预处理技术探究现状及其在运动训练中应用前景

1、预处理技术探究现状及其在运动训练中应用前景目前，缺血预处理的研究正在从动物实验研究迅猛地推进 临床应用等广大领域，而将此技术与运动训练相结合的研究 已有人正在尝试，并已初步取得了可喜的成果。因此，缺血 预处理不仅在医学领域，而且在其他众多领域包括体育科研 领域都具有极其广阔的研究前景和应用前景。1预处理的研究现状1.1预处理的保护作用的研究现状1.1.1对心脏的保护作用目前研究表明预处理对心脏的 保护作用主要涉及以下三个方面：即缩小心肌梗塞面积、减 少恶性心律失常的发生及促进心肌功能恢复。大量研究表 明：缺血预处理具有比任何保护性药物都强的心肌保护作 用，是到目前为止唯一真正有效保护缺血心肌的

2、途径。1. 1. 2心脏以外其他组织器官的保护作用ip现象不仅存 在于心脏，还存在于心脏以外的组织器官。刘秀华等实验证 实ip可以明显减轻大鼠、小肠、肝脏和肢体的i/r损伤1。 1992年forrest等首次将缺血预处理应用于骨骼肌的实验， 他们发现缺血预处理对骨骼肌的保护效果较心肌更佳2。 同年mounsey等报道，经缺血预处理后骨骼肌的梗塞面积减 小3o 1995年pang cy等发现预处理可以提高骨骼肌内 高能磷酸盐的含量4。最近，lorenz g等的研究又首次证 实预处理对骨骼肌的肌力、收缩力和耐受力均有保护作用5。li等采用阻断与恢复肺门血流的方法对兔的肺脏进行 ip,明显减轻后续长

3、期i/r造成的肺组织的损伤6o zahir 等采用3轮各10 min的ip明显减轻后续长期i /r造成的 大鼠腹直肌皮瓣的损伤7。attkiss通过ip明显改善了兔 股直肌后续3. 5 h缺血后组织的含氧量8o miyazaki等 报道对狗进行ip可以保护经过缺血区的交感和副交感神经 纤维的自主反射功能9。1.1.3远隔器官的保护作用早期的研究发现，对狗的冠 状动脉左旋枝进行ip可以明显减轻后续长时间对左前降枝 结扎所致的损伤，提示ip的保护作用可以存在于远隔组织。 pell等报道，对肾脏进行ip,能明显缩小心脏i/r所致的 心肌梗塞面积10。武旭东等报道小肠的ip能减轻心脏i /r 损伤11

4、。1.2预处理的保护时程的研究1.2.1预处理的保护作用有限性因为ip只能延缓心肌细 胞的坏死，而不能阻止心肌细胞的坏死，如不给予再灌注， 持续缺血迟早会导致组织坏死，所以预处理的保护意义主要 不在于持续保护时间的长短，而在于推迟了心肌坏死的发生 的时间。1.2.2预处理的双相保护时程有资料报道，预处理具有 在时间上两个不连续的保护阶段，一个是预处理后即刻出现 的保护作用，第二个保护时相一般出现在预处理即刻保护消 失后的24 h到几天内重现，称预处理的延迟保护作用或保 护的第二窗口，又称预处理的记忆。延迟保护作用的保护强 度较弱，但持续时间较长，因此可能具有更大的潜在的实用 价值。1.3预处理

5、实验方法的研究现状预先反复短暂缺血可以 调动机体内源性保护机制从而延缓或减轻组织后续缺血再 灌注损伤的现象称为缺血预处理。缺血预处理作为经典的预 处理方法具有一定的局限性，例如：有研究报道预处理的次 数过多并不能肯定产生累加性的保护效果。而且，预处理的 缺血时间具有一定的阈值。alison等研究报道，将大鼠的后 肢进行先后5 min的缺血与再灌注，这可以减轻其胫骨前肌 在随后进行的4 h的缺血与1 h的再灌注后所造成的结构损 伤，而更长或更短时间的缺血预处理则起不到保护作用 12。所以，人们一直在探索更有临床实用价值的预处理 方法。目前新的预处理方法主要有以下几种：1.3. 1缺氧预处理指用一

6、次短暂的缺氧刺激可使组织细 胞在后续的长期缺氧（或缺血性缺氧）中得到保护。有人对 小鼠和人心室肌缺氧预处理后发现，可以提高细胞的存活率 及收缩性。另外，反复一次或几次短暂的缺氧复氧也可以起 到预处理的效应。张翠萍等报道低氧预处理能改善淋巴细胞 的免疫功能13。1.3.2药物预处理是指用药物对组织进行预处理，从而 增强机体对后续长期缺血缺氧抵抗力的预处理方法。具有良 好的临床应用前景。1.3.3温度预处理研究表明，用42匸灌流液灌注大鼠心 脏可以使大鼠心脏在后续的常温（37。0 i/r中得到保护， 并伴有热应激蛋白转录和翻译水平的升高14。这提示温 度预处理是一种有效的预处理方法。1.3.4快速

7、起搏预处理是指通过快速起搏造成心肌短暂 的供血减少，进而对后续的长期缺血产生保护。这种方法消 除了 ip因本身短期缺血而导致的心律失常，具有良好的临 床应用前景。1.3.5交叉预处理它是指对一种器官或组织实施缺血预 处理减轻了其它器官或组织的缺血（再灌注）损伤现象。有 研究报道，肾脏缺血预处理能增强心脏的电稳定性。武旭东 等人研究发现小肠缺血预处理对大鼠心脏缺血再灌注损伤 有保护作用15。1.3.6其他预处理研究表明牵张预处理、钙预处理以及 能量应激预处理对心脏也具有明显的保护作用。还有一些新 的手段正处于研究阶段，如低剂量电离辐射预处理、皮质扩 散抑制、电针预处理等方法。2预处理在运动医学中

8、的应用前景临床上通常利用药物保护和再灌注保护（即血管再通 术）这两种途径保护缺血心肌，但药物保护疗效有限，而血 管再通术通常会伴有再灌注损伤以及三分之一左右的病人 出现血管再狭窄。而预处理则为心肌的保护提供了第三条途 径，作为一种内源性保护现象，预处理在临床上主要应用于 缺血性心、脑血管病的防治及器官移植的开展。在运动医学方面，terrados曾于1990年用止血带对10 名未经训练的男性受试者单侧大腿血流进行部分的阻断，让 他们训练四周后发现与正常训练腿相比，缺血训练腿的骨骼 肌组织柠檬酸合成酶活性显著升高16,说明缺血训练可 提高有氧代谢的能力。这种缺血训练就相当于对训练腿进行 了缺血预处

9、理。近几年已有研究者利用缺血预处理手段对骨 骼肌缺血、缺氧做了大量实验观察研究，已有人做了动物实 验，最近魏国等在对非系统训练者进行递增缺血强度的限制 肌血流量运动训练的实验中发现限制肌血流量运动训练在 一定程度或范围内能够提高机体内抗氧化酶水平，增强骨骼 肌的抗氧化能力17。王岸新对速度滑冰运动员进行了限 制肌血流负荷训练的实验研究，实验所得生物学指标及参数 证明这种训练方法有较强的可行性，实验中利用气囊式止血 带在激光多普勒血流检测仪的监测下，准确的限制20%系统 训练者双侧大腿骨骼肌内部的血流供应，让受试者进行多次 中等负荷强度的间隔训练，通过比较分析训练前后血中超氧 化物歧化酶（sod

10、）、谷胱甘肽过氧化物酶（gsh-px）、总抗 氧化能力、磷酸肌酸激酶（ck）、丙二醛（mda）、血尿素氮 （bun）、血乳酸（bla）含量的变化，发现采用这种训练方 法引起了运动员血中抗氧化酶活性的增高，提高骨骼肌的抗 氧化能力，增强骨骼肌防御损伤能力。同时可以避免大强度 训练中造成的机体的过度疲劳，从而优化了运动训练的效率 18。当今随着竞技体育的不断发展和运动技术水平的不断 提高，对运动训练科技含量的要求也越来越髙，越来越多的 高科技训练手段被广泛地应用于运动训练中。通过大量的实 验和实践，人们发现高原训练、仿高原训练、高住低练训练 以及低压氧训练、缺氧训练等训练方法可以提高运动员的无 氧

11、耐力，进而提高运动成绩，但其中的机制一直未能完全搞 清楚。运动员经过多年较大强度的系统训练后，其肌肉力量 及运动能力不断提高。这极有可能是在进行剧烈运动时，尤 其是在缺氧环境下的高强度训练更易造成心肌、骨骼肌乃至 整个机体的绝对或相对缺血，缺氧，而当运动强度的下降， 就能使整个机体的缺血、缺氧状态迅速缓解。这就相当于心 肌、骨骼肌、以及机体组织多次经受缺血预处理过程，并不 断获得预处理的保护作用。而高原与平原的交替训练，以及 运动前的热身等都具有相似的道理。然而在运动训练中，应 用类似限制肌血流量负荷训练等训练手段，它依据缺血预处 理原理，利用外部条件的变化来改变骨骼肌内部的血流供应 状态，模

12、拟在运动训练中骨骼肌收缩时产生的相对缺血、缺 氧状态，从而能加快提高骨骼肌生物收缩效应，尽快提高机 体的运动能力，从而有助于更快的取得好的运动成绩。随着体育科学的迅猛发展，传统的训练方法及理论受到 了不断的冲击，人们已经欣喜的看到许多的增进运动能力的 辅助手段（譬如营养、生理、药理、心理、以及力学与生物 力学等）被广泛的应用于运动训练中，运动员的运动能力及 运动成绩同时也取得惊人的提高，若干年前认为的许多人体 极限记录被不断刷新。可以预料，随着广大体育科研工作者 对预处理这一内源性保护现象的充分重视和不断深入研究， 将有助于阐明一些训练方法的原理和科学训练的规律，同时 有助于进一步解决和解释许

13、多运动医学领域的热点问题，诸 如：高原训练、间歇运动和缺氧运动的训练机制、常压下仿 高原训练的机理、如何调整高原训练和参加比赛的时间？等 等，这些问题的解决对于高效、安全的应用一些新的高科技 训练手段具有极为深远的意义。3总结预处理的保护机制较为复杂，极可能为多种因素同时参 与。用预处理的手段调动机体内内源性保护机制对人类一些 疾病的预防和治疗的提供了新的有力武器，受到医学界的高 度重视。由于其诱导方法简单，并能在短时间产生效果，在 运动训练上可提出新的训练方案。因此有着极其广阔的应用 刖景。参考文献：1 刘秀华，王士雯，武旭东，等蛋白激酶c在非 心脏器官预处理中的作用j.中华医学杂志，199

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