低氧间歇训练对大鼠骨骼肌HIF-1α及糖代谢相关酶的影响

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目的:通过监测运动后即刻大鼠血乳酸浓度建立运动动物模型,并与低氧刺激相结合探讨低氧或/和间歇高强度训练对大鼠体重、肌糖原含量以及骨骼肌组织SDH、LDH酶活性的影响,以及HIF-1α在其中所起的作用,探寻糖代谢酶活性与HIF-1α的相关性。方法:50只健康雄性SD大鼠随机分为5组:常氧对照组、高住对照组、常住常练组、高住常练组、高住低练组,每组10只,进行低氧间歇训练,正式训练每周训练5天,实验共持续8周。实验结束后,所有大鼠均在实施腹腔麻醉术后处死,采血3ml;取一侧腓肠肌制备组织匀浆液,另一侧做石蜡切片。测定全血中的Hb、Hct、RBC,组织LDH、SDH活性和肌糖原含量。石蜡切片测定HIF-1α的蛋白含量。结果:(1)大鼠在运动后即刻血乳酸浓度在12mmol/L左右,各组间血乳酸浓度差异不显著(p>0.05),符合间歇高强度运动;(2)高住常练组、高住低练组HIF-1α蛋白表达与常氧对照组相比差异具有显著性(p<0.05,p<0.05)。(3)高住对照组和常住常练组、高住常练组、高住低练组四组与常氧对照组相比大鼠的肌糖原含量提高了,且差异具有显著性(p<0.01,p<0.001)。高住常练组、高住低练组与高住对照组相比增加了120.4%、124%,差异具有非常高的显著性(p<0.01,p<0.01)。(4)实验后常住常练组、高住常练组和高住低练组大鼠的体重与常氧对照组相比减轻了,且差异具有显著性(p<0.05,p<0.01,p<0.05)。高住常练组、高住低练组与高住对照组相比体重分别减轻了14.5%、13.5%且差异具有统计学意义(p<0.05,p<0.05)。(5)高住对照组比常氧对照组大鼠的SDH活性增加了189.5%,差异具有显著性(p<0.01)。常住常练组、高住常练组、高住低练组与常氧对照组相比差异具有显著性(p<0.001)。而高住常练组、高住低练组与高住对照组相比增加了72.6%、73.0%,差异具有非常高的显著性(p<0.05,p<0.05)。(6)SDH活性与肌糖原含量的相关系数为0.500(p<0.01)。(7)LDH活性从常氧对照组到高住低练组呈现一个降低的趋势,且各组之间的差异不具有显著性。(8)HIF-1α与LDH呈现负相关,相关系数为-0.703(P<0.01)。HIF-1α与SDH呈正相关,相关系数为0.792(P<0.001)。结论:(1)通过血乳酸检测,更好调整并控制了运动强度,整个训练属于强化性间歇训练。(2)间歇训练组RBC、Hb及Hct指标显著降低,可能大强度运动造成细胞溶血所致;低氧组无明显变化,低氧间歇训练组RBC、Hb及Hct呈现下降的趋势。(3)间歇训练以及低氧训练在一定程度上具有降低体重的效果,单纯低氧有降低体重的趋势,但是不明显。(4)低氧间歇训练明显促进HIF-1α表达,但是单纯低氧或训练并不明显,可能是单纯低氧或训练都不足以刺激机体达到一定缺氧的程度有关。(5)低氧和/或间歇训练都可以增加糖原储备,但单纯低氧不及间歇训练或低氧训练明显。低氧和/或训练都能够提高有氧代谢能力的提高。实验各组糖酵酶能力呈现下降的趋势,这可能与检测的骨骼肌类型有关以及检测时间有关。(6)HIF-1α抑制了糖酵解能力的提高,其原因尚不明确;糖有氧代谢酶促进了糖原储备的提高;HIF-1α促进了糖有氧代谢能力提高,可能与HIF-1α多种低氧调节基因有关。
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