大強度運動后大鼠血乳酸值的變化及影響

覃福娣

(茂名技師學院 廣東茂名 525000)

大強度運動后大鼠血乳酸值的變化及影響

覃福娣

(茂名技師學院 廣東茂名 525000)

目的 測量大鼠大強度運動后血乳酸值的變化。方法 將42只SD大鼠,隨機分為6組,分別為對照組,1 d訓練組、3 d訓練組、7 d訓練組、10 d訓練組和14天訓練組,每組7只。對照組正常飼養,不運動,剩余5組負重游泳訓練,每日早晚各一次,分別在1、3、7、10、14日訓練后斷頭取血,對照組在14日斷頭取血。結果 實驗組大鼠在經過大強度運動后,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訓練組大鼠血清中的乳酸含量與1 d訓練組相比顯著降低(P＜0.05)。在1～7 d內,大鼠游泳時長逐漸增加,到第10～14 d游泳時間縮短。結論 大強度運動后,SD大鼠血乳酸值顯著上升,乳酸值的變化與大鼠運動能力相關,因此乳酸可以作為運動疲勞的指標,為運動員制定訓練計劃提供幫助。

大強度運動 血乳酸 實驗結果

大強度運動會使肌肉組織無氧呼吸加強,血液中的葡萄糖經無氧呼吸途徑產生乳酸。乳酸大量堆積后,會降低肌肉反應度,使肌肉負荷和運動能力大大降低,產生疲勞感。在運動員日常訓練中,為增強運動員的訓練強度通常采用大強度運動、超負荷訓練方式。運動強度過大,肌肉組織中乳酸大量堆積導致的過度疲勞會對運動員造成損傷,威脅運動生命;而運動強度過小又難以提升運動員的運動機能,不能取得很好的成績[1]。近年來,人們開始關注運動強度和運動成績之間的關聯,找到一個合適的運動量,既可以大幅度增加運動員身體機能,又不會導致機體過度疲勞影響運動生涯,成為運動員訓練的關鍵。血清中乳酸含量值可以從側面反應出肌肉有氧呼吸的程度,可以為運動員設置合適運動量的問題提供解決方案。

1 材料與方法

1.1 實驗對象

由動物中心提供的雄性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。

1.2 實驗方法

將42只雄性SD大鼠隨機分為實驗組和對照組兩個大組,對照組7只,實驗組35只;實驗組又分為1 d訓練組、3 d訓練組、7 d訓練組、10 d訓練組和14 d訓練組,每組7只。分組后繼續常規飼養3 d,使大鼠適應新環境。

對照組大鼠正常喂水、喂食,籠中飼養減少運動。實驗組大鼠需在腋下捆綁裝重物的袋子,將相當于大鼠體重12%的重物放入袋中,放于大鼠胸前。在80 cm×80 cm×80 cm的玻璃鋼內進行游泳訓練,水深60cm,水溫(28±2)℃。大鼠負重后在水缸中游泳,當大鼠體力不支,沉入水中無法上浮露出水面時,將大鼠撈出,休息10min后,繼續進行游泳訓練,再次出現體力不支無法上浮時撈起大鼠,結束該次訓練,記錄游泳時長。游泳訓練每日上午9時和下午4時各進行一次。

實驗組大鼠按照組別要求時間,分別在訓練第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實驗組訓練結束后一同處死。將血液靜置半小時,3 000 rpm離心20 min,將血清分離出來,取血清用全自動生化分析儀檢測血清中乳酸含量。

2 實驗結果

實驗組大鼠在經過大強度運動后,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訓練組大鼠血清中的乳酸含量與1天訓練組相比顯著降低(P＜0.05)。在1～7 d內,大鼠游泳時長逐漸增加,到第10～14 d游泳時間縮短(見表1)。

3 討論

運動是一個骨骼肌能量消耗的過程,當肌肉組織氧氣供應充足的時候,細胞中的葡萄糖經過有氧呼吸的過程產生水和二氧化碳;當氧氣供應不足時,細胞中的葡萄糖會通過糖無氧酵解途徑,生成乳酸。機體在經過大強度運動后,血液中氧氣含量下降,導致骨骼肌氧氣供應不足,產生乳酸。早在一百多年前,研究人員就發現了運動和乳酸產生之間的關系,在運動過程中會產生乳酸,而乳酸又可以影響骨骼肌肌肉收縮能力減弱。這項研究引起了人們的重視,不斷有研究人員對運動強度與乳酸產生的情況進行深入研究。

該項實驗研究了14 d內大鼠大強度運動后運動能力和乳酸的變化情況。通過結果可以看出,大鼠在未經過訓練的時候,血液中乳酸濃度僅有2.58 mmol/L,經過第一天大強度游泳訓練以后,大鼠血液中的乳酸濃度立即上升至11.82 mmol/L,在經過3 d大強度游泳訓練以后大鼠血液中的乳酸濃度上升不顯著,12.01 mmol/L,第7天時血液乳酸濃度為12.11 mmol/L,到第10天時,大鼠血液乳酸含量下降至9.23 mmol/L,第14天時繼續下降,僅為8.97 mmol/L。這些數據表明,大鼠經過大強度游泳訓練后,血液中乳酸濃度大幅度提高,說明大強度運動后,大鼠肌肉組織主要以葡萄糖無氧酵解方式提供能量;直到訓練7天時,血液中乳酸濃度與第1天時變化不大,說明這在連續大強度游泳訓練的7 d時間內,大鼠骨骼肌細胞仍然采用無氧酵解方式產生能量;第10天時,大鼠血液乳酸濃度下降,至14 d時乳酸濃度進一步降低,說明經過長時間大強度訓練,乳酸持續作用,導致大鼠體內酸堿平衡發生變化,機體對這種長時間的變化產生不適應狀態,通過調節系統,抑制葡萄糖酵解產生乳酸,使得乳酸含量有所降低。

表1 大鼠大強度訓練后游泳時長和血清中乳酸含量的變化

由運動時間結果我們可以發現,第1天大強度游泳訓練時,大鼠游泳的平均時長僅為5 min左右,訓練3 d以后大鼠游泳的平均時長已增加到9 min,到第7天時,大鼠游泳的時間均值可以達到13 min,但是到了第10天,游泳時長下降到10 min,連續大強度游泳訓練14 d以后,大鼠的游泳平均時長僅為6 min,與訓練第1天的水平基本一致。通過這些數據,我們可以發現在訓練的1～7 d時間內,大鼠的運動能力逐漸增加,這一點通過游泳時間的增加便可以看出,這說明經過每天的游泳訓練,大鼠機體的體能增加,逐漸適應游泳訓練方式,堅持時間逐步延長;但是到了第10天大鼠運動能力開始顯著下降,至14 d時,運動能力與未經過訓練差距很小,這說明,經過長時間訓練后,大鼠體內的乳酸大量堆積,這些乳酸在大鼠恢復期間不能被機體正常代謝掉,超出了大鼠能夠承受的極限范圍,使得大鼠運動下降。

綜合兩項結果可以看出,經過大強度游泳訓練以后,大鼠肌肉通過葡萄糖無氧酵解提供能量,產生乳酸,直到訓練至第7天時,這種供能途徑仍為主要途徑,在這7 d的訓練中,大鼠運動能力也逐步加強;但機體長期處于高濃度乳酸含量狀態時會激發機體調節供能,抑制細胞內葡萄糖無氧酵解途徑,使得能量供應不足,這也導致了第7天之后,大鼠的運動能力隨血液乳酸濃度降低而減弱。這說明大強度運動會使機體產生乳酸,而乳酸的大量產生也會降低機體運動能力。

傳統運動理念認為,只有使運動員疲勞才能達到真正的運動目的,與之相反,目前人們注意到了恢復在運動訓練中的重要性。本項研究也顯示,在大鼠長時間大強度運動訓練后,沒有足夠的時間進行恢復,這樣的訓練最終會導致大鼠運動能力的下降。在疲勞形成的學說中,有一種理論認為,機體內環境的pH值變化會導致疲勞。研究人員發現,在經歷極限運動后,與對照組相比測試人員機體的pH值均顯著降低,機體血漿的滲透壓失衡,電解質紊亂,機體需要調動多個系統來恢復以上這些變化,這個過程會給人體帶來明顯的疲勞感[2]。另一些研究人員通過實驗發現,運動員訓練之后,血液乳酸濃度升高是使機體pH值降低的主要因素之一。如何及時發現運動員疲勞,并采用合理方法幫助運動員恢復疲勞,對于運動員達到訓練目的來說非常重要。我們需要尋找一種合理的指標表達運動員疲勞程度的指標,通過本項研究可以發現,血液乳酸含量可以承擔疲勞程度指標的責任。

過度訓練是導致運動疾病的常見原因之一,而長時間大強度的訓練超出人體能夠承擔的極限會導致過度訓練。過度訓練可以導致機體的心臟、腎臟等多種重要臟器的損傷,給運動員帶來不可挽回的損害。運動員在日常訓練中為了更好的增加運動能力,通常會采取大強度訓練的方法,如何避免過度訓練導致運動疾病的產生呢,本項研究提供了一個很好的解決思路。通過本項研究可以發現乳酸含量和運動能力以及疲勞程度之間存在一定聯系,在運動員訓練的過程中,可以檢測運動員的血液乳酸含量,來判別運動員的競技狀態,并為制定運動員下一步的運動計劃提供指導。在運動員血液乳酸含量出現拐點時,說明運動員的身體已經達到運動負荷的臨界值,此時應采取措施,使運動員得到充分的休息,逐步改善自身乳酸堆積的狀態,恢復疲勞,維持運動能力不衰減。

[1]沈友青.優秀女子賽艇運動員運動后血乳酸的變化特點及分析[J].湖北第二師范學院學報,2010,27(2):108-110.

[2]王國棟,尹小儉.運動性疲勞的產生機制及恢復手段[J].湖北體育科技,2009,28(2):179-180.

G80-32

A

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

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.18.010