不同強度有氧運動周期訓練疲勞模型大鼠心肌形態(tài)變化及超量恢復規(guī)律

1、www.CRTER.org張靜，等. 不同強度有氧運動周期訓練疲勞模型大鼠心肌形態(tài)變化及超量恢復規(guī)律不同強度有氧運動周期訓練疲勞模型大鼠心肌形態(tài)變化及超量恢復規(guī)律張 靜1，張麗娜2，陽仁均2，胡 堯1(1成都中醫(yī)藥大學，四川省成都市 611137；2成都體育學院，四川省成都市 610041)引用本文：張靜，張麗娜，陽仁均，胡堯. 不同強度有氧運動周期訓練疲勞模型大鼠心肌形態(tài)變化及超量恢復規(guī)律J.中國組織工程研究，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：不同強度有氧運動周期訓練對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)藥大學畢業(yè)，博士，副教授，主要從事生物化學、中藥藥理研究。 通訊作者：胡堯，副教授，成都中醫(yī)藥大體育學院，四川省成都市 610041中圖分類號:R318文獻標識碼:B文章編號:2095-4344(2016)49-07364-07稿件接受：2016-09-05三周期組訓練強度過大，單周期及雙周期組訓練安排以雙周期較好，建議實際有氧運動訓練采用雙周期訓練模式訓練后于設(shè)定時間點進行取材，測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組按照遞增負荷的方式(從負重3%到負重6%)進行為期1周的適應(yīng)性游泳，然后進行以有氧運動為主的游泳運動模型，按各自不同運動量的訓練周期對大鼠進行周期性游泳訓練，單周期組的訓練強度最小，三周期組訓練強度最大，雙周期組訓練強度居中隨機分為正常對照組(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：有氧運動：是指人體在氧氣充分供應(yīng)的情況下進行的體育鍛煉。即在運動過程中，人體吸入的氧氣與需求相等，達到生理上的平衡狀態(tài)。簡單來說，有氧運動是指任何富韻律性的運動，其運動時間較長(約15 min或以上)，運動強度在中等或中上的程度(最大心率的

4、60%-80%)。有氧運動是一種恒常運動，是持續(xù)5 min以上還有余力的運動。超量恢復理論：是在運動訓練后的恢復期，機體內(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)，通過一段時間的恢復而出現(xiàn)消耗的能源物質(zhì)和機體的機能狀態(tài)超過原來的水平的現(xiàn)象。在超量恢復階段，機體內(nèi)的能源物質(zhì)的水平與運動訓練前相比有比較大的增加，對機體工作能力的提高有很大幫助，對運動訓練的安排和進行體育比賽有科學的指導意義。摘要背景：“超量恢復理論”是運動訓練的基礎(chǔ)理論，而有關(guān)內(nèi)臟的超量恢復研究較少，心臟在有氧運動訓練后的超量恢復更是鮮見報道。目的：觀察不同有氧運動周期訓練后大鼠心肌組織的形態(tài)改變，

5、以及心臟功能在訓練結(jié)束后連續(xù)72 h的恢復規(guī)律。方法：將132只SD大鼠隨機分為正常對照組(n=6)、單周期組(n=42)、雙周期組(n=42)及三周期組(n=42)，后3組按照遞增負荷的方式(從負重3%到負重6%)進行為期1周的適應(yīng)性游泳，然后進行以有氧運動為主的游泳運動模型，按各自不同運動量的訓練周期對大鼠進行周期性游泳訓練，單周期組的訓練強度最小，三周期組訓練強度最大，雙周期組訓練強度居中。訓練后于設(shè)定時間點進行取材，測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：運動后即刻：隨著訓練強度的增大，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，且顯著高于正常對照組(P < 0.05)，其超量恢復出現(xiàn)在運動后12-36 h；雙周期組各指標均出現(xiàn)超量恢復，顯著高于正常對照組(P < 0.05)，其超量恢復出現(xiàn)時間點在運動后24-48 h；三周期組僅琥珀酸脫氫酶在12 h出現(xiàn)超量恢復(P < 0.05)，其余指標均未出現(xiàn)超量恢復，且各項指標在整個恢復過程中持續(xù)低迷，疑似出現(xiàn)過度疲勞；結(jié)果表明，三周期組訓練強度過大，單周期及雙周期組訓練安排以雙周期較好，建議實際有氧運動訓練采用雙周期訓練模式。關(guān)鍵詞：實驗動物；運動系統(tǒng)動物模型；單周期；雙周期

7、；三周期；周期訓練；運動強度；有氧供能；超量恢復；心??；SD大鼠主題詞：動物，實驗；心??；運動試驗3 P.O.Box 1200,Shenyang 110004 kf23385083基金資助：四川省教育廳面上項目(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世紀初，前蘇聯(lián)學者雅科甫列夫教授提出了著名的超量恢復理論，該理論對中國體育教學訓練思想產(chǎn)生了極大影響1。但因機體超量恢復規(guī)律的復雜性

18、，導致該規(guī)律在運動實踐中一直不能得到較好應(yīng)用，以至于部分體育工作者對超量恢復理論提出了質(zhì)疑2。實驗結(jié)合運動訓練實踐中常用的“周周期”有氧運動訓練，對機體心臟功能的恢復情況進行研究，以期能對超量恢復理論的完善形成有力的補充，并為超量恢復理論在運動訓練實踐中的應(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 隨機對照動物實驗。1.2 時間及地點 實驗于2015年5至8月在成都體育學院運動醫(yī)學實驗室完成。1.3 材料實驗動物：4月齡純種雄性SD大鼠132只，購自四川大學華西醫(yī)學中心實驗動物中心，SPF級，體質(zhì)量(180±5) g，每籠6只，標

19、準嚙齒類動物飼料喂養(yǎng)，自由攝食、飲水，動物房室內(nèi)溫度20-25 ，相對濕度55%-65%，自然節(jié)律。保持動物房安靜、通風。每天上午換清潔飲水、加食、打掃鼠籠，并對籠具底盤和大鼠的排泄物進行終末處理。主要實驗試劑及儀器：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)氨酶和考馬斯亮藍蛋白測定試劑盒，各試劑的操作、檢測均嚴格按說明書要求進行；勻漿機(美國 OMNI Prep)；酶標儀(美國 BioTek MQX200)；全自動生化分析儀(美國MEDSOUL ams-18)；顯微鏡(日本 OLYMPUS DP70/BX51TF)；大鼠專用實驗透明玻璃缸50 cm×

20、50 cm×100 cm；負重器(自制)3；電冰箱、手術(shù)器械2套、電子秤、5 mL無菌注射器、大小量杯、量瓶若干。1.4 實驗方法1.4.1 動物分組方法 將132只大鼠隨機分為正常對照組(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動造模方法進行訓練4，并在訓練后即刻、12 h、24 h、36 h、48 h、60 h、72 h共7個時間點處死大鼠，用于持續(xù)性動態(tài)觀察其恢復情況。在訓練期間死亡的大鼠歸為過勞死或訓練負荷過大機體不能承受并比較其統(tǒng)計學意義。1.4.2 各組“周周期”訓練安排 周周期訓練日設(shè)定為6個訓練日，單

21、周期組、雙周期組與三周期組大鼠的“周周期”游泳訓練安排見表1。通過訓練安排可以看出，單周期組的訓練強度最小，三周期組訓練強度最大，雙周期組訓練強度居中。表1 各組大鼠訓練安排表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)性游泳休息小強度休息中強度休息大強度雙周期組適應(yīng)性游泳小強度中強度大強度小強度中強度大強度三周期組適應(yīng)性游泳小強度大強度小強度大強度小強度大強度1.4.3 有氧氧化運動疲勞建模方法 在50 cm×60 cm× 100 cm透明玻璃缸中游泳，水溫(31

22、7;2) ，水深為大鼠身長加上尾長的1.5倍。第1天進行無負重的適應(yīng)性游泳，第2天將大鼠負重其體質(zhì)量的3%游泳，之后從第3天起每天負重增加到體質(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，開始按前述分組安排進行為期1周的訓練，負重體質(zhì)量的6%，每天游2組，大強度運動量為每組3次，中強度運動量為每組2次，小強度運動量為每組1次，每次游泳以糖有氧供能為主的時間段16 min為標準，次間休息5 min4。1.4.4 樣本采集及制備方法 大鼠運動后用1%戊巴比妥鈉(25 mg/kg)行腹腔麻醉，開胸，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低溫低速離心機中，離心10-15 min。取上清液，分裝離心管中，以備檢測總超氧化物歧化酶、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 生化指標檢測方法：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)、化學比色法、雙抗體兩步夾心酶聯(lián)免疫吸附法及化學比色法測試，測試步驟嚴格按試劑盒說明書進行。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大腦皮質(zhì)部位。然后將切片置蘇木精染液中90 s，流動自來水沖洗10 min。再于2%鹽酸乙醇中30 s，流動自來水沖洗5 min，然后置于1/500氨水中1 min，流動自來水沖洗5 min，最后在伊紅中浸泡30 s，流動自來水沖洗10 min×2次。1.6 統(tǒng)計學分析 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)計軟件處理。不同處理

25、組間差異顯著性檢驗采用方差t 檢驗，檢驗水準=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 實驗動物數(shù)量分析 132只大鼠均進入結(jié)果分析，無死亡。2.2 各組大鼠有氧運動結(jié)束即刻心肌病理切片 在運動結(jié)束即刻，正常對照組大鼠心肌細胞排列整齊，沒有間隙，而各運動組大鼠心肌組織均呈現(xiàn)出不同程度酸性變性：單周期組細胞排列相對整齊，空泡數(shù)量較少，未見細胞溶解現(xiàn)象；雙周期組細胞間隙增大，組織變松弛，空泡增多，有部分細胞溶解；三周期組細胞排列不規(guī)則，空泡增多，肌細胞溶解明顯，見圖1。從心肌組織的病

26、理改變情況可以看出，不同組的訓練強度明顯不同，對心肌結(jié)構(gòu)的影響也明顯不同，隨著訓練強度的增大病理改變更明顯。2.3 單周期組運動后各時間點指標變化情況 見表2。超氧化物歧化酶：運動后即刻，單周期組超氧化物歧化酶較正常對照組顯著降低(P < 0.01)，隨后的12，24，36 h呈現(xiàn)出持續(xù)上升趨勢，并于36 h超過正常對照組水平(P < 0.01)；隨后的48 h雖有所下降，但仍然高于正常對照組水平(P < 0.05)；接下來的60，72 h波動減小，并維持在正常對照組水平(P > 0.05)。表2 單周期組運動后不同時相各指標的變化 (±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)氨酶正常對照組76.27±5.7043.39±3.041.05±0.2695.79±15.47單周期組 運動后即刻62.58±3.44b86.03±3.48b1.11±0.1293.23±4.87 運動后12 h75.51±1.1079.97.4±2.35b0.9

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

29、#177;7.86 運動后72 h 80.56±5.6960.04±7.941.01±0.52103.47±4.71表注：與正常對照組比較，aP < 0.05，bP < 0.01。表3 雙周期組運動后不同時相各指標的變化 (±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)氨酶正常對照組76.27±5.7043.39±3.041.05±0.2495.79±15.47雙周期組 運動后即刻48.84±10.3b57.05±6.02a1.25±0.173b52.86±1.91b 運動后12 h75.16±1.0752.05±6.80a0.84±0.11a66.99±10.36a 運動后24 h79.03±0.6988.28±12.63b0.94±0.0686.54

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

32、aP < 0.05，bP < 0.01。表4 三周期組運動后不同時相各指標的變化 (±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)氨酶正常對照組76.27±5.7043.39±3.041.05±0.2695.79±15.47三周期組 運動后即刻55.72±8.85b55.91±10.28a1.41

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

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

35、差異均無顯著性意義。肌酸激酶：運動結(jié)束即刻至24 h，單周期組肌酸激酶值與正常對照組相比呈波動變化，但差異無顯著性意義；直到運動后36-60 h，肌酸激酶水平呈現(xiàn)出超量恢復現(xiàn)象，且均顯著低于正常對照組(P < 0.05)，在隨后的72 h恢復到正常對照組水平。谷草轉(zhuǎn)氨酶：運動結(jié)束即刻至24 h，單周期組谷草轉(zhuǎn)氨酶值變化與正常對照組相比無顯著差異；在隨后的7371ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAHDCBA圖1 各組大鼠運動結(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為正常對照組，心肌細胞排列整齊，沒有間隙；B為單周期組，細胞排列相對整齊，空泡數(shù)量較少，未見細胞溶解現(xiàn)象；C為雙周期組，細胞間隙增大，組織變松弛，空泡增多，有部分細胞溶解；D為三周期組，細胞排列不規(guī)則，空泡增多，肌細胞溶解明顯。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即刻正常對照組正常對照組運動后運動后圖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即刻正常對照組正常對照組運動后運動后圖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，顯著超過正常對照組(P < 0.01)，并達到最高值，在隨后的48-60 h雖呈下降趨勢，

39、但48 h時間點單周期組值仍顯著高于正常對照組(P < 0.05)；72 h雖有所上升，但與正常對照組比較差異無顯著性意義。2.4 雙周期組運動后各時間點指標變化情況 見表3。超氧化物歧化酶：運動結(jié)束即刻，雙周期組超氧化物氣化酶值較正常對照組顯著下降(P < 0.01)，在隨后的12-36 h基本保持在正常對照組水平，48 h達到最高值，并顯著高于正常對照組水平(P < 0.05)，實現(xiàn)了超量恢復，但之后該指標持續(xù)下降，并分別于60 h與72 h顯著低于正常對照組水平(P < 0.05，P < 0.01)，可以認為該指標的超量恢復出現(xiàn)時間短暫且不穩(wěn)定。琥珀酸脫氫酶

40、：運動結(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，在運動結(jié)束即刻與12 h顯著高于正常對照組(P < 0.05)，并于24 h達到最高值，且極顯著高于正常對照組(P < 0.01)，此后，該指標迅速恢復到正常對照組水平，且一直保持該水平。肌酸激酶：運動結(jié)束即刻，雙周期組肌酸激酶值極顯著高于正常對照組(P < 0.01)，12 h顯著低于正常對照組(P < 0.05)，隨后逐漸上升，并于36，48 h上升到顯著高于正常對照組水平(P < 0.05)，隨后逐漸下降，并保持在正常對照組水平。 谷草轉(zhuǎn)氨酶：運動結(jié)束即刻，雙周期組谷草轉(zhuǎn)氨酶值最低，顯著低于

41、正常對照組(P < 0.01)，12-24 h逐漸上升到接近正常對照組水平，隨后36 h再次下降至顯著低于正常對照組水平(P < 0.05)，然后在48-60 h呈上升趨勢，并在60 h顯著高于正常對照組水平(P < 0.05)。72 h恢復到正常對照組水平。2.5 三周期組運動后各時間點指標變化情況 見表4。超氧化物歧化酶：運動結(jié)束即刻，三周期組超氧化物歧化酶值極顯著低于正常對照組(P < 0.01)，并在隨后的時間持續(xù)性處于低于對照組水平，除36 h外，其余各時間點均顯著低于正常對照組(P < 0.05)，且36 h雖達到接近正常對照組水平，但并未實現(xiàn)超量恢復

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

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

44、變保證運動訓練中機體所攜帶的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)可滿足心肌組織的需要，同時也提高了心肌對抗氧自由基的能力，使心臟承受負荷的能力提高6-8。實驗病理觀察也可以看出，不同的訓練安排對心肌結(jié)構(gòu)的影響明顯不同，隨著強度增大，大鼠心肌組織排列逐漸紊亂，空泡增多，肌溶解增多，說明實驗中不同訓練的強度是不同的，不同訓練強度的有氧運動訓練對心肌組織結(jié)構(gòu)也具有不同的影響。超氧化物歧化酶被認為是抵抗自由基的主要生物活性物質(zhì)，主要分布于細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體對抗自由基的能力，直接影響細胞功能的正常狀態(tài)9-11。影響超氧化物歧化酶活性的因素很多，有氧運動、無氧

45、運動均會對超氧化物歧化酶活性造成影響，適宜的運動訓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，但過度訓練后超氧化物歧化酶活性反而會有顯著下降，導致心肌細胞對清除自由基的能力下降，引起心肌細胞膜損傷12-13。有實驗報道中等強度的運動負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，過度訓練導致心肌細胞鈣代謝功能異常14。實驗結(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，而三周期訓練組在訓練結(jié)束后直至72 h過程中，超氧化物歧化酶活性持續(xù)性偏低，提示三周期組運動強度過大，極易造成機體過度疲勞(圖2)。心肌細胞肌

46、酸激酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、琥珀酸脫氫酶均屬于細胞有氧氧化酶系酶，能較全面反映細胞有氧氧化功能的改變，實驗主要探討有氧訓練對心肌的影響，因此選擇以上酶活性進行觀察。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體的供能反應(yīng)活動活躍，機體的供能能力旺盛7，反之，該酶活性的下降則提示運動訓練量或強度過大8。從該酶活性的變化規(guī)律來看，各組運動結(jié)束即刻均有不同程度提高，說明在運動后細胞內(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，單周期組、三周期組未見超量恢復(圖3)。谷草轉(zhuǎn)氨酶為L-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。適宜的運動訓練可以使谷草轉(zhuǎn)氨酶的活性顯著升高，而過度訓練則會導致其活性顯著性降低11。運動后即刻，各組谷草轉(zhuǎn)氨酶活性均呈不同程度下降趨勢，提示谷草轉(zhuǎn)氨酶活性在有氧運動訓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)恢復過程中均未達到對照組水平，未見超量恢復的出現(xiàn)，應(yīng)該與三周期組運動量過大有關(guān)；單周期組在36 h出現(xiàn)超量恢復，但整個恢復過程波動較小，超量恢復趨勢不明顯，這可能與訓練強度較小有關(guān)；而雙周期組在運動

48、結(jié)束后呈現(xiàn)出兩個明顯的恢復時間段(0-24 h及36-60 h)，并在60 h實現(xiàn)超量恢復，提示雙周期訓練安排強度相對適中(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，主要存在于細胞線粒體中，是細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。當線粒體受到損傷時，琥珀酸脫氫酶活性也會發(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降低。Huertas等17通過對14名長跑運動員實施4周長跑訓練后的實驗結(jié)果表明，適宜運動訓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)。雙周期組運動后即刻酶的活性有所升高，說明運動強度適宜，隨后酶的活性逐漸降低，在運動后24 h出現(xiàn)超量恢復。單周期和三周期組在隨后的恢復過程中均未出現(xiàn)顯著超量恢復，而三周期組在整個恢復過程中琥珀酸脫氫酶活性持續(xù)偏低，提示三周期組訓練強度過大(圖5)。綜上所述，不同周期訓練會對心肌結(jié)構(gòu)及功能的恢復規(guī)律產(chǎn)生影響，不同訓練安排方式的影響不盡相同。三周期組強度偏大，心肌組織病理改變明顯，多個心肌相關(guān)功能指標(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，且超量恢復規(guī)律基本消失；單周期組和雙周期組強度較三周期組小，訓練后各心肌相關(guān)功能指標均能實現(xiàn)超量恢復。單周期超量恢復現(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出現(xiàn)時間較單周期組推遲，出現(xiàn)在運動后24-48 h。在實際訓練過程中，運動強度不宜過大，因此不建議采用三周期模式訓練。在運動強度適宜的情況下，強度越大，成績提高越快，因此雙周期訓練模式應(yīng)該為此3種有氧訓練模式中的最佳選擇。當然，該訓練模式在運動員實際訓練中的效果還有待進一步檢驗，課題組將在課題后續(xù)的實驗中繼續(xù)研究探討。作者貢獻：胡堯、張靜進行實驗設(shè)計，胡堯、張麗娜、陽仁均進行實驗操作，胡堯、張靜執(zhí)筆撰寫。利益沖突：所有作者共同認可文章內(nèi)容無相關(guān)利益沖突。倫理問題：實驗過程符合相關(guān)動物倫理學標準條例。文章查重：文章出版前已經(jīng)過CNKI反剽竊文獻檢測系統(tǒng)進行3次查重。文章外審：文章經(jīng)