高强度间歇运动对骨骼肌糖原含量的影响及机制研究.docxVIP

? ? 高强度间歇运动对骨骼肌糖原含量的影响及机制研究 ? ? 施曼莉，朱 荣 运动过程中，葡萄糖是骨骼肌最重要的能源物质之一，肌糖原则是葡萄糖的储存库，运动时肌糖原分解产生大量ATP以供肌肉活动利用，运动后的恢复过程主要是肌糖原的再合成，因此，肌糖原的储备与再合成的速率是影响运动能力与训练效果的重要因素［18］。近年来，在传统有氧运动方式（持续有氧运动）基础上，发展了一种新颖的运动模式，即高强度间歇运动（high intensity interval training，以下简称“HIIT”）。实验证实，HIIT是一种有效率的训练方式，只需较少的运动时间即可达到与低强度长时间运动消耗同等的能量，已在竞技体育和大众健身中得到广泛应用［2］。研究发现，长期中低强度持续有氧运动可增加肌糖原含量［15］，但 HIIT与肌糖原的关系及机制鲜有关注。本研究旨在观察8周HIIT对SD大鼠骨骼肌糖原含量的影响并探讨其可能机制，为竞技训练和大众健身运动处方的科学制定提供依据。 1 研究对象与方法 1.1 实验动物 健康雄性SD大鼠20只，6月龄，体质量250～300g，由军事医学科学院实验动物中心提供［动物生产许可证批号：SCXK—（军）2007—004，动物批号：0006645，动物使用许可证批号：SYXK（京）2008—0009］，自由进食水。本实验在北京体育大学科研中心和中国农业科学院生物技术研究所作物功能基因与遗传改良研究室完成。 1.2 动物分组与训练方案 将动物随机分为对照组（control group，CG）和 HIIT组（high intensity interval training group，TG），CG大鼠在鼠笼内自由活动，TG大鼠进行为期8周的高强度间歇训练，训练方案如下：先以速度为8.3m／min进行4min准备活动，之后以10°、25m／min、4min和0°、8.3m／min、4min交替进行（根据Bedford等［6］的研究结果，运动强度分别为90%˙VO2max和60% ˙VO2max），重 复 7 组，60min／d，5d／周。实验动物在正式训练前先进行2d跑台适应，坡度0°，速度8.3m／min。 1.3 一般情况观察 观察大鼠的体毛色泽、精神状态、大便形态及活动情况等外在表现。每日上午训练前，用电子秤（感量为1g）称量各组大鼠体重（g）。每日定时定量给予各组大鼠相同量饲料，次日称量剩余饲料，计算摄食量（g）。 1.4 力竭时间测定 各组大鼠在末次训练后第二天进行一次递增负荷运动实验，方案：进行10min跑台热身运动（速度5m／min）后，起始负荷设定为10m／min，每3min递增5m／min，直到力竭。力竭判定标准：动物跟不上预定速度，大鼠臀部压在笼具后壁，后肢随转动皮带后拖达30s，毛刷刺激驱赶无效；行为特征为呼吸深急、幅度大，精神疲倦，俯卧位垂头，刺激后无反应。记录力竭时间。 1.5 动物取材 2组动物在末次运动后48h称重，心脏取血并断头处死，全血离心（4℃、3 000r／min）后取血清。迅速分离股四头肌用锡纸包裹投入液氮中并转移至－80℃低温冰箱冻存待测。 1.6 血糖和血胰岛素测定 氧化酶法测定血糖浓度，试剂盒购自南京建成生物有限公司，检测仪器为MD－100半自动生化分析仪（单位：mg／dL）。放免法测定血清胰岛素含量，试剂盒购自武汉博士德生物公司，检测仪器为FMQ－9013C型γ放免仪（单位：ng／mL）。严格按照操作说明书进行。 1.7 肌糖原含量测定 采用蒽酮法测定，方法：取50mg骨骼肌加3倍体积浓碱溶液，沸水浴20min，冷却后用双蒸水稀释20倍配成溶液。取100μL溶液加水至1mL，加入2mL蒽酮显色剂，震荡混匀，沸水浴5min，冷却后以空白管调零，测定各样品和葡萄糖标准溶液在620nm处的吸光度，计算糖原含量（单位：nmol／mg）。测试仪器：722型光栅分光光度计。 1.8 葡萄糖摄取率测定 取100mg骨骼肌，分别加入到不含胰岛素（－ins）或含胰岛素（＋ins）的 Krebs－Ringer碳酸盐缓冲液中（1.0 μmol／L）。在室温（37℃）、95%O2、5%CO2条件下震荡孵育1h，加入1.5nmol／L 2－脱氧葡萄糖（2－DG）和0.5μ Ci3H－2－脱氧葡萄糖（3H－2－DG），继续孵育30min。洗涤肌肉组织后转移至液闪瓶中，加入过氯酸和双氧水，80℃消化3～4h，室温冷却。加乙二醇乙醚和闪烁液，暗室放置12h。用全自动液闪仪（Beckman LS 3801，美国）测定其放射性（单位：pmol／mg／min）。 1.9 糖原磷酸化酶（glycogen phosphorylase，GP）活性测定 取50mg骨骼肌，置于0.5mL预冷的蛋白酶提取缓冲液