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HIIT与中等强度运动对大鼠心肌AMPK及PGC-1α的影响

编辑:梁春瑜|苏浩|王林佳|严翊|赵岩|倪震|孙景权|黄巧婷|曹友祥|张一民 单位:北京体育大学研究生院|北京体育大学运动人体科学学院|北京体育大学教学实验中心

来源:第十届全国体育科学大会发布日期:2015-06-27 23:55:21浏览:161次

研究目的:研究表明,提高心肺耐力可有效降低心血管疾病的发病风险。心肌细胞有氧能力的提高以及其与骨骼肌细胞有氧供能的相互协调可显著提高心肺耐力。HIIT是现今较为热门的一种高强度间歇运动,与传统的中等强度持续运动一样都用于提高心肺耐力。研究表明运动可以通过改善肌细胞线粒体合成相关因子AMPKPGC-1α的蛋白表达,进而促进机体的心肺耐力。故本研究拟通过比较不同时长中等强度持续运动与HIIT对大鼠心肌线粒体合成相关因子AMPKPGC-1α蛋白表达量的影响,得出提高心肌有氧能力及机体心肺耐力的最适负荷,探讨心肌AMPKPGC-1α含量的变化与提高心肺耐力有效负荷间的关系。同时,通过与骨骼肌AMPKPGC-1α蛋白表达量变化的对比,探讨心肌与骨骼肌细胞有氧供能的相互作用以及它们对提高心肺耐力的协同作用。研究方法:采用1206周龄清洁级雄性wistar大鼠随机分为4组(N=30):24610周组。每组平均分为安静对照、中等强度运动与HIIT运动三小组。安静组大鼠不运动,运动组通过大鼠最大摄氧量测试制定训练方案,中等强度训练大鼠进行70%VO2max强度训练,HIIT运动大鼠以50%70%90%VO2max的运动强度交替进行。运动大鼠每天均进行50min运动,5/周。每组大鼠在训练达到规定周数后进行大鼠心肌取材,取材前均进行最大摄氧量测试。而后采用western blot测试AMPKPGC-1α的表达情况。实验数据均表示为平均数±标准差的形式,各组内与各组间数据运用单因素方差蛋白含量差异。研究结果:1、相同训练时长下,10周组HIIT训练使大鼠心肌AMPKPGC-1α含量与同周安静组相比有显著提高(P<0.05),同时,10HIIT组最大摄氧量显著高于10周安静组和中等强度运动组(P<0.05);2、相同训练方式下,安静组大鼠AMPKPGC-1α以及最大摄氧量在10周内无明显变化。中等强度运动组大鼠心肌AMPK蛋白含量在10周时相对2周安静组与6周组有明显上升(P<0.05)。HIIT组大鼠最大摄氧量在10周时与运动0246周时相比有显著提高(P<0.05),且该组大鼠10周时心肌的AMPK蛋白含量与2周安静组和2周、6周时相比有显著增加(P<0.05),PGC-1α蛋白含量与2周安静组和4周时相比有显著提高(P<0.05)。3、由大鼠采用HIIT训练10周,心肌细胞AMPKPGC-1α蛋白含量以及机体最大摄氧量在10周内的变化情况得到,心肌细胞中AMPKPGC-1α蛋白含量在训练4周后出现稳定且显著的增长趋势。同期实验中骨骼肌AMPKPGC-1α蛋白含量在HIIT训练达到2周时即出现显著增加(P<0.05)10周时达到稳定提升效果(P<0.05)。研究结论与建议:110周内的HIIT训练相对中等强度运动对提高心肌有氧能力和机体心肺耐力更为有效,即HIIT训练可更快提高心肌有氧能力及心肺耐力。为更全面了解长期不同方式运动对心肺耐力的影响,还需要延长实验周期进行进一步的研究;210HIIT训练对大鼠心肌有氧能力的提高更显著,且其可通过AMPK/PGC-1α通路提高心肌有氧能力。而大鼠与人类具有一定的差别,为更有效引导运动训练,还需尝试做人体实验;3、骨骼肌AMPKPGC-1α蛋白含量变化优先于心肌的变化,说明骨骼肌细胞与心肌细胞相比,对HIIT训练有较高的敏感度。心肌与骨骼肌有氧能力的变化是有一定规律的,故在实际运用过程中要遵循客观规律,以达到更好地运动效果。



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