（运动人体科学专业论文）高住低训对雄性大鼠心肌形态及抗氧化能力的影响.pdf

睿 一 子 亡 凉什寸 大 手 罗攫北京体育大学硕士 (毕业 ) 学位论文 高住低训对雄性大 鼠心肌形态及 抗氧化能力的影响 t h e ef f ect of h il o on m y oea r dial m or p h olo gy a nd a n tiox id a n t a bility of m ale ra t s 培养单位: 北京体育大学 一级学科: 体育学 二级学科: 运动人体科学 研究方 向: 运动生理学 研 究 生: 李超 指导教师:曾凡星 教授 二0 0 七年六月十四日 论文随机验证编号: bt5301912311999 北京体 育大学 学位论文版权使用授权书 本人完全 了解学校有关保 留、使用学位论文的规定，同 意学校对本人递交的学位论文 高住低训对雄性大 鼠心肌形 态及抗氧化 能力 的影 响保 留并 向国家有关部 门或机构送交 论文 的复 印件和 电子版 ，允许在校 内和与学校有协议 的部 门 公布论文并被查 阅和借 阅。 本人授权北京体育大学可 以将本学位论文 的全部或部分 内容 编入有关数据库进行检索 ，可 以采用影 印、缩 印或扫描等复 制手段保存和汇编本学位论文 。 保 密 口，在年解密后适用本授权书 。 本学位 论文属于 不保密 团。 (请在 以上方框 内打 “了” ) 学 位 论 文 作 者 签 名 : 李 超 否超 日期 : 二 0 0 七年六 月十 四 日 论文随机验证编号 : bt5301912311999 北京体 育大学学位论文原创性声 明 本人郑重声明: 本人所呈交 高住低训对雄性大 鼠心肌形态 及抗氧化能力的影响是本人在导师的指导下，独立进行研究工 作所取得 的成果 。除文 中己经注 明引用的内容外 ，本论文不包含 任何其他个人或集体 已经发表或撰写过 的作品成果 。对本文 的研 究做 出重要贡献 的个人和集体，均 已在文 中以明确方式标 明并致 谢 。本人完全意识到本声明的法律结果 由本人承担 。 学 位 论 文 作 者 签 名 : 李 超珍超 日期 : 二 0 0 七年六 月十 四 日 论文随机验证编号 : bt5301912311999 身 高住低训对雄性大 鼠心肌形态及抗氧化能力 的影响 摘要 目的: 探讨 高住低训对大 鼠心肌形态及抗损伤适应性变化 的影 响，为科学的 进行低氧训练提供一些参考 。 方法 : 雄性 s d大 鼠 1 4 0 只，按体重随机分为 4 大组 : 常氧安静组 、间歇性低氧 暴露安静组 、常氧运动组 、高住低训组 。每大组再分为 1 天 、7 天 、2 8天和/或 复氧 7 天 组 ，观 察大 鼠心肌 的形态学变化 ，测 定心肌 自由基代 谢指标和血清 ck一 mb。采用美 国 hypox i c 公司常压一 低氧帐篷 ，以氧分压 1 3 .6 % 为低氧 条件 。 结果 : 1.采用透射 电镜观察大 鼠心肌超微结构 ，高住低训组第 1 天 ，大 鼠心肌 超微 结构受 到一定程度 损伤 ，肌 原纤维排列紊乱 ，可见溶解 断裂 ，线粒 体肿胀 明显 ，峭溶解 ，模糊不清 。在第 7 天时大 鼠心肌仍存在损伤 ，经过 2 8天高住低 训和复氧 7 天 的适应 ，大 鼠心肌超微结构损伤 已经恢复 ，线粒体数量增多，峭 致密 ， 肌 纤维排列整齐 ，各条带清晰。2.心肌 自由基代谢指标和血清 ck一 m b : (1 ) 高住低训组第 1 天 ，大 鼠心肌 md a含量 、血清 ck一 m b活性最高 ，与间歇低氧暴 露安静组和 常氧运动组相 比，具有非常显著性差异 (p0.01 ) ; 第 7 天 时，心肌 mda 含量 、 血清 ck一 mb 活性与其第 1 天相 比没有显著性差异 ， 随训练周期 的延长 ， m d a、ck一 m b呈下 降趋势 ，实验第 2 8天时，心肌 m d a 含量 、血清 ck - - m b活性与其 第 1 天相 t匕 ，非常显著性 降低 (p(0.01)。(2) 高住低训组第 1 天 ，心肌 sod、 t一 aoc 活力最高 ，与间歇低氧暴露安静组和常氧运动组相 比，都具有显著性差异 (p0.05 ) ; 实验第 7 天 时，心肌 so d活力、t一 ao c活力与其第 1 天 时相 比没有 显著性差异 ，随训练周期延长 ，抗氧化酶活力提高，实验第 2 8天时，心肌 so d 活力 、t一 aoc 活力与其第 1 天 时相 比，非常显著性提 高 (p 0 .01)。 结论 : (1 )高住低 训初 期 ， 由于低氧和运动 的双重刺激 ，引起 大 鼠心肌 自由基 增加 ，心肌超微 结构发生一定程度 的损伤 ，血清 ck一 m b水平升 高 。(2 )经过 2 8 天高住低训及 复氧 7 天 的适应 ，大 鼠心肌抗氧化系统活性提 高 ，机体抗 自由基 损伤 能力增 强 ，心肌 电镜形态 正常 ，尤其是线粒体数量和 晴增加 明显 。(3 )通 过大 鼠心肌 电镜形态学 、 自由基代谢指标和血清 ck一 m b水平 的变化 ，可 以看 出 3500 m高住低训对大 鼠心肌 的损伤是可逆 的，并且随着对低氧运动 的适应 ，心肌 具有 良好 的抗缺氧和抗损伤 能力 ，心肌功能增 强 。 关键词 : 高住低训 ; 心肌超微结构 ; md a ; so d ; ck一 m b 论文 随机验证编号 : bt5301912311999 iv 产 高住低训对雄性大 鼠心肌形态及抗氧化 能力 的影 响 a b s t r a c t 可 objeetive : in order to provide seientifie referenee for hypoxie tra ining. t h r o u g h in v e s t ig a t in g t h e e f f ee t o f h ilo o n r a t s m y o e a r d ia l m or p h o lo gy and it 5 anti一 injury adaptive ehange. m e t h o d s :14 0 m a le s p r a gu e 一 d a w le y r a t s w er e r a n dom ly d iv id e d in to f ou r gr o u p s :n o r m o x ia eo n tr o l gr ou p ， in te rm it t e n t h y p o x ie e o n tr o l gr o u p ， n o rm o x ia t r a in in g g r ou p ， h ilo gr o u p .e a e h g r o u p w a s fu r t h e r su b d iv id e d into one day，seven days，28 days and/or seven days reoxygenation group. w e em p lo y e d th e 13 .6%eo n e e n tr a t io n s o f o x y g en in th e h yp o x ie t en t . r e su lt s :1.u s in g tr a n sm i s s io n e le e tr o n m ier o s e o p y t o o b ser v e th e m yo e a r d ia l u ltr a s tr u e tu r e ， th e f ir s t day o f h ilo g r o u p ， m y o ea r d ia l u ltrastrueture of rats oeeurred injury，myofibrillar disarray evidently o r d is s o lv e d ， m i to e h on dr ia l sw e l l in g ， r id g e d is so lv e d u n e lea r .in t h e first seven days，myoeardia l injury still ex ists，after 28 days of h ilo a n d r eo x y g en a t io n se v e n一 d a y s ， t h e dam a g e o f m y o e a r d ia l u ltr a s tr u etu r e h a s b e e n r e s t or e d ， a n d th e n u m b er o f m it o e h on dr ia in er ea se d ， th e r id g e d en s e， m u se le f ib er s a r r a n g e d in n ea t r ow s .a l l w er e e le a r .2 .fr e e radieal metabolism of myoeardial and serum ck一 mb. (1) hilo group one day. m y o e ar d ia l m d a a n d s er um c k 一 m b w er e th e h ig h e s t a e t iv it y ， e om p a r e d w ith in t e rm it te n t h y p o x ie e o n tr o l g r ou p a n d n orm o x ia tr a in in g g r o u p ， h a da very signifieant differenee (p (0.01) : 7 days，the mda eontent and serum c k 一 m b a e t iv it y ，e om p a r e d w ith th e f ir s t d a y ，h a d n o s ig n if iea n t d iff er e n e e . w ith th e e x te n s io n o f th e tr a in in g e y e le ，th er e w er e d ow nw ar d tr e n d o f m da a n d c k 一 m b in th e e xp e r im e n ta l s e e t io n .28 d a y s ， t h e m da e o n t e n t a n d s e r u m c k 一 m b a e t iv it y ， e om p a r e d w it h t h e f ir s t d a y ， h a da 5 ignifieant deerease(p(0.01).(2) hilo group one day， myoeardial s o d ， t 一a o c w e r e t h e h ig h e s t a e t iv it y ， e om p a r e d w it h in t er m it t e n t h y p ox ie e o n tr o l gr o u p a n d n o rm o x ia tr a in in g gr o up ， h a d a s ig n if ie a n t d if fe r en e e (p(0 .05) : 7 days exper imental，myoeardial sod， t一 aoc aetivity，eompared w ith t h e f ir st d a y ， ha d n o s ig n if iea n t d if f er e n e e .w ith th e e x t en s ion o f th e tr a in in g e y e le ，im p r o v e a n t io x ida n t en zym e s，2 8 da y s ex p er im en ta l， m y o e a r d ia l s o d .t 一 a o c a e t iv ity ， e om p a r e d w ith th e f ir st d a y ， h a da 5 1 gnifieant inerease(p (0.01). 论文 随机验证编 号 : bt5301912311999 v 了 高住低训对雄性大 鼠心肌形态及抗氧化能力的影响 丫 conelu sion : (l) h ilo in it ia l stage， the dua l st imu lat ion of hypox ia and exere ise，free radiea ls inereased : there were some injur ies of myoeardial ultrastruetural，ck一 mb aetivity inereased. (2) after 28 days of hilo and r eo x y g e n a t io n s ev en 一 d a y m e e t ，m y o ea r d ia l a e t iv it y o f a n t io x ida n t in er ea se d ，m y o ea r d ia l m o r p h o lo g y w er e n orm a l，a n d th e n um b er o f mitoehondria and erest inereased.(3)through studying myoeardial m or p h o lo g y ， fr e e r a d iea l m e t a b o l i sm a n d s er um c k 一 m b le v e l， w e o b ser v e d that the m yoeard ial injury indueed by 3500m h ilo was irreversib le，and w ith th e a da p ta t io n o f h y p o x ia . m y o ea r d ia l fu n e t io n en ha n e e d a n d h a d g o o d resistanee against injury. k e yw o r d :h il o ;m y o ea r d ia l u l tr a s tr u e tu r e s ; m d a ;s o d ;c k 一 m b 论文 随机验证编 号: bt5301912311999 v i 厂 高住低训对雄性大 鼠心肌形态及抗氧化能力 的影响 目录 1 前言 2 文献综述 2 . 2 高住低训概述 . 自由基概述 . 2.3 肌酸激酶 同工酶 (ck一 mb ) 概述 3 研究 内容与方法 二 3.1 研究对象 . 巧 3.2 动物分组 . 巧 3.3 训练方案 . 巧 3.4 低氧暴露方案 . . 1 6 3.5 大 鼠的宰杀和取材 . 1 7 3.6 检测指标和方法 . 1 7 3.7 统计学处理 . 2 1 4 研究结果 . 2 2 4.1 大 鼠的一般情况 . 2 2 4.2 大 鼠体重 的变化 . 2 2 4.3 大 鼠心肌超微 结构观察 . 2 3 4.4 心肌 md a含 量测 定 结果 . 2 8 4.5 心肌 so d活力测 定结果 . 3 0 4， 6 心肌 t一 ao c测定结果 . 3 1 4.7 血清 ck一 mb 测定结果 . ， . 3 3 艺汉 士阵 诬 =言 汗 4才 、 uz j厂 ! 2 ! 一. 习 卜，j卜 匕 论文 随机验证编号 : bt5301912311999 2 高住低训对雄性大 鼠心肌形态及抗氧化 能力 的影响 5.1 大 鼠体重 的变化 . 3 5 5.2 高住低 训对大 鼠心肌形态学 的影响 . 3 5 5.3 高住低训对大 鼠 自由基代谢 的影响 . 4 0 5.4 高住低训对血清 ck一 mb 的影响 . 4 4 6 结论 4 7 7 致谢 4 8 8 参考文献 4 9 附录 缩略词表 5 4 论文随机验证编号 : bt5301912311999 夕 高住低训对雄性大 鼠心肌形态及抗氧化能力 的影响 月 l j 吕 为 了进一步提 高训练 的科学化 、合理化水平 ，既有效地利用 高原 的缺氧刺 激 ，又尽量避免其对 身体机 能的负面影响，国内外体育科研工作者提 出和发展 一些模拟 高原训练 的方法 。199 1年 le v i n e提 出 “ 高住低训 ”，运动员训练在低 海拔 以便不会 明显 降低训练强度 ，同时休息在 高海拔缺氧环境 以便使机体发生 缺氧 习服现象 。高住低训可 以解决常用 的传统高原训练 中的不足 ，如肌 肉因长 期缺氧造成 的萎缩 ，疲 劳恢复 比平原慢 ，训练 中易 出现伤病等 。同时 ，又可 以 保持正常强度的训练 。高住低训一经提 出，立 即引起 了体育界的广泛关注 ，很 多国家和地区先后进行 了高住低训的研究和应用 。 高住低训是一种建立在传 统高原训练原理上 的一种全新训练方法 。 目前 国 内外高住低 训 的研究热 点多在某些生理生化变化上 ，如骨骼肌 的有氧代谢酶活 性 ，红细胞 生成和变形 能力 、激素 的调节等 。有研 究表 明高住低训对机体 的有 氧 能力有 良好 的改善作用 ，高住低训能刺激机体 e po 急性升高并维持在 高水平 状态导致机体 r b c 总量和 h b 明显增加 ，从而使 v o zm a x增加 ，进一步改善氧 的转运和利用 的能力 ，最终使运动员的有氧耐力得到提高 。雷 明光等动物实验 表 明高住低训对大 鼠胖肠肌抗氧化 能力有 明显 的提高 ，证实高住低训可 以提高 骨骼肌 的抗氧化 能力 。 心脏 作为血液循环系统 中的重要器 官 ，在运动员训练和 比赛过程 中发挥关 键作用 。 目前 国内外关于低氧训练对心脏功能影响的相关报道较 多 ，侯 晓辉研 究发现模拟 高原训练 组大 鼠有较 高 的心肌体重 比值 ，左 心 室重 量增加 明显高于 对 照组 。李俊 涛研 究表 明低氧 训练 结束后左心室收缩 功 能增 强 ，心 力储备有所 增加 ，获得 良好 的心脏适应性 。有研 究证 明高住低训 可使左 心室 收缩 分数和射 血分数增加 ，每搏输 出量 明显增加 ，表 明高住低训通过改变左心室 的收缩性而 增加心脏收缩功 能。黄丽英 的实验观察 了 4 周间歇性低氧训练后 的大 鼠心肌 的 电镜结果 ，但对 于在 一个 高住低训周期及复氧后整个过程 中心肌形态学 的动态 变化研 究却很 少 ，本研 究 旨在通过动态观察 2 8天 高住低 训及 复氧 7 天 的大 鼠心 肌形态学 的变化 ，结合相关 的生化指标 ，以探讨高住低训模式下大 鼠心肌 的损 伤及适应性变化 ，为高住低训 中运动训练方案 的研究提供一些理论依据 。 论文随机验证编号 : bt5301912311999 高住低训对雄性大 鼠心肌形态及抗氧化能力 的影响 2 文献综述 2.1 高住低训概述 传 统高原训练会使机体形成一系列适应性 的代偿 反应 ，在施加适宜负荷 的 运动训练 ，缺氧刺激叠加 ，加大 了刺激机体 的强度 ，使机体发生强烈 的应激反 应 以调动体 内各种潜力 ，从而产生 了一系列抗缺氧性生理适应 。但 同时研究发 现 ，高原训练 的效果受诸多因素 的影响，存在较大 的个体差异 ，还存在一些弊 端 。为 了克服 高原训练 的负面作用和种种不足 ，既有效地利用 高原训练缺氧刺 激提高机体转运氧和利用氧 的优势 ，又尽量避免其对 身体机 能的负面影响，各 国学者在 高原训 练 的基础上 ，进行 了大量 的有 关模拟 高原训练 的理论和 实践研 究 ， “ 高住低训 ”理论与方法 l 应运而生 。 2.1 .1 高住低训 的概念 “ 高住低练 ”来 自英文 l i v i n g h i gh一 t r a i n i n g f o w (h i l o ) ，是在传统 的高原训 练基础上发展起 来 的一种有效 的提 高运动员耐力水平 的科学 的模拟 高原训练 ， 通常指运动员居住在缺氧环境 中，而训练则在正常氧浓度环境 ，其特 点是: 让运 动员居住在 高原或人工低氧环境 ，充分调动机体对高地缺氧 的适应 能力 ; 在平 原或较低 的高度上训练又可达到相 当大的训练量和强度 2 1 ， 它解决 了传统高原训 练 中运动负荷 与缺氧 负荷 同时存在 的矛盾l 3 ， 让运动员避 开 了持续性缺氧 的种种 负作用 ，能明显提 高运动员的有氧耐力l 4 。 2.1 .2 高住低训 的提 出与发展 高住低 训是 由美 国学者 l e v i n e 于 1 9 9 1 年首先提 出的l 5 。他让实验组 (n=6 ) 张燕秋， 田振军. 模拟 高原训练新方法一 h i l 。的研究进展 j l .山西师大体育学院学报， 2006， 21( l ) : 108一 11 0 . l ev in g bd ， s tra y一 g un d er s en j.l iv in g h ig h - tr a in in g lo w ， ， :ef f eet o f m o d er a te一 altitu d e a c e lim a t iza t io n w it h low 一 al ti tude trai ning on perf o rm a n eej. j a ppl physiol， 1997， 83(l):102一 12 刘建红， 周志宏， 欧 明毫. h i l o 训练法及其在实践中的应用 j .中国运动医学杂志， 2003， 22 ( l ) : 6 8 7 1 . 周志宏， 刘建红， 王奎， 等. 利用低氧帐篷进行“ 高住低练” 对划船运动员运动能力影响的初探 j .中国运动医 学杂志， 2003， 22(3):1 56一 158. m i ya z a k is， sa k aia 丁he ef f e et of“ living hi gh一 trai n l ow ” on physical per f orm a n ee in ra t sj. int j b i om eteorol. 2000， 44(l): 24一 30. 论文 随机验证编号 : bt5301912311999 一4 - 高住低 训对雄性大 鼠心肌形态及抗氧化能力 的影响 在 2500m高度居住 ，1300m高度训练 ; 对照组 (n=3) 训练 、居住都在 1300m 高度 。结果实验组运动员的血容量 、v o zm a x都有增加 ，平原 500om跑成绩也 获得提 高 。因此 le v in e提 出高住低训能改善有训练运动员 的运动 能力 。 这种训练法 一经提 出，立 即引起 了有关专家 、学者 的注意 ，并进行 了诸 多 实验 以验证其有效性 。世界上最先将其应用到训练 中的可 能是芬兰奥林 匹克研 究所 的 r us k 。博士 。他于 199 2年设计并建成 了 “ a l ps s r o o m ”。其原理是用氧 气膜分离器和 空气混合机将房 间里 的空气氧分压调低 ，让运动员生活 、休 息在 低氧室 内，训练在常氧环境 。继芬兰 以后 ，瑞典 、挪威 、 日本 、美 国、澳大利 亚等 国家很快建立 了高住低训实验 室或训练 中心 ，并开始进行 高住低训训练 的 研究和应用 6。 2.1 .3 高住低训在运动实践 中的应用 2.1 .3.1 高住低训 与有氧耐 力 目前 国外 多数研 究认为高住低训 能提高运动员返 回平原 的运动 能力 ，特别 是有氧耐力，一些对 比研究认为，高住低训训练法和传统高原训练法对血液成 分 的影响相似 ，可 以通过缺氧刺激提高血液 epo 含量 ，进而提高血液 中血红蛋 白浓度 、红细胞数量和 红细胞压积 ，加强 了血液携带氧 的能力 ，从而有利于提 高机体耐力水平 。这是 因为高住低训训练法能刺激机体 e po 急性升高并维持在 高水平状态 导致机 体 r b c 总量和 h b 明显增加 ，从而使 v o zm a x增加 ，进一步 改善 了氧 的转运 和利用 的能力 ，最终使运动员 的有氧 耐力得 到提 高 。实践也证 明了这一 点 。从 目前 的研 究结果来看 ，高住低训法在 改善机体运氧和利用氧 能 力 的同时，又可保持正常 的运动强度进行训练 ，改善肌 肉的运动 能力 ，被认为 是 目前提高平原运动成绩 的一种可行 的训练方法1 7 . 8 . ” 。 2.1 .3.2 高住低训对运 动员乳酸代谢和 无氧代谢 能力的作 用 高住低 训不 仅可提 高运动 员在平 原 的有氧运动 能力 ，还 可 以改变 乳酸代谢 和提 高缓冲乳酸 的能力 ，提 高运动员在平原的无氧运动 能力 。 胡扬， 黄亚茹. 耐力训练 的新方法一一代h i lo ) 高住低训法i j . 体育科学， 200 1 ， 2 1 (2 ) : 66一 7 0 . 7 b o ni ng d . a lti tude a n d hypi xi a trai ning a shor t r e vi ew j.intj spor tsm ed.1997， 一 8/8: 565一 570. ，levine b o ， str即 一 o undersen jt he ef f e ets ofal ti tude trai ni ng are m edi a t ed pri m aril y by a c exim a t i za t i onj. a dy e x p med b id 2 0 0 1， 5 0 2 :7 5 一 8 8 . 9 s tr即一 g u n d ersen j， e h 叩 m a n即， l ev in e b n .“ l iv ing h ig 卜train ing lo w ” a一 tit u d e train in g im p ro v es sea lev el perf o r m anee in m al e a n d f e m ale eli te r u nnersij. a ppi physi ol 2001， 91(30):1 1 13一 20. 论文随机验证编号 : bt5301912311999 一5 - 高住低训对雄性大 鼠心肌形态及抗氧化 能力 的影响 c l ark 等人 的研究通过对乳酸动力学 ， 乳酸转运蛋 白和肌 肉缓冲能力 的测试 ， 表 明 2 0天 的高住低训可 降低运动员在平原剧烈运动时的血乳酸浓度 ，但是不会 改变骨骼肌乳酸代谢和对 ph 调节的能力 0 。g o r e 等学者 的研 究显示高住低训 2 3天可 以提 高运动员肌 肉缓冲乳酸的能力和提高运动员平原 的次最大强度运动 能力川。n e l a 等学者观察到 8 名 40 0 m 运动员高住低训 1 0天后 明显提高了 在平原的 40 0 m 运动成绩和安静时血液的 ph 值 ，提高 了在不 同的次最大血乳酸 浓度(3、5、7、1 0 、1 3 o l /l ) 运动时的速度 ，尤其是显著提 高 了血乳酸为 5、 7m m o l 几 浓度 时的运动速度 ， 作者分析高住低训可提高运动员平原 40 0 m 运动成 绩的原因主要与调节酸碱平衡和乳酸代谢能力改变有关【 2。 2.1 .3.3 高住低训可以提高骨骼肌抗氧化能力 雷 明光等将大 鼠置于 1 2 .17% 0 2环 境 中饲养 ，常氧环境下训练 ( 5次/周 ， 7 0 % v 0 2m a x强度 跑 台运 动 )，共 1 0周 。结果表 明，最后 一次训练 4 8 h 后胖肠肌 m d a含量 明显减 少 ，cg px 活性显著增加 ，提示骨骼肌抗氧化 能力经 高住低训 后有所提高 。由于骨骼肌抗氧化能力 的提高，高住低训大 鼠更容易完成 9 0分钟 的大强度动 r l 练 ， 3。 2.1 .3.4 高住低训可 以保证运动员正常的训练量和强度 有实验 4 将 3 9名长跑运动员随机分成 3 个实验组 ，每组 1 3人 。第 1 组为 高原训练组 ，受试者在海拔 2500m 高地训练和生活; 第 2 组为高住低训组 ，受试 者居住在海拔 25o0m 高地 ， 在海拔 125 0 m 高度 的地方训练;第 3 组为平原训练组 ， 受试者在平原训练和生活 。 结果表 明， 经 4 周训练后 ， 第 1、 2 组 的受试者 v o zm a x 平均增加 了 5% ，r b c 平均增加 了 9% 。但从运动能力来看 ，仅高住低训组显示 了其 能力 的改善 ，如最大 吸氧量 、肺通气 闽出现 时的平均跑速 提 高 ，5000m跑 平均减少 13. 4 5等 。第 3 组无论是 v o zm a x 、r b c ，还是跑速 均无显著性变化 。 研 究者认 为 ，高住低训组运动 能力 的明显提高除 了与 v o zm a x提 高 以外 ，还与 高住低训 实施过程 中保持 了正常 的训练量和强度有关 。 10 e lark ， a u g h ey ， o o re， et a le f f eets o r live h ig h train lo wh y p o x ie e xp o sure on laeta t e m eta bo lismin train ed hu m a nj a p p i p hy sio l， 20 0 4 ， 9 6 :5 17 一 52 5 . 1 1 o o re ej， h a hn ao ，a u g h 即 rj， et al.l iv e h ig h ， train lowin creases m u sele b u f f er eap aeity a nd su bm a xim ai eyeli ng ef f i eieney a cta physiol sea n d， 200 1， 173(3): 275一 286. 12 n um m ela a ， r u sk o h . a eelim a t iza t io n t o altit u d e a nd n or mox ie train in g im p rov e 4 ( x ) m ru n n in g p er f orm an ee a t sea i evelj spor t s sei ， 2001， 18(6): 411一 419. ， 3雷明光， 何文革， 张贵友， 等. 模拟高住低训对大 鼠胖肠肌抗氧化能力的影响.中国运动医学杂志， 200 3 ， 2 2 : 6 0 6一 6 0 8 . 4 l ev in e bd .“ l iv in g h ig h一 t r ain in g 一 o w ” :th e ef f eet o f altitu de aee lim a t iz a tio n/n o r mox ie tra in in train ed ru n n ers j. m ed sei spor t s e x ere.1991， 23:525. 论文 随机验证编 号 : bt5301912311999 一6 - 高住低训对雄性大 鼠心肌形态及抗氧化能力的影响 2.1 .4 高住低训 的优点 高住低训 的运动 负荷 与缺氧 负荷交替进行 ，从而使缺氧 负荷和运动负荷 能 够相互协调 ; 可 以根据不 同运动员的特 点选择最佳 的高度;可 以保证运动员正常 的训练量和训练强度 。 高住低训是一种建立在传统高原训练原理上 的一种全新训练方法 。其提 出 至今只有 1 0余年 的时间。部分研 究表 明，高住低训训练能增加机体的最大吸氧 量和红细胞数 ，且 随着 训练期 的延长 ，一定负荷下所对应 的乳酸值逐渐减少 。 高住低训训练法还 能刺激 epo 生成增加 ， 从而 rb c 总量增加 ， 最大摄氧量上升 ， 运动员 的有氧 耐力水平提 高，从理论上讲平原运动 能力加 强 。 高住 低训还 可 以解 决常用 的传统 高原训练 中的不足 ，如肌 肉因长期缺氧造 成 的萎缩 ，最大 吸氧量下 降所 引起 的训练强度 的降低 以及过度 训练 引起 的易发 生等 。同时又可 以保持正常强度 的训练 。 2.2自由基概述 2.2.1 自由基 的概念 自由基 (f r e e ra d ic a l )是指外层轨道上含有一个或一个 以上未配对 电子的分 子 、原子 、离子或集 团，是人体生命活动 中多种生化 反应 的中间代谢产物 ，具 有高度 的化 学活性 。氧是体 内最活跃 的电子受体 ，大 多数生物化学反应都与氧 有 关 ，因此人 体 内以氧 形成 的 自由基最重要 ，通 常体 内主要 的氧 自由基包括 : 超氧 阴离子 (0 2一 )、 经 基 自由基 (o h . )、 烷氧 自由基 (r o 一 )、 烷 过氧 自由基 (r o o 一 ) 等 。这些 自由基连 同其衍生的单线态氧 (0 2)、过氧化氢 (h zo z) 和氢过氧化物 (r o o h ) 等统称 为活性氧 (reaetive oxygen speeies ，r o s )。 机体 内的 自由基来源 于外源性和 内源性两种 。外源性 自由基是指 由体外理 性 因素而产 生 的。 内源性 自由基则是在体 内生化 反应过程 中产 生 的。在细胞 内， 线粒体 、 内质 网、细胞核 、质膜和胞液 中都可 以产 生 自由基 ，有 的属酶促反应 ， 有 的属非酶促反应 。内源性 自由基 以活性氧为主 。 生物 自由基对机体 的影响具有两重性 。一方面 ，机体 内的 自由基参与机体 生理代谢与生物合成 ，杀死病原微生物 、癌细胞等 ，对机体是有利 的;另一方面 ， 论文随机验证编号 : bt5301912311999 一7 - 高住低训对雄性大 鼠心肌形态及抗氧化能力的影响 自由基平衡破坏 时会造成机体损伤 ，引起疾病【 ” 。 大量研 究证 明，生物机体各组织 、器官、系统不论在 安静状态下 ，还是在 运动 中 ，均会产 生 不 同程度 的 自由基 。正常情况下 ， 自由基 的生成 与清 除维持 着动态平衡 ，不会造成对机体 的损害 ，这是 因为机体 内同时存在着清 除 自由基 的酶和 非酶类物质 。在某些生理状态 (如剧烈运动 ) 和病理状态下 ， 由于 自由 基生成增加和/或抗氧化 能力下降，过量 的 自由基会 引发脂质过氧化反应 ，对机 体造成伤害 ，其受损大小取决于抗氧化系统消除 自由基 的能力 。 2.2.2自由基 的生物学活性 自由基 的化 学性质 十分活泼 ，几 乎所有 的细胞成分都 能受 到它 的攻击 ，当 自由基代谢 失衡 时 ，氧 自由基可使生物大分子如核酸 ，蛋 白质膜 多不饱和脂肪 酸 (pu fr ) 发生损伤 ，引起超氧化反应 ，生物大分子 出现交联或断裂 ，使膜 的 空隙增大 ，通透性增加 ，毛细血管 内皮细胞损伤 ，出现炎症和退行性变化 ，内 质 网膜 、线粒体膜 、溶酶体膜等生物膜 系统 的结构和功能发生损害 ，导致细胞 广泛性损害 。除直接损伤细胞膜和细胞 内成份外 ， 自由基还 能对细胞外 间质成 份和抗氧化酶系统造成损伤 。 由于 自由基性质 活泼 ，其作用没有专一性 ，所 以 自由基和脂质过氧化反应 可 导致 细胞 的广泛 性 损 害 ，如何提 高机 体消除 自由基 的能力 ，提 高运 动水平成 为运动领域的一个非常重要的研究课题 。 2.2.3 机体 的抗氧 化 系统 正常情况下 ，体 内不断产生 自由基 ，但并未对机体造成严重损害 。其原因在 于体 内存在 抗氧化 机 制 。机体 内 自由基 的清 除可通过 自由基相 互碰 撞 而淬灭 ， 也可与体 内天然 的 自由基清 除剂或抗氧化剂反应而终止链锁 反应 。 内源 性抗氧 化 剂及 是 指机 体 自身体 内存在着 的能有 效清 除氧 自由基 的酶类 或非酶类物质所组成 的一个 防御系统 : (1 )酶促 防御系统 ， 包括超氧化物歧化酶 ( s o d ) ， 过氧化氢酶 (c a t ) ， 谷肤甘肤 过氧化物酶 (g sh 一 px ) 等 ，能有效地清 除活性氧并终止 自由基链式反应 。 陈媛， 周玖.自由基医学 m .北京: 人 民军医出版社， 19 9 1.13一 3仓 论文随机验证编号 : bt5301912311999 高住低训对雄性大 鼠心肌形态及抗氧化能力 的影响 (2 )非酶 防御系统 ， 维生素e 和胡萝 卜 素可 以防止脂质过氧化物 的生成 ， 维生素c 、半肤氨酸 、谷肤营肤 (g sh ) 等均 能在细胞 内控制 自由 基反应 。在生理条件下 ，机体贮存有足够 的抗氧化剂 以抵抗活性氧 产生 。这些抗氧化剂每一种都起着独特 的作用 ，同时彼此在功能上 又 相 互 补 充 。它 们 的功 能 也 依 赖 于大 量 其 它 的酶 ，如 辅 酶 1 1 (n a d ph ) 、谷 肤 甘 肤 还 原 酶(g r ) 、葡 萄 糖 一 6一 磷 酸 脱 氢 酶 (g 一 6一 p d h )。 此外 ，总抗氧化 能力 (t - a o c ) 是反映体 内总的抗氧化 能力 的指标 ，该指标 综合反映 了体 内抗氧化酶系统如so d 和非酶系统如g sh 、维生素e 、c 等 的抗氧 化活力 ，总抗氧化 能力的高低与机体防御体系密切相关 ，直接反映机体 的健康 程度 。 过氧化 与抗氧化平衡相互制约 ，如果前者 占优势 ，则抗氧化系统 的功效将 决定氧化应激损伤 的程度 ，于是生物体就提供 了一个氧化损伤 与抗氧化防御 间 的动态平衡 体系 。 为 了清 除机体 内的 自由基 ，可 以通过适 当增加外源性抗氧化剂的方法 。要增 加外源性抗氧化物 ，除改善食物 结构外 ，还可 以补充v e 、v c 、胆 胡萝 卜 素等营 养物质 。常见 的抗氧化 中药为甘草 中的皂贰 、银杏 中的黄酮 、知 贝母 、丹参 、 黄茂、党参 中的一些成分 ，它们都具有很强的抗氧化 自由基 能力 。 2.2.4 运 动和 自由基 急性运 动对 自由基 的影 响 急性运 动可深刻 改变细胞和组织抗氧化状态 ，对 体 内 自由基 的产 生具有促 进作用 ，有研究表 明，它可 明显增大活性氧如 0 2一 ，o h ，h zo :及 lpo 等 的形成 ， 急性运动可 引起心脏 、骨骼肌和肝脏等组织 so d 和 g px 等抗氧化酶 的活性增 高 “ ， 许豪文等发现 3000m 跑后 m d a 浓度显著高于运动前水平 ， 运动后 so d ， g sh 一 px也 明显 升 高 ，可见抗氧化酶活性 的升 高不足 以清 除生成增加 的 自由基 17 16 ji l l ， l eieh t w eis s l .e x ereise a nd o x id a n t stress :s o u ree of f r ee r耐 ieals a nd 小eir im p aet o n a n tiox id a n t sy stem s. a g e . 19 9 7 ， 2 0 :9 1一 10 6 . 许豪文. 急性运动时人体血浆脂质过氧化物及血液 中抗氧化机制 的研 究【 c . 见:中国体育科学学会运动医 学学会.198 9全 国运动医学学术会议论文摘要汇编. 北京: 人 民体育 出版社.198 9 ， 3 2 . 论文 随机验证编号 : bt5301912311999 一9 - 高住低训对雄性大 鼠心肌形态及抗氧化 能力的影 响 张蕴馄等 8 报道力竭性游泳后小 鼠肌组织 自由基生成增 多，l po水平显著 增加 ，同一运动 负荷对 小 鼠不 同组织器官 自由基代谢 的影 响不尽相 同，以骨骼 肌变化最为明显 ，肝脏次之 ，脑组织变化相对稳定。张钧等 l” 观察 了大 鼠 9 0 m i n 运动和力竭运动后心肌线粒体脂质过氧化水平 ，发现 9 0 m i n运动后心肌线粒体 各项指标未见 明显变化而力竭运动后心肌线粒体脂质过氧化水平显著提 高，抗 氧化能力显著下降。曹 国华 2 0 l 研究发现游泳后小 鼠肝脏组织 内 自由基增加 。丁 树哲 2 j报道疲劳运动 中一次力竭跑和游泳后大 鼠心肌脂质过氧化水平升高，对 细胞膜有损伤作用 。衣雪洁1 2 2 ， 2 3 探讨力竭性游泳造成 胃肠功能紊乱 的机理发现 在运动 3 0 m i n 和 6 0 m i n 组 中，胃、肠 m d a 含量显著增加 。杨建 昌等 2 4 观察了 大 鼠游