大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后大鼠血乳酸值的變化及影響

覃福娣

(茂名技師學(xué)院 廣東茂名 525000)

大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后大鼠血乳酸值的變化及影響

覃福娣

(茂名技師學(xué)院 廣東茂名 525000)

目的 測量大鼠大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后血乳酸值的變化。方法 將42只SD大鼠,隨機(jī)分為6組,分別為對照組,1 d訓(xùn)練組、3 d訓(xùn)練組、7 d訓(xùn)練組、10 d訓(xùn)練組和14天訓(xùn)練組,每組7只。對照組正常飼養(yǎng),不運(yùn)動(dòng),剩余5組負(fù)重游泳訓(xùn)練,每日早晚各一次,分別在1、3、7、10、14日訓(xùn)練后斷頭取血,對照組在14日斷頭取血。結(jié)果 實(shí)驗(yàn)組大鼠在經(jīng)過大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后,血清中乳酸含量顯著上升,高于對照組大鼠(P＜0.05);1、3、7天訓(xùn)練組大鼠血清中乳酸含量無顯著差異(P＞0.05);10 d和14 d訓(xùn)練組大鼠血清中的乳酸含量與1 d訓(xùn)練組相比顯著降低(P＜0.05)。在1～7 d內(nèi),大鼠游泳時(shí)長逐漸增加,到第10～14 d游泳時(shí)間縮短。結(jié)論 大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后,SD大鼠血乳酸值顯著上升,乳酸值的變化與大鼠運(yùn)動(dòng)能力相關(guān),因此乳酸可以作為運(yùn)動(dòng)疲勞的指標(biāo),為運(yùn)動(dòng)員制定訓(xùn)練計(jì)劃提供幫助。

大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng) 血乳酸 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)會(huì)使肌肉組織無氧呼吸加強(qiáng),血液中的葡萄糖經(jīng)無氧呼吸途徑產(chǎn)生乳酸。乳酸大量堆積后,會(huì)降低肌肉反應(yīng)度,使肌肉負(fù)荷和運(yùn)動(dòng)能力大大降低,產(chǎn)生疲勞感。在運(yùn)動(dòng)員日常訓(xùn)練中,為增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練強(qiáng)度通常采用大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)、超負(fù)荷訓(xùn)練方式。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度過大,肌肉組織中乳酸大量堆積導(dǎo)致的過度疲勞會(huì)對運(yùn)動(dòng)員造成損傷,威脅運(yùn)動(dòng)生命;而運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度過小又難以提升運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)機(jī)能,不能取得很好的成績[1]。近年來,人們開始關(guān)注運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)成績之間的關(guān)聯(lián),找到一個(gè)合適的運(yùn)動(dòng)量,既可以大幅度增加運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能,又不會(huì)導(dǎo)致機(jī)體過度疲勞影響運(yùn)動(dòng)生涯,成為運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練的關(guān)鍵。血清中乳酸含量值可以從側(cè)面反應(yīng)出肌肉有氧呼吸的程度,可以為運(yùn)動(dòng)員設(shè)置合適運(yùn)動(dòng)量的問題提供解決方案。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對象

由動(dòng)物中心提供的雄性SD大鼠40只,鼠齡為12周±5 d,大鼠體重(215±18)g,健康狀況佳,無不良反應(yīng)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

將42只雄性SD大鼠隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對照組兩個(gè)大組,對照組7只,實(shí)驗(yàn)組35只;實(shí)驗(yàn)組又分為1 d訓(xùn)練組、3 d訓(xùn)練組、7 d訓(xùn)練組、10 d訓(xùn)練組和14 d訓(xùn)練組,每組7只。分組后繼續(xù)常規(guī)飼養(yǎng)3 d,使大鼠適應(yīng)新環(huán)境。

對照組大鼠正常喂水、喂食,籠中飼養(yǎng)減少運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)組大鼠需在腋下捆綁裝重物的袋子,將相當(dāng)于大鼠體重12%的重物放入袋中,放于大鼠胸前。在80 cm×80 cm×80 cm的玻璃鋼內(nèi)進(jìn)行游泳訓(xùn)練,水深60cm,水溫(28±2)℃。大鼠負(fù)重后在水缸中游泳,當(dāng)大鼠體力不支,沉入水中無法上浮露出水面時(shí),將大鼠撈出,休息10min后,繼續(xù)進(jìn)行游泳訓(xùn)練,再次出現(xiàn)體力不支無法上浮時(shí)撈起大鼠,結(jié)束該次訓(xùn)練,記錄游泳時(shí)長。游泳訓(xùn)練每日上午9時(shí)和下午4時(shí)各進(jìn)行一次。

實(shí)驗(yàn)組大鼠按照組別要求時(shí)間,分別在訓(xùn)練第1、3、7、10和14天斷頭處死,立即用離心管取血。對照組大鼠在第14 d實(shí)驗(yàn)組訓(xùn)練結(jié)束后一同處死。將血液靜置半小時(shí),3 000 rpm離心20 min,將血清分離出來,取血清用全自動(dòng)生化分析儀檢測血清中乳酸含量。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)組大鼠在經(jīng)過大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后,血清中乳酸含量顯著上升,高于對照組大鼠(P＜0.05);1、3、7 d訓(xùn)練組大鼠血清中乳酸含量無顯著差異(P＞0.05);10 d和14 d訓(xùn)練組大鼠血清中的乳酸含量與1天訓(xùn)練組相比顯著降低(P＜0.05)。在1～7 d內(nèi),大鼠游泳時(shí)長逐漸增加,到第10～14 d游泳時(shí)間縮短(見表1)。

3 討論

運(yùn)動(dòng)是一個(gè)骨骼肌能量消耗的過程,當(dāng)肌肉組織氧氣供應(yīng)充足的時(shí)候,細(xì)胞中的葡萄糖經(jīng)過有氧呼吸的過程產(chǎn)生水和二氧化碳;當(dāng)氧氣供應(yīng)不足時(shí),細(xì)胞中的葡萄糖會(huì)通過糖無氧酵解途徑,生成乳酸。機(jī)體在經(jīng)過大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后,血液中氧氣含量下降,導(dǎo)致骨骼肌氧氣供應(yīng)不足,產(chǎn)生乳酸。早在一百多年前,研究人員就發(fā)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)和乳酸產(chǎn)生之間的關(guān)系,在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生乳酸,而乳酸又可以影響骨骼肌肌肉收縮能力減弱。這項(xiàng)研究引起了人們的重視,不斷有研究人員對運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與乳酸產(chǎn)生的情況進(jìn)行深入研究。

該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究了14 d內(nèi)大鼠大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后運(yùn)動(dòng)能力和乳酸的變化情況。通過結(jié)果可以看出,大鼠在未經(jīng)過訓(xùn)練的時(shí)候,血液中乳酸濃度僅有2.58 mmol/L,經(jīng)過第一天大強(qiáng)度游泳訓(xùn)練以后,大鼠血液中的乳酸濃度立即上升至11.82 mmol/L,在經(jīng)過3 d大強(qiáng)度游泳訓(xùn)練以后大鼠血液中的乳酸濃度上升不顯著,12.01 mmol/L,第7天時(shí)血液乳酸濃度為12.11 mmol/L,到第10天時(shí),大鼠血液乳酸含量下降至9.23 mmol/L,第14天時(shí)繼續(xù)下降,僅為8.97 mmol/L。這些數(shù)據(jù)表明,大鼠經(jīng)過大強(qiáng)度游泳訓(xùn)練后,血液中乳酸濃度大幅度提高,說明大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后,大鼠肌肉組織主要以葡萄糖無氧酵解方式提供能量;直到訓(xùn)練7天時(shí),血液中乳酸濃度與第1天時(shí)變化不大,說明這在連續(xù)大強(qiáng)度游泳訓(xùn)練的7 d時(shí)間內(nèi),大鼠骨骼肌細(xì)胞仍然采用無氧酵解方式產(chǎn)生能量;第10天時(shí),大鼠血液乳酸濃度下降,至14 d時(shí)乳酸濃度進(jìn)一步降低,說明經(jīng)過長時(shí)間大強(qiáng)度訓(xùn)練,乳酸持續(xù)作用,導(dǎo)致大鼠體內(nèi)酸堿平衡發(fā)生變化,機(jī)體對這種長時(shí)間的變化產(chǎn)生不適應(yīng)狀態(tài),通過調(diào)節(jié)系統(tǒng),抑制葡萄糖酵解產(chǎn)生乳酸,使得乳酸含量有所降低。

表1 大鼠大強(qiáng)度訓(xùn)練后游泳時(shí)長和血清中乳酸含量的變化

由運(yùn)動(dòng)時(shí)間結(jié)果我們可以發(fā)現(xiàn),第1天大強(qiáng)度游泳訓(xùn)練時(shí),大鼠游泳的平均時(shí)長僅為5 min左右,訓(xùn)練3 d以后大鼠游泳的平均時(shí)長已增加到9 min,到第7天時(shí),大鼠游泳的時(shí)間均值可以達(dá)到13 min,但是到了第10天,游泳時(shí)長下降到10 min,連續(xù)大強(qiáng)度游泳訓(xùn)練14 d以后,大鼠的游泳平均時(shí)長僅為6 min,與訓(xùn)練第1天的水平基本一致。通過這些數(shù)據(jù),我們可以發(fā)現(xiàn)在訓(xùn)練的1～7 d時(shí)間內(nèi),大鼠的運(yùn)動(dòng)能力逐漸增加,這一點(diǎn)通過游泳時(shí)間的增加便可以看出,這說明經(jīng)過每天的游泳訓(xùn)練,大鼠機(jī)體的體能增加,逐漸適應(yīng)游泳訓(xùn)練方式,堅(jiān)持時(shí)間逐步延長;但是到了第10天大鼠運(yùn)動(dòng)能力開始顯著下降,至14 d時(shí),運(yùn)動(dòng)能力與未經(jīng)過訓(xùn)練差距很小,這說明,經(jīng)過長時(shí)間訓(xùn)練后,大鼠體內(nèi)的乳酸大量堆積,這些乳酸在大鼠恢復(fù)期間不能被機(jī)體正常代謝掉,超出了大鼠能夠承受的極限范圍,使得大鼠運(yùn)動(dòng)下降。

綜合兩項(xiàng)結(jié)果可以看出,經(jīng)過大強(qiáng)度游泳訓(xùn)練以后,大鼠肌肉通過葡萄糖無氧酵解提供能量,產(chǎn)生乳酸,直到訓(xùn)練至第7天時(shí),這種供能途徑仍為主要途徑,在這7 d的訓(xùn)練中,大鼠運(yùn)動(dòng)能力也逐步加強(qiáng);但機(jī)體長期處于高濃度乳酸含量狀態(tài)時(shí)會(huì)激發(fā)機(jī)體調(diào)節(jié)供能,抑制細(xì)胞內(nèi)葡萄糖無氧酵解途徑,使得能量供應(yīng)不足,這也導(dǎo)致了第7天之后,大鼠的運(yùn)動(dòng)能力隨血液乳酸濃度降低而減弱。這說明大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)會(huì)使機(jī)體產(chǎn)生乳酸,而乳酸的大量產(chǎn)生也會(huì)降低機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力。

傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)理念認(rèn)為,只有使運(yùn)動(dòng)員疲勞才能達(dá)到真正的運(yùn)動(dòng)目的,與之相反,目前人們注意到了恢復(fù)在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的重要性。本項(xiàng)研究也顯示,在大鼠長時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后,沒有足夠的時(shí)間進(jìn)行恢復(fù),這樣的訓(xùn)練最終會(huì)導(dǎo)致大鼠運(yùn)動(dòng)能力的下降。在疲勞形成的學(xué)說中,有一種理論認(rèn)為,機(jī)體內(nèi)環(huán)境的pH值變化會(huì)導(dǎo)致疲勞。研究人員發(fā)現(xiàn),在經(jīng)歷極限運(yùn)動(dòng)后,與對照組相比測試人員機(jī)體的pH值均顯著降低,機(jī)體血漿的滲透壓失衡,電解質(zhì)紊亂,機(jī)體需要調(diào)動(dòng)多個(gè)系統(tǒng)來恢復(fù)以上這些變化,這個(gè)過程會(huì)給人體帶來明顯的疲勞感[2]。另一些研究人員通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練之后,血液乳酸濃度升高是使機(jī)體pH值降低的主要因素之一。如何及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員疲勞,并采用合理方法幫助運(yùn)動(dòng)員恢復(fù)疲勞,對于運(yùn)動(dòng)員達(dá)到訓(xùn)練目的來說非常重要。我們需要尋找一種合理的指標(biāo)表達(dá)運(yùn)動(dòng)員疲勞程度的指標(biāo),通過本項(xiàng)研究可以發(fā)現(xiàn),血液乳酸含量可以承擔(dān)疲勞程度指標(biāo)的責(zé)任。

過度訓(xùn)練是導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)疾病的常見原因之一,而長時(shí)間大強(qiáng)度的訓(xùn)練超出人體能夠承擔(dān)的極限會(huì)導(dǎo)致過度訓(xùn)練。過度訓(xùn)練可以導(dǎo)致機(jī)體的心臟、腎臟等多種重要臟器的損傷,給運(yùn)動(dòng)員帶來不可挽回的損害。運(yùn)動(dòng)員在日常訓(xùn)練中為了更好的增加運(yùn)動(dòng)能力,通常會(huì)采取大強(qiáng)度訓(xùn)練的方法,如何避免過度訓(xùn)練導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)疾病的產(chǎn)生呢,本項(xiàng)研究提供了一個(gè)很好的解決思路。通過本項(xiàng)研究可以發(fā)現(xiàn)乳酸含量和運(yùn)動(dòng)能力以及疲勞程度之間存在一定聯(lián)系,在運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練的過程中,可以檢測運(yùn)動(dòng)員的血液乳酸含量,來判別運(yùn)動(dòng)員的競技狀態(tài),并為制定運(yùn)動(dòng)員下一步的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃提供指導(dǎo)。在運(yùn)動(dòng)員血液乳酸含量出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí),說明運(yùn)動(dòng)員的身體已經(jīng)達(dá)到運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的臨界值,此時(shí)應(yīng)采取措施,使運(yùn)動(dòng)員得到充分的休息,逐步改善自身乳酸堆積的狀態(tài),恢復(fù)疲勞,維持運(yùn)動(dòng)能力不衰減。

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2095-2813(2017)06(c)-0010-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.18.010