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高住低训对大鼠骨骼肌低氧诱导因子-1α和血管内皮生长因子基因表达的影响
目的:探讨高住低训(HiLo)对大鼠骨骼肌中低氧诱导因子-1α(HIF-1α)和血管内皮生长因子(VEGF)基因表达的影响.方法:96只7周龄SD大鼠随机分为4组:安静对照组、低氧对照组、常氧训练组和高住低训组.每组又分为3小组,分别是4、7和28天组.高住低训模型:在模拟海拔4km(12.7%O2)的常压低氧舱居住,以中等强度(相当于55%～60%VO2max)进行常氧训练.采用RT-PCR法检测,半定量分析大鼠腓肠肌HIF-1α mRNA和VEGF mRNA表达.结果1:在4周观察期内,(1)单纯低氧或常氧训练引起的VEGF mRNA变化趋势与HIF-1α mRNA大致吻合:开始迅速升高,然后随时间推移逐渐下降,但第28天时仍略高于对照组.提示:低氧或常氧训练诱导的VEGF转录表达,可能通过以HIF-1α为核心转录因子的低氧信号转导通路来调节.(2)高住低训能诱导腓肠肌HIF-1α和VEGF mRNA表达,但其升高趋势会因时间差异而不同.提示,HiLo对HIF-1α和VEGF基因表达的影响,不是低氧和训练两种刺激的简单叠加,而是综合复杂作用的结果.
关键词： 高住低训 骨骼肌 大鼠 VEGF mRNA HIF-1α mRNA -
高住低训对大鼠骨骼肌SDH与LDH活性的影响
目的:探讨高住低训(HiLo)对骨骼肌有氧代谢和糖酵解能力的影响.方法:7周龄健康雄性SD大鼠96只,随机分为4组:对照组(C)、低氧对照组(HC)、高住低训组(HT)和常氧训练组(NT),又依4天、7天、28天的不同取样时间,将以上每组分成3小组.建立模拟海拔4000米中等强度高住低训4周的动物模型(跑台坡度10%,跑速20米/分,1次/天,1小时/次,5次/周).用生化法分别测定不同时间点大鼠腓肠肌琥珀酸脱氢酶(Succinate dehydrogenase,SDH)和乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)的活性.结果:4～28天高住低训后,骨骼肌SDH活性显著升高(P＜0.001),其在第28天时较对照组高约2倍;整个实验期LDH活性无显著变化(P＞0.05).提示高住低训可提高骨骼肌有氧代谢能力,但对糖酵解供能能力的影响尚不确定.
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3周高住低训对优秀赛艇运动员红细胞免疫及免疫系统的影响
目的:探讨高住低训(HiLo)对运动员红细胞免疫与免疫系统的影响.方法:上海市优秀男子赛艇运动员12名,每晚低氧暴露10～12小时,低氧模拟海拔高度设置为1800 m(第1天)、2000 m(第2天)、2800 m(第3～23天),并于常氧环境下进行常规训练和日常活动.分别于HiLo前3天,HiLo第10天,HiLo结束当天(第23天)和HiLo结束后第7天(第31天)清晨空腹取肘静脉血测定红细胞表面补体衰变加速因子(CD55)、膜反应性溶解抑制物(CD59)和总T淋巴细胞(CD3)、辅助性T淋巴细胞(CD4)、抑制性T淋巴细胞(CD8),自然杀伤性细胞(NK).其中CD55与CD59采用直接荧光标记流式细胞仪测试平均荧光强度.结果:(1)3周HiLo过程中,红细胞表面CD55与CD59变化相似,先上升后下降,HiLo结束1周后明显高于训练前水平,且CD55与CD59呈高度正相关.(2) HiLo过程中,CD3％、CD4％、CD8％、CD4/CD8无明显变化,HiLo结束1周后CD3％下降4.13％,CD4/CD8下降2.4％.(3)在HiLo的不同阶段,CD55、CD59与CD3％等指标相关程度不同.结论:(1)3周HiLo结束后,运动员红细胞CD55和CD59表达增加显著,有利于红细胞抵御补体攻击,增强其免疫功能.CD59比CD55对HiLo更为敏感.(2)3周HiLo后,对红细胞CD55、CD59与机体免疫系统常用指标变化比较的结果提示,作为免疫系统第一道防线的红细胞免疫对HiLo更为敏感.
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不同模式的低氧运动训练对大鼠肠道体液免疫功能的影响
目的:研究在不同模式的低氧训练过程中小肠免疫功能的应激反应和适应性变化规律及其机制.方法:5周龄雄性SD大鼠90只,随机分为:常氧对照(NC,n=10)组、常氧运动训练(NE,n=20)组、低氧对照(HC,n=20)组、低氧+运动训练(HE,n=20)组和高住低训(LHTL,n=20)组.通过人工低氧和游泳训练模拟高原训练和高住低训,分别在2周和6周后测定小肠组织中分泌型免疫球蛋A(SIgA)、防御素-5(RD-5)、溶菌酶、白细胞介素4(IL-4)、转化生长因子-β(TGF-β)含量以及多聚免疫球蛋白受体(pIgR)和J链mRNA的表达.结果:(1)2周的运动训练使大鼠小肠组织中SIgA、溶菌酶、IL-4和TGF-β含量显著性降低,低氧暴露使SIgA、RD-5、溶菌酶、IL-4和TGF-β含量以及J链、pIgR mRNA表达显著性降低,在低氧条件下进行运动训练对进一步降低SIgA、RD-5、溶菌酶、IL-4和TGF-β含量具有显著性的交互作用.(2)6周的运动训练使RD-5、溶菌酶、IL-4和TGF-β含量显著性降低,低氧暴露也可使SIgA、RD-5、溶菌酶、IL-4和TGF-β含量显著性降低,在低氧条件下进行运动训练对进一步降低RD-5、溶菌酶、IL-4和TGF-β含量具有显著性的交互作用,但对进一步降低SIgA含量、J链和pIgR mRNA的表达无显著性的交互作用.(3)与NC组相比,2周的LHTL组溶菌酶、IL-4和TGF-β含量显著性降低,6周的LHTL组TGF-β含量显著性降低.与HE组相比,2周的LHTL组SIgA、RD-5、溶菌酶、H-4和TGF-β含量有所增加,但无显著性差异,而J链和pIgR的mRNA表达极显著性增加;6周的LHTH组SIgA、RD-5、溶菌酶、IL-4、TGF-β含量和pIgR mRNA表达均显著性增加.结论:(1)低氧暴露和大强度的运动训练均可抑制肠道粘膜的免疫功能,在低氧条件下进行运动训练比单纯的低氧或者运动训练对肠道免疫功能的损伤更为严重.在低氧和运动这两个因素中,低氧暴露占主导地位.(2)大强度的运动训练通过抑制肠道IgA的生成来影响SIgA合成,而低氧暴露通过抑制肠道IgA的生成和SIgA的组配来影响SIgA的合成.(3)高住低训对肠道体液免疫的损伤低于传统的高原训练.
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模拟高住低训对大鼠腓肠肌抗氧化能力的影响
目的:研究高住低训对运动机体抗氧化能力的影响. 方法:24只SD雌性大鼠随机分为高住低训组(HT)、平原训练组(ST)、高原对照组(HC)和平原对照组(SC),每组6只;HT组和HC组在低氧舱内饲养,HT组和ST组进行为期10周的大强度训练;分析腓肠肌中丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(cGPx)活性.结果:HT组大鼠腓肠肌脂质过氧化产物MDA含量显著低于ST组(P ＜ 0.05),接近HC组;各组SOD活性无显著性差异;HT组cGPx活性显著低于ST组(P ＜ 0.05)而高于SC组(P ＜ 0.01),HC组cGPx活性也高于SC组(P ＜ 0.05)而与HT组相近.结论:高住低训提高了骨骼肌抗氧化能力,但高住对大强度训练提高抗氧化酶活性并没有促进作用.
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高住低训对大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物活性的影响
目的:探讨高住低训(HiLo)习服过程中大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物活性的动态变化.方法:40只SD大鼠分为5组:常氧对照组以及HiLo 1、2、3、4周组,每组8只.HiLo组大鼠每天在模拟海拔2500m(氧含量约为15.4%)的环境生活,在模拟海拔1300m(氧含量约为19.4%)环境游泳1h,每周6天.通过光谱分析法,观察在1～4周时间内,在HiLo作用下大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物Ⅰ(NADH-CoQ还原酶)、复合物Ⅱ(琥珀酸-CoQ还原酶)、复合物Ⅲ(CoQ-细胞色素C还原酶)和复合物Ⅳ(细胞色素氧化酶)活性的变化.常氧对照组不进行运动,测试指标与运动组相同.结果:HiLo 1周组大鼠心肌线粒体酶复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性与对照组相比均显著下降(P<0.05,P<0.01).HiLo 2周组除酶复合物Ⅲ外,其他三种酶复合物活性均显著低于对照组(P<0.05,P<0.01).HiLo 3周组心肌线粒体酶复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性与对照组相比差异无统计学意义;但线粒体蛋白含量显著升高(P<0.05).HiLo 4周组心肌线粒体酶复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ活性显著升高(P<0.05,P<0.01);线粒体蛋白含量显著升高(P<0.05).结论:大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性在HiLo的习服过程中需要3周时间.
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HiHiLO研究进展
1 HiHiLo的产生20世纪90年代以来,为了避免高原训练中的一些不利因素~([1]),进一步提高训练的科学化水平,国内外体育科研工作者在高原训练思路上不断地改革与创新,探索出新的模拟高原训练的方法--高住低训(living high-training low,HiLo).
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中国女子皮艇队运动员高住低训期间身体机能变化分析
目的:观察女子皮艇运动员高住低训前后身体机能变化,分析影响高住低训效果的因素.方法:以国家皮艇队10名优秀女子运动员为受试对象,观察其在24天高住低训(高住在海拔1860米,每天15～16小时;低训在海拔76米,每天8～9小时)前后及之后21天平原训练(海拔56米)中身体机能的变化.结果:①高住低训未引起女子皮艇运动员RBC、Hb显著升高;②高住低训可增加单个红细胞内的血红蛋白浓度和含量,产生高血色素性适应;Hct值显著下降,MCHC升高,血液粘度下降;③高住低训期间及结束后第1、2周,氧分压(PO_2)和血氧饱和度(O_2sat)均未出现显著变化,第3周PO_2和O_2sat显著性下降;④高住低训未引起每搏量(SV)显著变化,射血分数(EF)、左室短轴缩短率(FS)在高住低训期间和结束后第1周显著增加,1周后EF和FS增加值逐渐下降,至平原训练第3周已无显著差异;⑤CK值在高住低训阶段及之后平原训练3周均显著高于高住低训之前(P<0.01);高住低训阶段及之后平原训练1、2周BUN值与高住低训之前比较无显著性变化,在平原训练第3周显著下降(P<0.05).结果表明,本次24天的高住低训(高住在海拔1860米,每天15～16小时;低训在海拔76米,每天8～9小时)对女子皮艇运动员身体机能影响不明显.
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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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高住低训对优秀女子跆拳道运动员运动能力和血象的影响
目的:探讨高住低训对女子跆拳道运动员运动能力和血象的影响.方法:13名优秀女子跆拳道运动员随机分为实验组(高住低训,n=8)和对照组(n=5),分别在模拟海拔2500m低氧舱(氧浓度15.4%左右)内和平原环境下进行为期4周的高住低训和跆拳道常规专项训练.分别于实验前、高住低训第28天和高住低训结束后10天进行有氧运动能力和无氧运动能力测试,并于实验前1天、高住低训期间每周及高住低训结束后第3、12天清晨空腹取血进行血细胞分析.结果:(1)实验组高住低训第28天和高住低训结束后10天VO2max和PWC170均显著高于实验前(P＜0.01),4000m成绩显著优于实验前(P＜0.01).对照组变化不明显.(2)实验组高住低训结束后10天Wingate高功率显著高于对照组(P＜0.05).实验组高住低训第28天和高住低训结束后10天Wingate平均功率均显著高于自身实验前(P＜0.05和P＜0.01),Wingate疲劳指数则分别显著低于自身实验前(P＜0.05和P＜0.01).对照组无明显变化.(3)实验组高住低训第28天血红蛋白、红细胞数目、红细胞压积显著高于自身实验前(P＜0.05),实验组在高住低训第25天和28天血红蛋白水平分别显著高于对照组(P＜0.05和P＜0.01).结果表明,为期28天的模拟海拔2500m高度的高住低训能提高女子跆拳道运动员有氧运动能力,同时在一定程度上提高其无氧功和60秒踢靶成绩.另外,高住低训可以提高与跆拳道运动员机体载氧能力直接相关的血液指标水平,这种改变主要表现在实验第3、4周.
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大鼠血清转铁蛋白受体及促红细胞生成素水平在高住低训过程中的变化
目的:"高住低训"过程中红细胞变化过程和机制还不完全清楚.实验模拟"高住低训"训练法,观察高住低训习服过程中大鼠血清转铁蛋白受体及促红细胞生成素水平的动态变化.方法:实验于2007-06在辽宁师范大学体育学院运动生理实验室进行.①实验材料:50只健康SD大鼠由大连医科大学实验动物中心提供,雌雄不分,适应性喂养1周后随机分为2组:常氧对照组(n=10)、高住低训组(n=40).②实验方法:高住低训组大鼠每天在模拟2 500 m的高原环境中生活,并模拟海拔1 250 m环境游泳运动1 h,6 d/周,共4周.③实验评估:训练第1,2,3,4周检测大鼠红细胞数及血红蛋白浓度,采用免疫散射比浊法测定血清转铁蛋白受体.结果:50只大鼠均完成实验,并进入结果分析.与常氧对照组相比,高住低训第1周的促红细胞生成素水平明显提高(P＜0.01),高住低训第2周和第3周促红细胞生成素水平仍处在较高水平(P＜0.05),血清转铁蛋白受体、血红蛋白和红细胞水平明显升高,并达到峰值(P＜0.01),高住低训第4周血清转铁蛋白受体的水平仍处在较高水平(P＜0.05),血红蛋白和红细胞水平仍继续升高(P＜0.01).结论:高住低练能使大鼠血清转铁蛋白受体、促红细胞生成素和血红蛋白及红细胞水平均明显增加.
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高住低训模型大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物的活性:线粒体习服过程所需时间分析
背景:以往的研究发现,高原训练的有效时间为4～6周,而高住低训的有效训练时间、尤其是线粒体的习服所需要的时间还未见系统报道.目的:构建模拟"高住低训"训练法大鼠模型,观察低氧和高原训练刺激作用下,高住低训习服过程中模型大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物活性的动态变化,分析线粒体呼吸链酶复合物的高住低训习服过程所需时间.设计:分组对照动物实验.单位:辽宁师范大学体育学院运动生理实验室.材料:实验选用健康成年SD大鼠40只,雌雄不拘,由大连医科大学实验动物中心提供.实验动物的处置符合动物伦理学.实验用模型常压低氧环境所用低氧分压系统由美国Hypoxico公司制造,氧气监测仪为美国产TOXIBLAEPGM-36型.方法:随机将大鼠分为5组:常氧对照组,高住低训1,2,3,4周组,每组8只.高住低训组大鼠每天在低氧分压系统模拟的海拔2 500 m的高原环境生活,同时模拟海拔1300m环境下游泳运动1 h,每周训练6d.主要观察指标:采用可见分光光度法测定每组大鼠心肌线粒体呼吸链复合酶体Ⅰ-Ⅳ活性,用Bradford法进行线粒体蛋白定量检测.结果:①心肌线粒体呼吸链复合酶活性:高住低训1周大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物Ⅰ～Ⅳ活性较对照组显著降低,差异有显著性意义(P<0.05～0.01);高住低训2周时酶复合Ⅲ活性与对照组比较,差异无显著性意义(P>0.05),而其他酶复合物在高住低训3周时与对照组比较,差异无显著性意义(P>0.05).②线粒体蛋白含量:高住低训1,2周时与对照组比较,差异无显著性意义(P>0.05),高住低训3,4周时高于对照组,差异有显著性意义(P<0.05).结论:模型大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物Ⅰ～Ⅳ活性的高住低训习服过程需要3周.
