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低氧训练对大鼠肾组织细胞凋亡及HIF-1α、bax、bcl-2表达的影响
目的:观察低氧训练对大鼠肾组织细胞凋亡及HIF-1α、bax、bcl-2表达的影响,为探讨低氧训练适应机理提供依据.方法:60只SD大鼠按体重随机分为6组,每组10只,即:常氧组(C)、高住8h组(8hHi)、高住12h组(12hHi)、常氧运动组(T)、高住低练8h组(8hHiLo)和高住低练12h组(12hHiLo).T、8hHiLo、12hHiLo组大鼠每天在坡度为0的动物跑台上以25m/min的速度训练1h.训练后,将8hHi、8hHiLo组和12hHi、12hHiLo组分别放入氧浓度为12.5%(相当于海拔4000m)的低氧舱内8h和12h,5d/周.实验周期为4周.后一次实验结束后24小时取材,采用HE染色、原位末端脱氧核糖核苷酸转移酶介导的dUTP缺12末端标记法(TUNEL)及蛋白免疫组织化学法检测各组大鼠肾组织细胞凋亡和HIF-1α、bcl-2、bax表达,分析各指标之间的相关关系.结果:(1)与常氧组相比,高住12小时组、常氧运动组及高住低练组凋亡指数均显著增加(P＜0.05);与常氧运动组比较,12小时高住低练组凋亡指数增加,具有统计学意义(P＜0.05);8小时高住低练组凋亡指数比8小时高住组显著增加(P＜0.05),12小时高住低练组凋亡指数比12小时高住组显著增加(P＜0.05);与8小时高住低练组相比,12小时高住低练组凋亡指数显著增加(P＜0.05).(2)高住组、常氧运动组及高住低练组与常氧组相比HIF-1α、bcl-2、bax、bax/bcl-2均具有显著性差异(P＜0.05);8小时和12小时高住低练组与常氧运动组相比,bcl-2、bax、bax/bcl-2亦具有显著性差异(P＜0.05);12小时高住低练组bcl-2、bax、bax/bcl-2比12小时高住组显著增加(P＜0.05),与8小时高住低练组相比,12小时高住低练组bcl-2、bax、bax/bcl-2显著增加(P＜0.05);(3)凋亡指数与bax及bax/bcl-2、HIF-1α与bax呈正相关(P＜0.05).结论:(1)低氧训练可诱导大鼠肾组织HIF-1α、bel-2以及bax蛋白表达,细胞凋亡指数及病理损伤与运动时低氧刺激有关,以高住低练12小时组明显.(2)bcl-2与bax参与调控肾组织细胞的凋亡;HIF-1α的表达可能协同bcl-2家族凋亡相关因子的表达,在低氧训练导致的肾组织细胞凋亡中发挥双重效应.
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低氧运动对血清离子浓度的影响及电解质饮料干预的效果
目的:研究在低氧环境下运动对血清离子浓度的影响,及补充电解质饮料--"宝矿力水特"对血清离子浓度变化的干预效果.方法:让受试者分别在运动前、中、后补充电解质饮料--"宝矿力水特",或补充纯净水,或不补充电解质饮料和水三种情况下以70%VO2max负荷进行低氧运动1小时,测定运动前、运动后即刻和运动后半小时、1小时血清中的离子浓度.结果:研究表明,不补充电解质饮料和水的情况下低氧运动后血清总钙、磷、钠显著升高(钙、磷P<0.01,钠P<0.05),而血清钾、氯变化不显著(P>0.05).补充电解质饮料--"宝矿力水特"可以促进运动后血清总钙、磷的恢复和维持血清钠、氯的正常水平.补充纯净水后,由于血液稀释使血清总钙、磷、钠、钾、氯的恢复速度有所延迟.
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4周低氧运动结合饮食控制对肥胖青年体重、血脂及胰岛素抵抗的影响
目的:观察4周低氧运动干预结合饮食控制对肥胖青年的减肥效果和血脂、胰岛素抵抗等指标的变化.方法:18名肥胖成年人,分为低氧组11人,常氧组7人,进行力期4周的减肥训练,每周训练6天.低氧组每周进行3次低氧训练,隔天1次,其它为常氧训练,与常氧组相同.低氧训练环境为模拟海拔高度2500～2800米.按极轻体力劳动者的能量需求和营养均衡为原则制定食谱.采用人体三维扫描系统和人体成分分析仪分别于实验前后测试腰围、体重、体脂,采用生化法检测血糖、胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),采用免疫抑制比浊法检测血清糖化血红蛋白(HbA1c),采用放免法检测血清胰岛素,计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR).结果:4周训练后低氧组体重、腰围、BMI、体脂及体脂百分比与实验前相比均呈显著下降,分别减少了7.27％、6.80％、7.62％、18.84％和13.5％;TC、TG、LDL-C、HbA1c、HOMA-IR与实验前相比也均显著下降,分别降低了9.86％、33.57％、17.2％、6.60％和55.05％; HDL-C与实验前相比升高约5.71％.常氧组体重、腰围、BMI、体脂及体脂百分比与实验前相比均呈显著性下降,分别减少了4.18％、7.77％、4.26％、10.86％和6.79％:TC、TG、LDL-C、HbA1c、HOMA-IR与实验前相比也均显著下降,分别降低了17.8％、50.45％、22.54％、18.50％和59.04％；HDL-C与实验前相比升高约3.33％.将两组各指标训练前后的变化量(△值)进行独立样本t检验发现,低氧组体重和BMI的下降量显著性大于常氧组(P＜0.01).结论:与常氧运动相比,4周低氧运动明显降低了肥胖青年体重和BMI.4周低氧运动和常氧运动均能降低肥胖青年糖化血红蛋白和胰岛素抵抗等Ⅱ型糖尿病危险因素,降低患病风险.
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低氧训练对大鼠心、肝、肾、海马组织细胞凋亡的影响及其机制研究
目的:观察低氧训练对大鼠心、肝、肾、海马组织细胞凋亡及HIF-1α、Bax、Bcl-2表达的影响,探讨低氧训练的适应机理.方法:70只SD大鼠按体重随机分为7组,每组10只,即正常对照组(A)、高住8h组(B)、高住12 h组(C)、常氧运动组(D)、8h高住低练组(E)、12 h高住低练组(F)和一次力竭运动组(G).D、E、F组大鼠每天在坡度为0的动物跑台上,以25 m/min的速度训练1h.训练后,分别将B、E组和C、F组依次放入氧浓度为12.5％(相当于海拔4000m)的低氧舱内8h和12h.5d/周,实验期4周.后一次训练,B、C、D、E、F、G组以25 m/min的速度训练至力竭,24h后大鼠均实施速眠新Ⅱ腹腔麻醉后心脏取血致死,取材.采用HE染色、原位末端脱氧核糖核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记法(TUNEL)及蛋白免疫组织化学法检测大鼠心、肝、肾、海马组织细胞凋亡和HIF-1α、Bc1-2、Bax表达.结果:(1)随时间延长,高住组大鼠心、肝、肾、海马组织出现棕褐色凋亡细胞；12 h高住低练组大鼠心、肝、肾组织可见细胞肿胀、间隙明显增大,凋亡细胞核随时间延长明显增多,而海马组织凋亡细胞核明显减少;常氧运动组可见较多凋亡细胞核,一次力竭运动组可见大量凋亡细胞核.(2)高住组、常氧运动组、高住低练组、一次力竭运动组心、肝、肾细胞凋亡指数、Bax、HIF-1α表达显著高于正常对照组(P＜0.05),而高住12 h组、常氧运动组、一次力竭运动组海马区细胞凋亡指数、Bax、HIF-1α显著高于正常对照组(P＜0.05).12 h高住低练组心、肝、肾凋亡指数、Bax及HIF-1α表达显著高于常氧运动组(P＜0.05),而高住低练组海马区细胞凋亡指数、Bax及HIF-1α表达显著低于常氧运动组(P＜0.05).高住组、常氧运动组、8h高住低练组心、肝、肾、海马细胞凋亡指数、凋亡发生率及Bax、HIF-1α表达显著低于一次力竭运动组(P＜ 0.05);12 h高住低练组心、肝、肾凋亡发生率、凋亡指数及Bax、HIF- 1α表达显著高于高住组和常氧运动组(P＜0.05),而高住组和常氧运动组及一次力竭运动组海马组织凋亡发生率、凋亡指数及Bax、HIF-1α表达显著高于高住低练组.(3)各实验组心、肝、肾Bcl-2蛋白表达显著高于正常对照组(P＜0.05)；与一次力竭运动组相比,高住8h组、常氧运动组有下降趋势,但无统计学意义;随着低氧暴露时间延长,高住组心、肝、肾Bcl-2蛋白表达增加不明显,高住低练组Bcl-2蛋白表达随低氧暴露时间延长而增加;而高住组、高住低练组海马区Bcl-2蛋白表达随低氧暴露时间延长而降低.结论:(1)耐力运动、8h和12 h的4000 m低氧暴露、8h高住低练可提高大鼠有氧代谢能力.(2)低氧、耐力运动、高住低练、一次力竭运动诱导大鼠心、肝、肾、海马组织HIF-1α、Bcl-2及Bax蛋白表达,细胞凋亡率与凋亡指数及损伤与低氧刺激和大强度运动有关,12 h高住低练及一次力竭运动对运动能力影响明显.(3)Bcl-2与Bax参与调控心、肝、肾、海马组织细胞凋亡,HIF-1α表达可能协同Bcl-2家族调控凋亡相关因子的表达,在低氧训练导致的组织细胞凋亡中发挥双重效应.(4)低氧刺激对不同组织影响不一,对心、肝、肾影响较大,海马组织相对稳定.
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低氧、运动对大鼠骨骼肌细胞凋亡及bcl-2、bax表达的影响
目的:观察低氧和运动刺激后大鼠骨骼肌细胞凋亡及bcl-2、bax表达情况,为探讨运动与低氧适应机理提供依据.方法:7周龄雄性SD大鼠56只,平均体重220±28克.随机分成7组:(1)对照组;(2)低氧对照组,包括4天和7天组;(3)常氧训练组,包括4天和7天组;(4)低氧训练组,包括4天和7天组.对照组不安排任何形式的运动训练.常氧训练组在常氧条件下进行上坡跑训练,每天1h,跑速为20m/min,坡度+10°.低氧对照组不安排任何形式的训练,生活在低氧舱内,低氧舱内氧分压为12.7%(相当于海拔4000米高度),每天在常氧下生活1h.低氧训练组生活环境同低氧对照组,训练方案同常氧训练组.4天组和7天组分别进行为期4天与7天的训练.实验后取材,采用HE染色、原位末端脱氧核糖核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记法(TUNEL)、DNA电泳及蛋白免疫组织化学法检测各组大鼠骨骼肌凋亡和bcl-2、bax表达.结果:(1)低氧对照7天组及低氧运动7天组大鼠骨骼肌bcl-2表达显著低于对照组,bax表达无明显变化;(2)低氧对照7天组与低氧运动7天组大鼠骨骼肌细胞凋亡较对照组明显增加,但两组之间无显著性差异,提示低氧和运动的双重作用不会加重细胞凋亡;(3)常氧运动组运动后未出现明显的骨骼肌细胞凋亡,提示运动诱导骨骼肌细胞凋亡可能与运动强度和/或运动量有关.
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高住低训过程中血氧饱和度变化及其与血红蛋白变化的关联
目的:观察低氧运动过程中脉搏血氧饱和度(SpO2)和血红蛋白(Hb)的变化规律,探讨科学进行高住低训的评价指标.方法:8名男性受试者每晚于15.4%O2低氧环境中暴露10小时,白天在常氧环境下训练.测定高住低训过程中,常氧运动、急性低氧暴露10小时、高住低训第1、2、3、4周时低氧运动(15.4%O2,76.5%VO2max强度)中SpO2及安静时Hb.结果:(1)常氧状态下运动时SpO2下降幅度小,急性低氧暴露时大.随着受试者对低氧运动的适应,SpO2下降幅度逐渐减小.(2)常氧运动中,SpO2在运动开始时下降.随着运动时间的延长SpO2逐渐回升到运动前水平;急性低氧运动时,SpO2一直处于低水平,至恢复期10分钟仍未恢复到运动前水平.随着受试者对低氧运动的适应,虽然运动中SpO2下降,但运动后10分钟已恢复到安静时水平.(3)高住低训过程中,Hb呈上升趋势,第4周时有所下降,且SpO2与Hb的变化存在较大个体差异.结论:进行4周HiLo,机体逐渐适应了低氧环境;个体SpO2和Hb的变化可能存有一定的关联性.提示可以将SpO2作为评价低氧适应的生理指标.
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不同低氧运动模式对大鼠免疫功能的影响
目的:探讨不同低氧运动模式对大鼠免疫功能的影响.方法:30只SD大鼠随机分为常氧运动组(对照组)、高住高练组和高住低练组,对照组大鼠每天在常氧环境下生活23 h,训练1 h;高住高练组每天在低氧环境生活23h,训练1 h;高住低练组每天在低氧环境生活12 h,常氧环境下生活11 h,训练1 h.全血分析仪分析全血指标,流式细胞仪检测CD4+和CD8+占有的百分比.结果:与高住低练组及对照组比较,高住高练组大鼠血液红细胞计数(RBC)和血红蛋白水平(Hb)升高,CD44T细胞百分数降低,CD8+T细胞百分数升高.CD4+/CD8+比值下降,差异均具有统计学意义(P<0.05).对照组大鼠、高住高练组和高住低练组ELISPOT斑点数依次为(230.0±10.6)/2×105个脾细胞、(56.5±6.8)/2×105个脾细胞和(89.3±9.8)/2×105个脾细胞,差异有统计学意义(P<0.05).结论:低氧运动可以提高机体氧运输能力,但是可能会损害机体免疫功能.
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低氧运动对大鼠血浆脂蛋白代谢的影响
本实验选取雄性SD健康大鼠40只,随机分为4组,即常氧安静组、常氧运动组、低氧安静组、低氧运动组.常氧运动组每天在常氧动物跑台上以25m/min、60min/d、6d/w运动;低氧运动组每天在相当于海拔2500m低氧动物跑台上以20m/min、60min/d、6d/w运动,其余时间在常氧环境下居住.实验6周之后采样测试指标,低氧运动组与常氧运动组比较,血浆甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇的下降幅度和高密度脂蛋白的上升幅度都更明显,提示低氧运动对改善血脂代谢状态比常氧运动更为有效,更有利于外周组织胆固醇的清除,对防治动脉粥样硬化也更为有效.
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低氧运动对营养性肥胖大鼠体脂代谢的影响及其机制分析
目的 探究低氧运动对营养性肥胖SD大鼠体脂代谢的影响,为低氧运动减肥健身提供依据.方法 通过对出生21 d的雄性SD大鼠饲喂高脂饲料,6周后建成营养性肥胖模型.从造模成功大鼠中选取40只,随机分为常氧安静组(NC)、常氧运动组(NE)、低氧安静组(HC)和低氧运动组(HE),每组10只.然后进行4周的低氧运动(氧浓度前2周为15.4％,后2周为14.5％;跑速为20 m/min).结果 与NC组相比,NE和HE组肥胖SD大鼠的体脂百分比下降,血清瘦素和胰岛素降低,而腓肠肌脂蛋白脂酶和肾周脂肪组织脂肪酶的活性增加,并且HE组比NE组更明显.结论 (1)低氧运动有较好的降体脂作用,并且运动与低氧结合后效果比单纯运动效果好; (2)低氧运动降体脂可能与低氧运动可提高骨骼肌LPL和脂肪组织LPS的活性以及改善胰岛素抵抗和瘦素抵抗等有关; (3)低氧运动改善胰岛素抵抗是低氧与运动复合作用的结果;而低氧运动降低血清瘦素不是低氧运动抑制了瘦素分泌的结果,而可能是体脂下降引起的.
