不同负荷负重游泳训练对大鼠整体机能和血清T、C、IGF-1的影响

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摘要：以强度训练为特点，力图建立符合实际训练负荷的训练模型，探讨负重游泳训练对大鼠机体整体机能表现和合成分解代谢平衡的关系。训练前后所有大鼠进行负重爬杆测试。结果发现：1) 15%G组大鼠负荷过大，明显不能适应训练。2) 负重游泳训练使大鼠力量素质提高，而且在适宜的范围内，训练负荷越大，力量素质增长越明显，而15%G组大鼠造成力量素质的相对下降。3) 在适宜范围内，大鼠合成激素水平（血睾酮和血清IGFⅠ）的提升随着训练负荷的增大而变得更明显，但15%G组大鼠合成激素水平的相对下降。而大鼠血清皮质酮的升高随着训练负荷的增大而变得更明显，使15%G组大鼠合成激素与分解代谢激素比值较其它运动各组为低。表明：适宜的负重游泳训练使机体代谢状态以合成代谢为主，整体机能提高；过度的负重游泳训练使机体代谢状态以合成代谢为主，整体机能下降。

关键词：大鼠；负重游泳训练；整体机能；血清睾酮；血清皮质酮；血代谢状态清IGFⅠ

中图分类号：G804.7文献标识码：A文章编号：1007-3612(2007)12-1642-03

运动训练与运动能力的提高本质是一个适应过程，运动训练对身体的适应过程应包括各器官、系统和其调节机理，最终以整体机能的形式表现出来。以往的很多研究已经表明，机体内分泌激素，特别是与合成和分解代谢相关激素的适应，是机体对运动训练适应和运动素质提高的重要基础［1－3］。而以往的动物实验模型设计中［4－5］，主要是研究过度训练对于动物机能的影响，往往反映的是机体对运动训练的不适应。本研究的目的是以强度训练为特点，力图建立符合实际训练负荷的训练模型，系统研究负重游泳训练对大鼠机体整体水平机能和合成分解代谢平衡的影响。

1实验动物与方法

1.1实验动物Sprague-Dawley （SD）雄性大鼠40只（由北京维通力华实验动物生物技术有限公司提供），2个月龄，体重为200～250 g。分笼饲养， 每笼4只大鼠，自由饮食。室温(22±3)℃，昼夜节律用日光灯控制，光照时间8：00AM～10：00PM。

1.2运动方式购买的SD雄性大鼠后适应性饲养6 d后，随机分为对照组（CG）、不负重游泳组（FG）、负重5%体重游泳组（5%G）、负重10%体重游泳组（10%G）和负重15%体重游泳组（15%G），每组各8只。

在正式训练前1 d，让所有只大鼠进行负重爬杆实验，确定各大鼠爬杆最大负重。运动组进行4周游泳训练，每周6 d，实验水深为45 cm，水温(30±1)℃。负重组游泳每游6 min间歇2 min，每天连续进行5组。负重5%体重游泳组尾根部悬挂自体重5%重物游泳；负重10%体重游泳组第一周负5%自体重训练，后三周负重10%；负重15%体重游泳组第一周负5％自体重，第二周负重10%，第三、四周负重15%。而无负重组持续游90 min。如果大鼠在训练中出现力竭状态，及时捞起，休息2 min后继续游泳，完成规定的游泳训练时间。力竭疲劳标准：1） 下沉3 s不能回水面；2） 游泳出现明显不协调；3） 实验人员的感觉。训练结束后第一天，所有大鼠进行负重爬杆实验，确定各大鼠爬杆最大负重。

1.3取样经过4周的训练，大鼠进行负重爬杆实验后第二天，所有大鼠均在安静状态下采用腹腔注射25%的乌拉坦溶液麻醉后处死，用注射器在大鼠腹腔静脉取血，离心后提取血清存放在-20℃冰箱处待测。

1.4测试指标

1.4.1运动状况包括大鼠运动训练中的能力表现和大鼠运动后的表现。

1.4.2最大负重两次大鼠爬杆实验的最大负重重量，用国产G&G TIOO型电子称称量，测量精度0.1 g。

1.4.3血清睾酮（T）的测定应用放射免疫法（RIA）进行测定，碘标125I。为美国DSL公司提供的包被-抗体-计数放射免疫试剂盒，在Gamma计数器（美国产BeckMan DP5500）测试。

1.4.4血清皮质酮（C）的测定应用放射免疫法（RIA）进行测定，碘标125I。美国DSL公司提供的包被-抗体-计数放射免疫试剂盒，在Gamma计数器（美国产BeckMan DP5500）测试。

1.4.5鼠血清IGF-Ⅰ的测定应用放射免疫法（RIA）进行测定，碘标125I。美国DSL公司提供的放射免疫试剂盒。

首先进行IGF-Ⅰ的提取：向25μL的血清加入100μL的提取液，混匀后静置于室温下（大约25℃）孵育30 min。放入高速离心机（BeckMan cs-15R型）用≥10 000 rpm离心3 min，提取上清液后加入250 μL的中和液，轻轻混匀后待用。

测试时加入50 μL的待测液，100μLIGF-Ⅰ抗血清和125I标记IGF-Ⅰ溶液后室温下孵育3 h以上，加入1.0 mL的沉淀液，用离心机（大约3 000 rpm）离心20 min，倒干水份后，即可在Gamma计数器（美国产BeckMan DP5500）测试。

1.5统计学分析各指标的测定值以“平均数±标准差”(X±SD)表示。所有统计学处理在SPSS For Windows 11.0统计软件上完成。用方差分析(ANOVA)进行显著性检验，两两比较用双尾T检验。显著性水平取0.05。

2结果与分析

2.1运动状况无负重游泳组在90 min的游泳训练中，运动能力无下降迹象，训练结束出水后，表现为活泼好动，反应较快，眼睛有神，整4周的训练情况皆是如此；负重5％体重组在训练过程中，运动能力也无明显下降迹象，训练结束出水后，表现也为活泼好动，反应较快，眼睛有神，对食物反应也较为敏感，整4周的训练情况皆是如此；负重10％体重组在训练之初，往往在第三、四节的训练中表现出运动能力下降，出现力竭疲劳的征象，训练过程中一般需要有3～4次的休息，随着训练的持续2周后，运动能力下降往往出现在第五节训练中，训练过程中一般需要有1～2次的休息，大鼠出水后不好动，反应较慢，但经过10 min的擦干吹风后，一般都恢复常态；负重15％体重组自加到15%体重后，训练就很难完成，直至4周训练结束情况都是如此：训练过程中，往往在第二、三节即出现力竭疲劳的征象，训练过程中一般需要6～7次的休息，完成整个训练十分吃力，出水后一般呈爬伏状态，表情冷淡，反应迟钝，一般经过擦干吹风后25 min，情况有所好转。表明无负重组和5％负重组的训练负荷偏小，体现为承受特定的训练负荷后机体很快的适应，而且这个适应过程很短促；10%负重组较为合适，体现为承受特定的训练负荷后机体能在一段时期后达到适应；而15％负重组的训练负荷偏大，表现为承受特定的训练负荷后机体一直不能适应。

2.2不同训练对最大负重影响（表1）。

与对照组相比 P

从表2可见，训练前各组的最大负重值并无显著性差异，训练后最大负重较训练前呈非常显著的增长（P

2.3不同负荷训练对大鼠血清T、C、IGF-Ⅰ的影响（表2）训练组大鼠的血睾酮较对照组有非常显著性的上升趋势（P0.05）；15%负重组血睾酮值为5.3 ng/mL，较10%组下降了42.4%，但无显著性差异（P>0.05），表明15%组血睾酮变化趋势脱离了其它训练组血睾酮随训练负荷上升而提高的趋势。大鼠血清IGF-Ⅰ和血清睾酮的变化有相似之处：10%体重负荷训练造成激素水平的最高峰，而15%体重负荷训练又使激素水平急剧下降，提示作为两种机体最主要的合成激素在大负荷应激状态下会有相同的应答；而IGF-Ⅰ变化不明显，且在无负重训练和5%体重负荷训练几乎毫无变化，提示IGF-IGF-Ⅰ在运动应激应答的作用没有睾酮明显。

训练组大鼠的血清皮质酮较对照组呈上升趋势，而且也随着负荷的增大而上升更明显，但无显著性差异（P>0.05）：无负重组血清皮质酮值较对照组无明显变化，均值还略有下降；5%负重组、10%负重组和15%负重组的C值分别为729，858和915 ng/mL，较对照组C值分别高出11.3%，31.0%和39.7%。联系大鼠训练状况的表现，在不同负荷训练条件下，大鼠血清皮质酮变化趋势似与大鼠对训练的适应程度变化趋势相一致：无负重组和5%负重组为十分适应，相对C值变化不明显；10%组为基本适应，C值有较大提升；15%为基本不适应，C值也最高。表明C值变化反应机体适应程度。

3讨论

3.1负重游泳训练对机体整体机能的影响负重力量训练可造成男女人体肌力的显著增长已得到多个研究的证实［1-3］，但在动物实验相关研究却不多见。以往的研究在设计大鼠负重训练时，多以负重5％体重游泳至力竭；而虽有文献［4-5］提供的大鼠间歇训练模型,但最终也是要实现大鼠的力竭。本研究根据训练学关于力量耐力素质训练原理［6］，结合运动训练实际，总结改进原有的大鼠游泳训练模型，力图建立符合游泳专项强度训练的大鼠的负重游泳训练模型。

本研究发现，无负重组和5％负重组的训练负荷偏小，体现为承受特定的训练负荷后机体很快的适应，而且这个适应过程很短促；10%负重组较为合适，体现为承受特定的训练负荷后机体能在一段时期后达到适应；而15％负重组的训练负荷偏大，表现为承受特定的训练负荷后机体一直不能适应。

本研究还发现，经过4周的训练，所有运动组的最大负重值都较同期的对照组有非常显著性的增长（P

综合大鼠训练状况，最大负重水平的变化，本研究认为，负重游泳训练有效的提高了大鼠的力量素质，而且负重10%体重的训练负荷的效果最明显，显示力量训练需要一个适宜的负荷才能达到最佳的训练效果。而在本研究中，这个适宜的负荷可以通过观测实验对象运动状况来加以初步确定，表明训练对象的运动状况就是其机体整体机能反应的最直接表现形式。这也是符合运动应激理论的论述的。

3.2负重游泳训练对血清激素水平的影响睾酮(Testosterone,T)是体内主要的促合成代谢激素，男性进行适宜抗阻力量运动训练似能引起睾酮安静时水平的提升，而训练负荷过大则导致血睾酮水平的降低［7］。动物实验研究发现，5周间歇性负重游泳训练会使雄性大鼠血睾水平下降［4］。本研究发现，训练组大鼠的血睾酮较对照组有非常显著性的上升趋势（P

IGF-I是人体中最主要的生长介素，hGH主要是通过IGF-I来实现其合成代谢作用的。本研究发现，负重游泳训练对大鼠血清IGF-Ⅰ影响不明显，其中10%负重组 IGF-Ⅰ水平较高，15%负重组IGF-Ⅰ水平下降，但均无显著性差异；而无负重训练组和5%负重组IGF-Ⅰ与对照组相比几乎毫无变化。这与以往的研究结果基本相同，提示IGF-Ⅰ在运动应激应答的作用没有睾酮明显。

皮质醇(Cortisol，C)是体内主要的促分解代谢激素，以往研究发现：长期训练造成皮质醇的下降或是不变［1－2，7-8］，Chennaoui et al（2002）［8］研究中等强度训练和高强度训练对大鼠HPA轴的影响，发现两种强度训练下大鼠安静时皮质醇含量没有显著变化。本研究中发现，大鼠血清皮质酮变化随负荷增大而增大，且与大鼠对训练的适应程度变化趋势相一致：无负重组和5%负重组为十分适应，相对C值变化不明显；10%组为基本适应，C值有较大提升；15%为基本不适应，C值也最高。表明C值变化反应机体适应程度。这也证实了Witter 等人(1996)［9］的观点。

众多学者认为［10］，测定T/C比值，可以了解体内合成代谢与分解代谢的平衡状态，该比值在目前成为公认的评定和监测过度训练、疲劳恢复状况最灵敏的指标。研究结果表明，负重游泳训练使合成与分解代谢激素比值上升，机体内合成代谢与分解代谢的平衡状态向以内合成代谢为主的方向转变，而过度的负重训练会使代谢平衡发生向分解代谢为主的方向逆转。IGF-I/C在一定程度上反映长期运动时机体同化和异化的平衡，但与T/C的关系以及反映机体整体机能的关联性方面仍需进一步的研究和探讨。

4小结

负重游泳训练使力量素质提高，而且在适宜的范围内，训练负荷越大，力量素质增长越明显；而过大的训练负荷反而会造成力量素质的下降。在适宜范围内，合成激素水平（血睾酮和血清IGF-Ⅰ）的提升随着训练负荷的增大而变得更明显，负荷过大的训练会造成合成激素水平的下降。血清皮质酮的升高随着训练负荷的增大而变得更明显，训练负荷过大的训练使血清皮质酮持续处于高水平。结果提示：适宜的负重游泳训练使机体代谢状态以合成代谢为主，整体机能提高；过度的负重游泳训练使机体代谢状态以合成代谢为主，整体机能下降。

参考文献：

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