不同周期的运动训练大鼠骨骼肌结构改变与磁共振磷谱特征在不同周期的运动训练中的变化研究.docVIP

　　不同周期的运动训练大鼠骨骼肌结构改变与磁共振磷谱特征在不同周期的运动训练中的变化研究----运动训练论文 --1 前言 1.1 中等强度运动对骨骼肌超微结构的影响 运动训练过程中，中等强度的运动训练是最有效的发展骨骼肌的方法[1]。李开刚等[2]通过对大鼠进行 16 周强度分别为 26m/min、30m/min、36m/min、42m/min 的运动训练，来观察不同的运动强度对大鼠骨骼肌的影响。结果表明，在 30m/min 强度下大鼠骨骼肌得到最好的发展。骨骼肌氧化能力的强弱与其线粒体持续合成 ATP 的能力紧密相关。运动训练可使线粒体的数目,大小、容积密度以及线粒体蛋白含量发生明显的变化[3]。不同的训练将导致线粒体产生不同的变化。Hoagic resonance spectroscopy，MRS )是利用磁共振现象及其化学位移来研究化合物的存在或分子结构的一项技术。它是目前仅有的可对活体组织的磷化物进行定量分析的无创性方法[5]。磷化物的浓度与能量代谢密切相关，测得磷化物、及其代谢产物的相对浓度即可得出机体的能量代谢水平。 最早的磷谱测定是由 Moon 和 RIChardS 在 1973 年通过对完整的红细胞、新鲜肌肉标本的磷谱测定来完成的。MRS 进入临床以 Gordon 在 1978 年得到的第一个人体31P-MRS 标本为标志[6]，至此31P-MRS 被广泛应用到临床诊断以及生物医学的研究中，由于技术的原因，当时31P-MRS 仅局限在剖面成像（T1 和 T2 加权成像技术），主要观测机体在形态解剖学上的改变。90 年代初，随着快速成像技术（如 SPIRAL 和 EPI），扩散加权成像法，灌注加权成像法，磁共振血管造影，化学移位成像等先进技术的发展与成熟,磁共振成像不再仅仅局限于观测生物体的解剖结构，而是开始被用于研究生物体的功能与活动机制[7]。现在，31P-MRS 技术在临床诊断、分子生物学和科学化的运动训练等方面广泛应用，成为当今医学领域不可缺少的无创性的研究方法。 骨骼肌磷化物含量丰富，因此，31P-MRS 技术在临床中应用最早是对正常及病变的骨骼肌能量代谢的研究，其他组织器官的磷化物浓度、分布各不相同，例如：正常情况下，肝脏、肾脏中不含 PCR,肌肉中的 PME、PDE 相对含量要低于其他的组织，而在人脑中不同的部位其各种含磷代谢产物的浓度各不相同。随着31P-MRS 技术的不断进步，31P-MRS 技术首次应用于人体肿瘤的研究，Griffthe 等[8]在活体得到横纹肌肉瘤的磷谱特征，至此，31P-MRS技术逐步进入到对脑、心脏、肝脏、肿瘤的能量代谢研究中[9]。31P-MRS 在体育中应用始于上世纪 80 年代末期 90 年代初期，以研究骨骼肌新陈代谢为主要内容。进入 21 世纪，研究领域逐步扩大，并随着运动医学的迅猛发展，逐渐渗透到体育的多个领域。 1.2.231P-MRS 技术在体育运动中的应用 目前，31P-MRS 在体育中的研究按干预程度划分为直接测定分析和施加因素测定分析。直接测定分析多用于31P-MRS 进入体育领域初期，通过对特定机体进行磷谱分析，进行定量或对比研究。随着31P-MRS 在体育领域不断深入，施加条件也越来越多，研究越来越专业，水平不断提高。本文着重阐述施加因素的测定分析。施加因素，顾名思义，即通过设定特定条件对其造成预想的效果。而体育运动，尤其是竞技体育，就是通过特定的训练，从而达到特定的训练效果。 日本学者通过对 6 名久坐人群[10]受试者的磷谱来评估久坐人群骨骼肌氧化新陈代谢以及 O2的供应和需求的缺陷。31P-MRS 检查结果表明久坐的和训练过的人群氧气有效性的改变，能清晰的分析到肌肉利用氧气的能力。当呼吸高氧气体时，这些久坐不动的受试者和那些训练过的人差异显著，最大氧化能力在恢复期 PCR 不提高[11]。 大阪大学健康与体育运动科学学院研究人员利用31P-MRS 技术对 6 名久坐的健康男性受试者，5 名男性短跑者和 5 名男性长跑者的股二头肌在运动期和恢复期间进行测量[12]。结果显示长距离跑者与久坐受试者在相同运动强度下运动，前者的 PCR 和 PI 变化较小。瞬时反应 PCR 和 PI 在恢复期间具有初级动力学特征。运动结束后，长距离跑者与久坐人群相比 PCR 和 PI 恢复速率明显要快（P--即刻取材，以备电镜超微结构观察。 2.3 动物模型建立 动物模型参照 Bedford[16]渐增负荷跑台动物模型，模型设计如下：运动组在实验室适应环境 7 天后，以坡度 0°，15m/min,5～10min/d 适应性训练 3d，隔日大鼠在电动跑台上开始运动训练，按Ⅰ级：坡度 0°,15m/min,5min；Ⅱ级：坡度 0°,25m/min,5min；Ⅲ级；坡