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研究目的:建立大鼠运动疲劳模型,并通过观察大鼠在一次性力竭运动过程中及恢复阶段血液代谢产物及能量物质的动态变化,以及大鼠运动行为能力、纹状体氧化损伤程度,客观评价大鼠运动疲劳模型的可靠性,为后续进行大鼠运动疲劳中枢与外周机制的电生理、微透析电化学等方面的活体动态研究提供实验基础。 研究方法:选取清洁健康雄性Wistar大鼠(8周龄)作为实验对象。采用多级递增负荷跑台运动方案(跑台坡度为0°,负荷分为三级)建立一次性力竭跑台运动动物模型。采用爬绳、网格、爬梯运动及组合运动4种行为学实验测定大鼠在力竭运动后前的运动行为能力;采用尾部静脉连续动态取血法,分别测定大鼠在安静、运动30 min、运动90 min、力竭、恢复30 min、恢复90 min各时间外周血葡萄糖(glucose,GLU)、血乳酸(lactic acid,LD)、血尿素(blood urea nitrogen,BU)、血丙二醛(malondialdehyde,MDA)浓度和血肌酸激酶(creatine kinase,CK)、血超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性;并对安静、力竭、恢复90 min各时间纹状体组织SOD活力、MDA水平变化进行研究。 研究结果:1.大鼠力竭时前肢、后肢、四肢协调及全身协调运动的行为能力显著下降(P＜0.01),力竭运动后24h基本恢复到安静水平(P＞0.05)。2.一次性力竭运动过程中大鼠血液代谢产物及能量物质呈现阶段性的动态变化,外周血LD、BU、MDA浓度及CK活性均较安静时显著性增高(P＜0.01);GLU浓度、SOD活性较安静时显著性降低(P＜0.01)。3.大鼠力竭时纹状体SOD活力、MDA水平均显著高于安静水平(P＜0.01),恢复90min有下降趋势,但仍显著高于安静水平(P＜0.01)。 研究结论:本模型采用国际通用的跑台单因素造模,相对其它造模方法,跑步较简单,大鼠反抗较少;运动强度递增,运动程度定量;跑步过程中坡度保持不变,避免大鼠跑姿不稳。通过连续检测一次性力竭运动过程中大鼠血液代谢产物及能量底物浓度的变化,更客观地揭示了大鼠在运动疲劳形成、发展、恢复过程中各指标的动态变化规律及阶段性特征。力竭时,行为及运动能力显著降低,外周血LD、BU、MDA浓度及CK活力较安静时显著增高,SOD活性、GLU浓度较安静时显著降低,说明大鼠已达到疲劳状态,运动疲劳模型复制成功。大鼠力竭时,纹状体氧化应激反应加剧,说明中枢氧化与抗氧化平衡失调,与外周的脂质过氧化并存。提示模型大鼠中枢疲劳与外周疲劳状态具有一致性。本研究建立的大鼠疲劳模型可用于后续运动疲劳机制的相关研究。