhuǎn)氨酶正常對(duì)照組76.27±5.7043.39±3.041.05±0.2495.79±15.47雙周期組 運(yùn)動(dòng)后即刻48.84±10.3b57.05±6.02a1.25±0.173b52.86±1.91b 運(yùn)動(dòng)后12 h75.16±1.0752.05±6.80a0.84±0.11a66.99±10.36a 運(yùn)動(dòng)后24 h79.03±0.6988.28±12.63b0.94±0.0686.54

31、7;8.44 運(yùn)動(dòng)后36 h68.14±1.0450.71±7.081.16±0.10a66.16±14.84a 運(yùn)動(dòng)后48 h88.78±1.85a44.28±11.701.14±0.620a84.15±10.79 運(yùn)動(dòng)后60 h58.70±3.50a41.72±12.001.03±0.31105.98±8.32a 運(yùn)動(dòng)后72 h 51.30±3.49b43.55±2.331.09±0.2683.96±5.92表注：與正常對(duì)照組比較，

32、aP < 0.05，bP < 0.01。表4 三周期組運(yùn)動(dòng)后不同時(shí)相各指標(biāo)的變化 (±s，n=6，U/mg)Table 4 Changes of each biochemical indicator in the triple-cycle group at different time points組別超氧化物歧化酶琥珀酸脫氫酶肌酸激酶谷草轉(zhuǎn)氨酶正常對(duì)照組76.27±5.7043.39±3.041.05±0.2695.79±15.47三周期組 運(yùn)動(dòng)后即刻55.72±8.85b55.91±10.28a1.41

33、77;0.01b67.89±1.47a 運(yùn)動(dòng)后12 h65.69±8.83a56.78±9.28a0.84±0.1577.03±23.67 運(yùn)動(dòng)后24 h63.63±1.03a36.87±4.11a1.06±0.0393.63±4.95 運(yùn)動(dòng)后36 h70.89±6.1346.91±3.970.92±0.0892.01±9.15 運(yùn)動(dòng)后48 h67.87±1.49a40.06±2.631.02±0.0980.08±1.49 運(yùn)

34、動(dòng)后60 h60.01±11.37a41.07±6.720.64±0.08b74.12±14.55 運(yùn)動(dòng)后72 h 69.00±0.88a36.96±1.70a0.84±0.1584.28±3.13表注：與正常對(duì)照組比較，aP < 0.05，bP < 0.01。琥珀酸脫氫酶：運(yùn)動(dòng)后即刻、12 h，單周期組琥珀酸脫氫酶較正常對(duì)照組顯著提高(P < 0.01)，在隨后的24 h呈顯著下降趨勢(shì)，并顯著低于正常對(duì)照組(P < 0.05)；隨后在36-72 h，與正常對(duì)照組值比較呈上下波動(dòng)恢復(fù)趨勢(shì)，但

35、差異均無(wú)顯著性意義。肌酸激酶：運(yùn)動(dòng)結(jié)束即刻至24 h，單周期組肌酸激酶值與正常對(duì)照組相比呈波動(dòng)變化，但差異無(wú)顯著性意義；直到運(yùn)動(dòng)后36-60 h，肌酸激酶水平呈現(xiàn)出超量恢復(fù)現(xiàn)象，且均顯著低于正常對(duì)照組(P < 0.05)，在隨后的72 h恢復(fù)到正常對(duì)照組水平。谷草轉(zhuǎn)氨酶：運(yùn)動(dòng)結(jié)束即刻至24 h，單周期組谷草轉(zhuǎn)氨酶值變化與正常對(duì)照組相比無(wú)顯著差異；在隨后的7371ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAHDCBA圖1 各組大鼠運(yùn)動(dòng)結(jié)束即刻心肌組織病理改變(蘇木精-伊紅染色，×400) Figure 1 Morphological chang

36、es of rat myocardial tissue immediately after exercise in each group(hematoxylin-eosin staining, ×400)圖注：圖中A為正常對(duì)照組，心肌細(xì)胞排列整齊，沒(méi)有間隙；B為單周期組，細(xì)胞排列相對(duì)整齊，空泡數(shù)量較少，未見(jiàn)細(xì)胞溶解現(xiàn)象；C為雙周期組，細(xì)胞間隙增大，組織變松弛，空泡增多，有部分細(xì)胞溶解；D為三周期組，細(xì)胞排列不規(guī)則，空泡增多，肌細(xì)胞溶解明顯。單周期組雙周期組三周期組單周期組雙周期組三周期組1.00.20100806040200肌酸激酶(U/mg)超氧

37、化物歧化酶(U/mg)72 h60 h48 h36 h24 h即刻12 h60 h48 h36 h24 h12 h72 h即刻正常對(duì)照組正常對(duì)照組運(yùn)動(dòng)后運(yùn)動(dòng)后圖3 各組肌酸激酶水平變化情況Figure 3 Change of creatine kinase level in each group圖2 各組超氧化物歧化酶變化折線圖Figure 2 Line chart of superoxide dismutase level in each group100806040200單周期組雙周期組三周期組單周期組雙周期組三周期組120100806040200谷草轉(zhuǎn)氨酶(U/mg)琥珀酸脫氫酶(U/m

38、g)24 h36 h48 h72 h60 h12 h12 h48 h36 h24 h即刻72 h60 h即刻正常對(duì)照組正常對(duì)照組運(yùn)動(dòng)后運(yùn)動(dòng)后圖5 各組琥珀酸脫氫酶變化折線圖Figure 5 Line chart of succinic dehydrogenase level in each group圖4 各組谷草轉(zhuǎn)氨酶變化折線圖Figure 4 Line chart of glutamic-oxaloacetic transaminase level in each group36 h呈上升趨勢(shì)，顯著超過(guò)正常對(duì)照組(P < 0.01)，并達(dá)到最高值，在隨后的48-60 h雖呈下降趨勢(shì)，

39、但48 h時(shí)間點(diǎn)單周期組值仍顯著高于正常對(duì)照組(P < 0.05)；72 h雖有所上升，但與正常對(duì)照組比較差異無(wú)顯著性意義。2.4 雙周期組運(yùn)動(dòng)后各時(shí)間點(diǎn)指標(biāo)變化情況 見(jiàn)表3。超氧化物歧化酶：運(yùn)動(dòng)結(jié)束即刻，雙周期組超氧化物氣化酶值較正常對(duì)照組顯著下降(P < 0.01)，在隨后的12-36 h基本保持在正常對(duì)照組水平，48 h達(dá)到最高值，并顯著高于正常對(duì)照組水平(P < 0.05)，實(shí)現(xiàn)了超量恢復(fù)，但之后該指標(biāo)持續(xù)下降，并分別于60 h與72 h顯著低于正常對(duì)照組水平(P < 0.05，P < 0.01)，可以認(rèn)為該指標(biāo)的超量恢復(fù)出現(xiàn)時(shí)間短暫且不穩(wěn)定。琥珀酸脫氫酶

40、：運(yùn)動(dòng)結(jié)束即刻至24 h，雙周期組琥珀酸脫氫酶值持續(xù)保持在較高水平，在運(yùn)動(dòng)結(jié)束即刻與12 h顯著高于正常對(duì)照組(P < 0.05)，并于24 h達(dá)到最高值，且極顯著高于正常對(duì)照組(P < 0.01)，此后，該指標(biāo)迅速恢復(fù)到正常對(duì)照組水平，且一直保持該水平。肌酸激酶：運(yùn)動(dòng)結(jié)束即刻，雙周期組肌酸激酶值極顯著高于正常對(duì)照組(P < 0.01)，12 h顯著低于正常對(duì)照組(P < 0.05)，隨后逐漸上升，并于36，48 h上升到顯著高于正常對(duì)照組水平(P < 0.05)，隨后逐漸下降，并保持在正常對(duì)照組水平。 谷草轉(zhuǎn)氨酶：運(yùn)動(dòng)結(jié)束即刻，雙周期組谷草轉(zhuǎn)氨酶值最低，顯著低于

41、正常對(duì)照組(P < 0.01)，12-24 h逐漸上升到接近正常對(duì)照組水平，隨后36 h再次下降至顯著低于正常對(duì)照組水平(P < 0.05)，然后在48-60 h呈上升趨勢(shì)，并在60 h顯著高于正常對(duì)照組水平(P < 0.05)。72 h恢復(fù)到正常對(duì)照組水平。2.5 三周期組運(yùn)動(dòng)后各時(shí)間點(diǎn)指標(biāo)變化情況 見(jiàn)表4。超氧化物歧化酶：運(yùn)動(dòng)結(jié)束即刻，三周期組超氧化物歧化酶值極顯著低于正常對(duì)照組(P < 0.01)，并在隨后的時(shí)間持續(xù)性處于低于對(duì)照組水平，除36 h外，其余各時(shí)間點(diǎn)均顯著低于正常對(duì)照組(P < 0.05)，且36 h雖達(dá)到接近正常對(duì)照組水平，但并未實(shí)現(xiàn)超量恢復(fù)

42、。琥珀酸脫氫酶：三周期組運(yùn)動(dòng)結(jié)束即刻、12 h琥珀酸脫氫酶呈上升趨勢(shì)，并顯著高于正常對(duì)照組(P < 0.05)，24 h明顯下降，并顯著低于正常對(duì)照組(P < 0.05)。隨后逐漸上升到接近正常對(duì)照組水平，并于36-60 h保持在正常對(duì)照組水平波動(dòng)，但72 h再次下降到顯著低于正常對(duì)照組水平(P < 0.05)，此恢復(fù)規(guī)律顯示出過(guò)度疲勞特征。肌酸激酶：三周期組運(yùn)動(dòng)結(jié)束即刻肌酸激酶水平最高，并顯著高于對(duì)照組(P < 0.01)，隨后下降到正常對(duì)照組水平，并在12-48 h時(shí)間段維持在正常對(duì)照組水平，各時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)與對(duì)照組相比差異無(wú)顯著性意義；60 h呈明顯下降趨勢(shì)，并降低到

43、顯著低于正常對(duì)照組水平(P < 0.05)，隨后72 h有所回升，恢復(fù)到接近正常對(duì)照組水平。谷草轉(zhuǎn)氨酶：三周期組運(yùn)動(dòng)結(jié)束即刻谷草轉(zhuǎn)氨酶顯著低于正常對(duì)照組(P < 0.05)，隨后的12 h即恢復(fù)到正常對(duì)照組水平，并保持在正常對(duì)照組水平波動(dòng)。可以認(rèn)為該組谷草轉(zhuǎn)氨酶值整體變化波動(dòng)較小，僅在運(yùn)動(dòng)結(jié)束即刻出現(xiàn)明顯下降。3 討論 Discussion有氧運(yùn)動(dòng)能對(duì)機(jī)體心臟造成明顯影響，適宜的有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能使心臟質(zhì)量發(fā)生改變5。心肌毛細(xì)血管在耐力訓(xùn)練后能產(chǎn)生重構(gòu)，從結(jié)構(gòu)改變可觀察到毛細(xì)血管數(shù)量增多、毛細(xì)血管密度加大、心腔表面積增大，更便于氧氣從血液擴(kuò)散到細(xì)胞，能源物質(zhì)及氧氣的交換效率更高；這些改

44、變保證運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中機(jī)體所攜帶的氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可滿足心肌組織的需要，同時(shí)也提高了心肌對(duì)抗氧自由基的能力，使心臟承受負(fù)荷的能力提高6-8。實(shí)驗(yàn)病理觀察也可以看出，不同的訓(xùn)練安排對(duì)心肌結(jié)構(gòu)的影響明顯不同，隨著強(qiáng)度增大，大鼠心肌組織排列逐漸紊亂，空泡增多，肌溶解增多，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中不同訓(xùn)練的強(qiáng)度是不同的，不同訓(xùn)練強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)心肌組織結(jié)構(gòu)也具有不同的影響。超氧化物歧化酶被認(rèn)為是抵抗自由基的主要生物活性物質(zhì)，主要分布于細(xì)胞液和線粒體的基質(zhì)，是防御生物體氧化損傷的關(guān)鍵酶；該酶活性的上升和下降直接影響到機(jī)體對(duì)抗自由基的能力，直接影響細(xì)胞功能的正常狀態(tài)9-11。影響超氧化物歧化酶活性的因素很多，有氧運(yùn)動(dòng)、無(wú)氧

45、運(yùn)動(dòng)均會(huì)對(duì)超氧化物歧化酶活性造成影響，適宜的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可提高超氧化物歧化酶活性，提高心肌清除自由基的能力，但過(guò)度訓(xùn)練后超氧化物歧化酶活性反而會(huì)有顯著下降，導(dǎo)致心肌細(xì)胞對(duì)清除自由基的能力下降，引起心肌細(xì)胞膜損傷12-13。有實(shí)驗(yàn)報(bào)道中等強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷可以使超氧化物歧化酶活性有較大程度升高，提高心肌清除自由基的能力。心肌是耗氧的肌組織，過(guò)度訓(xùn)練導(dǎo)致心肌細(xì)胞鈣代謝功能異常14。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，單周期組和雙周期組超氧化物歧化酶活性分別于36，48 h呈現(xiàn)出超量恢復(fù)，而三周期訓(xùn)練組在訓(xùn)練結(jié)束后直至72 h過(guò)程中，超氧化物歧化酶活性持續(xù)性偏低，提示三周期組運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大，極易造成機(jī)體過(guò)度疲勞(圖2)。心肌細(xì)胞肌

46、酸激酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、琥珀酸脫氫酶均屬于細(xì)胞有氧氧化酶系酶，能較全面反映細(xì)胞有氧氧化功能的改變，實(shí)驗(yàn)主要探討有氧訓(xùn)練對(duì)心肌的影響，因此選擇以上酶活性進(jìn)行觀察。心肌組織中的肌酸激酶主要作用是催化ADP+CPATP+C反應(yīng)，是重要的高能磷酸轉(zhuǎn)移酶。該酶活性的升高表明機(jī)體的供能反應(yīng)活動(dòng)活躍，機(jī)體的供能能力旺盛7，反之，該酶活性的下降則提示運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練量或強(qiáng)度過(guò)大8。從該酶活性的變化規(guī)律來(lái)看，各組運(yùn)動(dòng)結(jié)束即刻均有不同程度提高，說(shuō)明在運(yùn)動(dòng)后細(xì)胞內(nèi)的有氧代謝的水平有所升高，但僅雙周期組在36，48 h出現(xiàn)超量恢復(fù)，單周期組、三周期組未見(jiàn)超量恢復(fù)(圖3)。谷草轉(zhuǎn)氨酶為L(zhǎng)-天冬氨酸與-酮戊二酸之間的氨基轉(zhuǎn)移酶，并且

47、與蘋果酸和天冬氨酸的穿梭作用有關(guān)，亦屬于有氧氧化酶系酶。該酶活性的升高提示細(xì)胞氧化分解丙酮酸能力的提高，下降則提示有氧氧化能力的下降9，在心肌組織中含量最高10。適宜的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以使谷草轉(zhuǎn)氨酶的活性顯著升高，而過(guò)度訓(xùn)練則會(huì)導(dǎo)致其活性顯著性降低11。運(yùn)動(dòng)后即刻，各組谷草轉(zhuǎn)氨酶活性均呈不同程度下降趨勢(shì)，提示谷草轉(zhuǎn)氨酶活性在有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后期活性下降明顯，可能為影響有氧氧化供能能力的先期因素。三周期組在持續(xù)恢復(fù)過(guò)程中均未達(dá)到對(duì)照組水平，未見(jiàn)超量恢復(fù)的出現(xiàn)，應(yīng)該與三周期組運(yùn)動(dòng)量過(guò)大有關(guān)；單周期組在36 h出現(xiàn)超量恢復(fù)，但整個(gè)恢復(fù)過(guò)程波動(dòng)較小，超量恢復(fù)趨勢(shì)不明顯，這可能與訓(xùn)練強(qiáng)度較小有關(guān)；而雙周期組在運(yùn)動(dòng)

48、結(jié)束后呈現(xiàn)出兩個(gè)明顯的恢復(fù)時(shí)間段(0-24 h及36-60 h)，并在60 h實(shí)現(xiàn)超量恢復(fù)，提示雙周期訓(xùn)練安排強(qiáng)度相對(duì)適中(圖4)。琥珀酸脫氫酶是三羧酸循環(huán)中惟一與線粒體膜結(jié)合的酶，主要存在于細(xì)胞線粒體中，是細(xì)胞能量代謝電子傳遞鏈的重要酶，三羧酸循環(huán)的速度直接受琥珀酸脫氫酶酶活性和數(shù)量的影響15，該酶的活性與有氧代謝能力密切相關(guān)16。當(dāng)線粒體受到損傷時(shí)，琥珀酸脫氫酶活性也會(huì)發(fā)生變化，影響到有氧代謝的能力17。心肌在缺血、缺氧受到損傷的情況下，琥珀酸脫氫酶的活性就會(huì)降低。Huertas等17通過(guò)對(duì)14名長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員實(shí)施4周長(zhǎng)跑訓(xùn)練后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，適宜運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可升高琥珀酸脫氫酶的活性，提高肌組織中

49、有氧氧化酶產(chǎn)生適應(yīng)性反應(yīng)。雙周期組運(yùn)動(dòng)后即刻酶的活性有所升高，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度適宜，隨后酶的活性逐漸降低，在運(yùn)動(dòng)后24 h出現(xiàn)超量恢復(fù)。單周期和三周期組在隨后的恢復(fù)過(guò)程中均未出現(xiàn)顯著超量恢復(fù)，而三周期組在整個(gè)恢復(fù)過(guò)程中琥珀酸脫氫酶活性持續(xù)偏低，提示三周期組訓(xùn)練強(qiáng)度過(guò)大(圖5)。綜上所述，不同周期訓(xùn)練會(huì)對(duì)心肌結(jié)構(gòu)及功能的恢復(fù)規(guī)律產(chǎn)生影響，不同訓(xùn)練安排方式的影響不盡相同。三周期組強(qiáng)度偏大，心肌組織病理改變明顯，多個(gè)心肌相關(guān)功能指標(biāo)(超氧化物歧化酶、肌酸激酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶)出現(xiàn)持續(xù)性低迷，且超量恢復(fù)規(guī)律基本消失；單周期組和雙周期組強(qiáng)度較三周期組小，訓(xùn)練后各心肌相關(guān)功能指標(biāo)均能實(shí)現(xiàn)超量恢復(fù)。單周期超量恢復(fù)現(xiàn)

50、象出現(xiàn)較早，往往在12-36 h出現(xiàn)，而雙周期組超量恢復(fù)出現(xiàn)時(shí)間較單周期組推遲，出現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)后24-48 h。在實(shí)際訓(xùn)練過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度不宜過(guò)大，因此不建議采用三周期模式訓(xùn)練。在運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度適宜的情況下，強(qiáng)度越大，成績(jī)提高越快，因此雙周期訓(xùn)練模式應(yīng)該為此3種有氧訓(xùn)練模式中的最佳選擇。當(dāng)然，該訓(xùn)練模式在運(yùn)動(dòng)員實(shí)際訓(xùn)練中的效果還有待進(jìn)一步檢驗(yàn)，課題組將在課題后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中繼續(xù)研究探討。作者貢獻(xiàn)：胡堯、張靜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，胡堯、張麗娜、陽(yáng)仁均進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，胡堯、張靜執(zhí)筆撰寫。利益沖突：所有作者共同認(rèn)可文章內(nèi)容無(wú)相關(guān)利益沖突。倫理問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)過(guò)程符合相關(guān)動(dòng)物倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)條例。文章查重：文章出版前已經(jīng)過(guò)CNKI反剽竊文獻(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行3次查重。文章外審：文章經(jīng)