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高原训练对机体有着复杂的生理效应和训练学效应。但是,高原训练也有缺点,为了克服高原训练的负面作用和种种不足,于是各国学者在高原训练的基础上进行了大量模拟低氧训练的理论和实践。目前最被推崇的一种低氧训练模式是HiHiLo,这种训练方式既可以通过低氧暴露改善运动员的氧气运输和利用氧能力,又可以保持正常的运动强度进行训练,而且还能通过低氧环境下的运动提高运动员心肺功能,因此,是一种较为全面地提供运动员体能的方法。本实验主要从三个方面:(1)比较研究恒定负荷低住低练、高住高练低训对大鼠骨骼肌呼吸链酶活性的影响及机制;(2)比较研究递增负荷低住低练、高住高练低训对大鼠骨骼肌呼吸链酶活性的影响及机制;(3)比较研究同一低氧训练方法下,恒定负荷、递增负荷对大鼠骨骼肌呼吸链酶活性的影响及机制;研究不同负荷低氧训练对大鼠骨骼肌呼吸链酶及其基因和其他相关的影响,为低氧训练提供更好的更科学的训练方案。实验方法选取50只体重在150g左右的健康雄性Wistar大鼠作为实验对象,将其随机分为6组,每组8只大鼠,共训练5周。常氧安静组(C)和低氧安静组(D)不进行任何的训练;低住低练恒定负荷训练组(S-LoLo)速度为39m/min,运动30min,共运动6次,坡度为0,生活在常氧环境下;低住低练递增负荷训练组(P-LoLo)进行递增训练,第1周速度为35m/min,第2周速度为36m/min,第3周速度为37m/min,第4、5周速度为39m/min,运动30min,共运动6次,坡度为0,生活在常氧环境下;高住高练低训恒定负荷训练组(S-HiHiLo)常氧恒氧训练速度为39m/min、共6次,隔天加低氧恒定训练速度为34m/min、共3次,坡度为0,除去训练时间,大鼠均生活在常氧环境和低氧环境下12h;高住高练低训递增负荷训练组(P-HiHiLo)常氧递增训练第1周速度为第一周35m/min,第2周速度为36m/min,第3周速度为37m/min,第4、5周速度为39m/min、共6次,隔天加低氧递增训练第一周为速度30m/min,第2周速度为31m/min,第3周速度为32m/min,第4、5周速度为34m/min、共3次,运动30min,坡度为0,除去训练时间,大鼠均生活在常氧环境和低氧环境下12h。常氧以兰州市海拔高度为基点,低氧海拔为3500m。5周训练结束后,断头处死,取血液及股四头肌测定血清肌酸激酶(CK)、线粒体复合体酶Ⅰ-Ⅳ、SOD、MDA、复合体酶Ⅳ亚基COXⅠ指标。实验结果(1)大鼠经过5周的不同负荷的低氧训练,体重出现不同幅度的增加,相反高住高练低训递增负荷训练组(P-HiHiLo)体重在一定幅度上有所下降。(2)经过5周的不同负荷的的低氧训练,大鼠血清肌酸激酶活性产生了变化。与C相比,D无显著性差异(P>0.05);S-LoLo、P-LoLo、S-HiHiLo和P-HiHiLo存在极显著性差异(P<0.01),S-LoLo组上升30.93%、P-LoLo组上升23.40%、S-HiHiLo组上升51.27%、P-HiHiLo组上升39.53%。与D相比,S-LoLo、P-LoLo、S-HiHiLo、P-HiHiLo存在极显著差异(P<0.01),S-LoLo组上升28.69%、P-LoLo组上升21.29%、S-HiHiLo组上升48.68%、P-HiHiLo组上升37.14%。与S-LoLo相比,P-LoLo存在显著差异(P<0.05)、S-HiHiLo和P-HiHiLo存在极显著性差异(P<0.01),P-LoLo组下降5.76%、S-HiHiLo组上升15.53%、P-HiHiLo组上升6.56%。与P-LoLo相比,S-HiHiLo和P-HiHiLo存在极显著性差异(P<0.01)S-HiHiLo组上升22.59%、P-HiHiLo组上升13.07%。与S-HiHiLo相比,P-HiHiLo存在极显著性差异(P<0.01),下降7.76%。(3)大鼠经过5周不同负荷低氧训练,大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合物酶Ⅰ-Ⅳ活性均产生了变化。与C相比,S-LoLo大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ-Ⅳ活性均增长28.13%、7.93%、6.14%、37.92%(P<0.01、P<0.05),P-LoLo大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ-Ⅳ活性均增长33.59%、27.11%、28.14%、40.20%(P<0.01、P<0.05),S-HiHiLo大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ-Ⅳ活性均增长39.06%、49.87%、3.42%、76.04%(P<0.01、P<0.05),P-HiHiLo大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ-Ⅳ活性均增长68.36%、78.26%、16.86%、94.79%(P<0.01、P<0.05)。与D相比,S-LoLo大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ活性均增长19.27%、31.74%、12.66%,而与复合物Ⅱ比较无统计学意义(P<0.01、P<0.05、P>0.05),P-LoLo大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ-Ⅳ活性均增长24.36%、19.76%、59.04%、13.87%(P<0.01、P<0.05),S-HiHiLo大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ-Ⅳ活性均增长29.45%、42.93%、28.37%、42.98%(P<0.01、P<0.05),P-HiHiLo大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ-Ⅳ活性均增长56.73%、70%、45.04%、58.21%(P<0.01、P<0.05)。与S-LoLo相比,P-LoLo大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ-Ⅳ活性均增长4.27%、17.77%、20.73%、1.66%(P<0.01、P<0.05),S-HiHiLo大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ活性均显著上升8.54%、38.86%、27.64%,而复合物Ⅲ下降2.56%(P<0.01、P<0.05),P-HiHiLo大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ-Ⅳ活性均增长31.40%、65.17%、10.09%、41.24%(P<0.01、P<0.05)。与P-LoLo相比,S-HiHiLo大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ活性均增长4.09%、17.90%、、25.56%,而复合物Ⅲ下降19.28%(P<0.01、P<0.05),P-HiHiLo大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ活性均增长26.02%、40.24%、、38.93%,而复合物Ⅲ下降8.81%,(P<0.01、P<0.05);与S-HiHiLo相比,P-HiHiLo大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ-Ⅳ活性均增长21.07%、18.94%、12.98%、10.65%(P<0.01、P<0.05)。(4)大鼠经过5周不同负荷低氧训练,大鼠骨骼肌线粒体SOD活性及MDA含量产生了变化。与C相比,S-LoLo骨骼肌线粒体SOD活性升高14.97%,MDA含量下降9.49%(P<0.01),P-LoLo骨骼肌线粒体SOD活性升高17.50%,MDA含量下降15.42%(P<0.01),D骨骼肌线粒体SOD活性升高1.93%,MDA含量下降1.19%,但不具有统计学意义(P>0.05),S-HiHiLo骨骼肌线粒体SOD活性升高32.42%,MDA含量下降20.51(P<0.01),P-HiHiLo骨骼肌线粒体SOD活性升高42.36%,MDA含量下降30.60(P<0.01)。与D相比,S-LoLo骨骼肌线粒体SOD活性升高12.79%,MDA含量下降8.49%(P<0.01),P-LoLo骨骼肌线粒体SOD活性升高15.28%,MDA含量下降14.01%(P<0.01),S-HiHiLo骨骼肌线粒体SOD活性升高29.92%,MDA含量下降19.56(P<0.01),P-HiHiLo骨骼肌线粒体SOD活性升高38.18%,MDA含量下降29.76(P<0.01)。与S-LoLo相比,P-LoLo骨骼肌线粒体SOD活性升高2.20%,MDA含量下降6.55%(P<0.05),S-HiHiLo骨骼肌线粒体SOD活性升高15.18%,MDA含量下降12.18(P<0.01),P-HiHiLo骨骼肌线粒体SOD活性升高22.51%,MDA含量下降23.32(P<0.01)。与P-LoLo相比,S-HiHiLo骨骼肌线粒体SOD活性升高12.69%(P<0.01),MDA含量下降6.60%(P<0.05),P-HiHiLo骨骼肌线粒体SOD活性升高19.86%,MDA含量下降17.94(P<0.01)。与S-HiHiLo相比,P-HiHiLo)骨骼肌线粒体SOD活性升高6.36%,MDA含量下降12.69(P<0.01)。(5)大鼠经过5周不同负荷低氧训练,复合体酶Ⅳ亚基COXⅠ的基因表达量产生了变化。与C相比,S-LoLo、P-LoLo、D、S-HiHiLo和P-HiHiLo存在极显著性差异(P<0.01),S-LoLo组上升70.50%、P-LoLo组上升137.20%、D组上升71.10%、S-HiHiLo组上升188.20%、P-HiHiLo组上升244.60%。与D相比,S-LoLo无显著性差异((P>0.05)),下降0.35%、P-LoLo、S-HiHiLo、P-HiHiLo存在极显著性变化(P<0.01)P-LoLo组上升38.63%、S-HiHiLo组上升64.93%、P-HiHiLo组上升101.40%。与S-LoLo相比,P-LoLo、S-HiHiLo和P-HiHiLo存在极显著性差异(P<0.01),P-LoLo组上升39.12%、S-HiHiLo组上升65.51%、P-HiHiLo组上升102.11%。与P-LoLo相比,S-HiHiL和P-HiHiLo存在极显著差异(P<0.01),S-HiHiLo组上升18.87%、P-HiHiLo组上升45.28%)。与S-HiHiLo相比,P-HiHiLo存在极显著性差异(P<0.01),P-HiHiLo组上升22.11%。结论1.在低氧训练中递增负荷训练的训练方法对维持大鼠体重的平衡有较好的效果。2.在不同负荷低氧训练下,P-HiHiLo血清肌酸激酶活性变化最为明显,说明P-HiHiLo训练抗疲劳能力增强,加强了机体的恢复,使机体得到适应。3.不同负荷低氧训练都可以提高大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶的活性,进而增强线粒体呼吸功能使能量代谢水平得到提高。P-HiHiLo运动方式最为明显。4.机体抗氧化酶的活性与自由基的含量相辅相成。同一低氧训练方法不同训练负荷,递增负荷较恒定负荷效果好;同一训练负荷不同低氧训练方法,高住高练低训低HiHiLo更有利于自由基消除,保持较好的抗氧化酶与自由基的平衡。5.不同负荷低氧训练都能促进复合体酶Ⅳ亚基COXⅠ的基因表达,提高呼吸链酶活性,促进运动水平的提高。