不同负荷低氧训练对大鼠主要组织能量代谢的影响及其机制研究

Altitude training,as a kind of special training means, can increase the sport load more greater and improve the athlete's aerobic capacity.And, when altitude training athletes come back to the plain, their performance is better obviously than in the plain.Thus, almost all of the Olympic Games athletes will do altitude training before the competition. However, it is restricted by many factors in order to obtain the ideal training effect. To this end, with the medical research on the results of the study of hypoxia, we proposed a new model of hypoxic training - living high - training low , living low- training high and living high -exercise high - training low. For the comparison between the 4 modes of hypoxic training constant and effects of incremental exercise on energy metabolism and its mechanism, this project adopts 4 modes of hypoxic training constant load and increasing load training means on the different body tissues of brain, skeletal muscle, heart, liver of aerobic metabolism and respiratory chain enzyme activity. It aims to analyze the regularity and mechanism of the effect of different hypoxic training load on energy metabolism and looking for more scientific hypoxia training mode and load form by expression of oxygen metabolism enzyme and respiratory chain enzyme genes, free radical metabolism and blood indexes been determined for providing optimal plan to improve the body tissue energy metabolism more effective.

高原训练作为一种特殊的训练手段，可更大限度地增加运动负荷以及提高运动员的携氧能力，且高原训练的运动员回到平原后运动成绩比在平原训练的运动员提高的更为明显，因此，耐力性项目乃至几乎所有的奥运会项目运动员在赛前都会进行一定的高原训练。但其欲获取理想的训练效果，还受诸多因素的制约。为此，借鉴医学界对低氧研究的成果，提出了新的低氧训练模式——高住低训、低住高练和高住高练低训等。为了进行4种低氧训练模式恒定及递增负荷运动训练对机体能量代谢的影响及其机制的比较研究，本项目采用4种低氧训练模式恒定负荷及递增负荷训练手段，对机体不同组织脑、骨骼肌、心脏及肝脏有氧代谢限速酶、呼吸链酶活性，有氧代谢限速酶及呼吸链酶相关基因的表达量，自由基代谢及血液指标进行测定，旨在分析不同负荷低氧训练对机体能量代谢的影响规律及其机制，寻找更科学的低氧训练模式及负荷形式，为更有效的提高机体组织能量代谢提供最佳的训练方案。

高原训练作为一种特殊的训练手段，可更大限度地增加运动负荷以及提高运动员的携氧能力，且高原训练的运动员回到平原后运动成绩比在平原训练的运动员提高的更为明显，因此，耐力性项目乃至几乎所有奥运会项目的运动员在赛前都会进行一定的高原训练。但欲获取理想的训练效果，还受诸多因素的制约。为此，高原训练在实践中借鉴医学界对低氧研究的成果，探索出模拟高原训练的低氧训练模式。为了进行不同负荷低氧训练对机体主要组织线粒体能量代谢的影响及其机制的比较研究，本项目利用低压氧舱模拟海拔3500m的低氧环境，采用高住高练（HiHi）、高住低练（HiLo）、低住高练（LoHi）和高住高练低训（HiHiLo）4种低氧训练模式，进行恒定负荷及递增负荷训练后，测定大鼠骨骼肌、心肌及肝脏组织线粒体三羧酸循环限速酶(α-酮戊二酸脱氢酶，α-KGDHC），呼吸链限速酶（细胞色素c氧化酶，COX）及ATP合酶（ATP synthase）的活性，揭示不同负荷低氧训练对大鼠主要组织线粒体能量代谢的影响。检测大鼠骨骼肌、心肌和肝脏组织p53有氧代谢调节通路——p53、细胞色素c氧化酶合成2（SCO2），谷氨酰胺酶2（GLS2）及细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ（COXⅠ）的基因转录及蛋白表达，自由基代谢相关指标以及血液相关指标，揭示不同负荷低氧训练对大鼠主要组织线粒体能量代谢影响的可能机制。结果表明：高住低练、低住高练和高住高练低训均可提高大鼠骨骼肌、心肌和肝脏组织线粒体三羧酸循环、呼吸链和氧化磷酸化功能，且高住高练低训效果最佳。其机制可能与p53及p53有氧代谢调节通路相关因子在转录水平的上调有关。这些结果为更加合理的应用低氧训练来提高机体有氧工作能力的研究提供了参考。