不同时长高强度间歇训练与中等强度持续运动对大鼠骨骼肌AMPK、PGC-1α表达量及最大摄氧量的影响

目的:探讨不同时长高强度间歇训练(high intensity interval training,HIIT)与中等强度持续运动对骨骼肌氧化能力相关因子AMPK和PGC-1α表达量及最大摄氧量(VO2max)的影响,为制定有效的运动健身负荷提供参考。方法:120只6周龄SPF级雄性Wistar大鼠按体重随机分为安静对照组、中等强度持续运动组与HIIT组三组,每组各40只。安静对照组大鼠不运动,中等强度运动组以60%~70%VO2max强度进行持续训练,HIIT组以50%VO2max、70%VO2max、90%VO2max的强度交替训练。跑台训练每周5天,每天50分钟。每周日上午8:00~9:00进行体重测量。每组大鼠分别在训练2、4、6、10周后取比目鱼肌,每组每次随机选取10只大鼠,取材前均进行VO2max测试。随后采用Western Blot检测比目鱼肌中AMPK、PGC-1α蛋白的表达情况。结果:(1)大鼠运动周数和运动方式分别对大鼠体重具有非常显著的影响且具有非常显著的交互作用(P<0.01);(2)相同训练周期下,10周HIIT组大鼠骨骼肌PGC-1α含量显著高于安静对照组(P<0.05),VO2max显著高于安静对照组和中等强度运动组;(3)相同训练方式下,10周HIIT组大鼠VO2max与0、2、4、6周时相比均有显著增高(P<0.05),中等强度持续运动组训练至第4周时骨骼肌AMPK蛋白表达量显著高于第2周和第6周,同时显著高于2周安静组(基准值)(P<0.05),HIIT组第2至第10周期间PGC-1α蛋白表达量均显著高于2周安静对照组(基准值)(P<0.05);(4)10周内HIIT组PGC-1α蛋白表达量与最大摄氧量时序性变化趋势具有显著相关关系(P<0.05)。结论:(1)10周HIIT可以有效提高大鼠骨骼肌AMPK和PGC-1α的蛋白表达量以及最大摄氧量;(2)10周HIIT相对于传统中等强度持续有氧运动对提高骨骼肌氧化能力和机体心肺耐力更为快速有效。

不同时长HIIT与中等强度运动后大鼠VO_2max及血液心血管风险指标的变化

研究目的:HIIT作为一种新兴的运动方式其改善心肺耐力效果优于中等强度,但鲜见有关2种运动方式安全性的研究。通过探讨不同时长HIIT与中等强度运动对大鼠 VO_2max及心血管风险指标的变化,比较2种运动方式对心肺耐力的改善情况以及血液心血管风险指标的变化情况,从而明确提高心肺耐力有效且安全的运动方式,为大众健身时运动方式的选择提供一定理论依据。研究方法:120只6周龄清洁级雄性wistar大鼠随机分为4组(N=30):2周组(C组)、4周组(D组)、6周龄(E组)、10周龄(F组)。每组又分为安静对照、中等强度运动与HIIT 3小组,每小组各10只大鼠。大鼠自由采食和饮水。安静对照组大鼠不运动,中等强度与HIIT组大鼠每天均进行50min运动,5次/周。每组大鼠在训练开始前及第2、4、6、10周后均进行 VO_2max测试。测试24h后采用2%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉大鼠,腹主动脉取血8ml左右放入抗凝管中离心后取血清于-80℃保存待测。测定血清中肌酸激酶(CK)、谷草转氨酶(AST)、血管紧张素II(AngII)等指标含量。不同运动方式组及不同运动时长组的组间比较均采用单因素方差分析,研究结果均以平均数±标准差的形式表示。研究结果:1)HIIT组大鼠经过4周训练后 VO_2max出现稳定上升趋势,中等强度组大鼠 VO_2max则在6周后出现上升趋势。10周时HIIT组大鼠 VO_2max(3 456.4±335.427 ml/kg/min)显著高于安静组(2 817.36±547.408 ml/kg/min)与中等强度组(3 060.90±338.52ml/kg/min,P<0.05)。2)中等强度组大鼠及HIIT组大鼠各自血清CK水平10周内无明显变化。4周后中等强度组和HIIT组大鼠血清CK水平均高于安静组,且HIIT组大鼠血清CK水平低于中等强度组(P<0.05)。3)中等强度组与HIIT组大鼠血清AST水平均在6周时达到最高值。HIIT组大鼠血清AST水平始终低于中等强度组,且在第2、6、10周时具有显著性差异(P<0.05)。4)中等强度组和HIIT组大鼠血清AngII水平在4周后呈上升趋势且在10周时达到最高值。第6、10周时,HIIT组大鼠血清AngII水平高于中等强度组(P<0.05)。研究结论:1)10周HIIT训练能够更快更好地改善心肺耐力。2)HIIT与中等强度运动均存在一定的心血管风险,应在超过6周的训练中进行心血管风险监控。3)10周HIIT训练血压上升的风险强于中等强度运动。

男性大学生徒步健身能量消耗简易推算方法

目的:探讨徒步运动中能量消耗的简易推测方法,为大学生运动能量消耗的自我监控和科学健身提供参考。方法:选取北京体育大学学科男性大学生54名(21.12±1.28岁),运动前测身高、体重并计算BMI。受试者分别以4.8 km/h、6.4 km/h、8.1 km/h的步速于跑台上进行运动,每级步速各运动30分钟。Polar表记录运动中心率,每3分钟记录1次。运动过程采用Meta Lyzer 3B气体代谢分析仪收集受试者肺功能指标及能量消耗数据。所得数据通过SPSS19.0软件进行偏相关分析及多元回归建立能量消耗与身体参数的回归方程。最后将预测值与实测值用配对t检验进行比较,检验公式。结果:(1)30分钟徒步运动每分能耗与步速、心率存在非常显著的关联(P<0.01),与BMI、身高、体重存在显著关联(P<0.05);(2)每分能耗(kcal/min)与步速、BMI、心率、体重的回归方程:每分能耗=-8.453+1.030×步速-0.023×BMI+0.032×心率+0.080×体重;(3)各步速能耗推测值与实际值无显著性差异(P4.8=0.255,P6.4=0.470,P8.1=0.353)。结论 :得出的能量推算公式可以步速、BMI、心率及体重4个简易指标较为准确地推算出普通男性大学生步速为4.8 km/h、6.4km/h、8.1 km/h下运动的能量消耗。

运动人群的补液方案与运动能力

机体的水平衡是维持正常生命活动的基本要素。大量研究证明,长时间激烈的运动会严重破坏人体的水平衡,挑战机体的运动能力和生理健康,而运动中液体补充不足或摄入过量均会影响运动能力,增加健康风险。运动前中后的补液是为了预防和消除运动过程中脱水导致的水及电解质平衡紊乱而对运动状态产生的不利影响。针对运动对机体水合状态的影响而制定具有个性化的运动补液方案,将有助于维持机体在运动中的适宜水合状态,提高运动能力。

9~12岁超重/肥胖男童血脂代谢谱研究

目的探讨9~12岁超重/肥胖男童的血脂代谢谱变化特征及儿童超重/肥胖发生的可能机制。方法将招募的72名9~12岁男童根据体重指数(BMI)分为对照组(n=42)和超重/肥胖组(n=30)。采集清晨空腹静脉血,对受试者的BMI、腰臀比、身体成分及血脂进行测量,同时采用超高效液相色谱与四极杆飞行时间质谱联用的代谢组学检测方法测试血清脂质化合物,并对数据进行统计分析和可视化。结果超重/肥胖组男童的腰臀比、体脂百分数和三酰甘油水平显著高于对照组(P<0.05),高密度脂蛋白胆固醇水平显著低于对照组(P<0.05)。代谢组学分析筛选出两组150种具有显著差异的脂质化合物,主要包含甘油脂类(40.7%)、甘油磷脂类(24.7%)、脂肪酰基类(10.7%)和鞘脂类(7.3%)。大多数甘油脂类水平在超重/肥胖组呈显著上调,而大部分甘油磷脂和鞘脂类出现下调。关键差异脂质被显著富集到2个KEGG代谢通路中,分别为醚酯代谢以及萜类生物骨架合成通路(P<0.05),并可能进一步影响下游的辅酶Q及其他萜类的生物合成代谢(P=0.06)。结论 9~12岁超重/肥胖男童的脂质代谢谱紊乱,绝大部分甘油脂类含量增加,甘油磷脂和鞘脂下调,并可能存在醚酯代谢以及萜类甚至辅酶Q的生物合成紊乱。

9~12岁超重肥胖男童性激素与脂代谢谱研究

目的探索9~12岁超重肥胖男孩性激素、脂质代谢的特异性变化和相互关系。方法 72名9~12岁男童被分为正常体重组(n=42)、超重组(n=15)和肥胖组(n=15)。应用血液激素检测和基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC/QTOF/MS)的非靶向脂质组学方法,对72名青春期前体重异常男孩的性激素水平和脂代谢谱检测,利用多元统计分析比较不同肥胖程度男孩性激素水平和脂代谢谱的差异。结果 (1)超重组和肥胖组的血清性激素结合球蛋白(SHBG)含量显著低于正常体重组,且肥胖组显著低于超重组(P<0.05);超重组和肥胖组的血清脱氢表雄酮(DHEA)含量显著高于正常体重组(P<0.05)。(2)非靶向脂质组学方法鉴定并筛选出超重组与正常体重组组间脂质差异物171种,肥胖组与正常体重组组间脂质差异物218种,超重组与肥胖组组间脂质差异物34种,其中超重&肥胖组与正常体重组均有的差异脂质物有150种。(3)SHGB与脂质差异物磷脂酰胆碱(PC)(20∶0/0∶0)和PC[18∶1(9E)/0∶0]呈正相关(r=0.6,P<0.05),DHEA与脂质差异物甘油二酯(DG)[17∶2(9Z,12Z)/22∶0/0∶0]呈正相关(r=0.5,P<0.05)。结论 9~12岁超重肥胖男童存在骨龄提前现象且与DHEA水平的升高有关,但性激素水平与体格发育不同步;超重肥胖男童血清DHEA显著升高的同时,DG[17∶2(9Z,12Z)/22∶0/0∶0]水平明显上调,血清SHGB显著降低的同时,大多数PC显著下降,其作用机制有待进一步研究。

不同运动方式对肥胖大鼠脂肪组织BMP-4和BMP-7及其相关产热调控蛋白表达的影响

目的:探讨不同运动方式对肥胖大鼠脂肪组织中BMP-4/BMP-7及其相关产热调节蛋白表达的影响,探寻促进肥胖大鼠脂肪产热代谢的有效运动类型及其调控机制。方法:从96只已经进行了8周高脂饲养的Sprague-Dawley大鼠中,筛选出体重最大的36只作为肥胖组大鼠,并将其随机平均分为肥胖安静组(n=10)、肥胖有氧运动组(n=10)和肥胖高强度间歇运动(HIIT)组(n=10),其余6只处死检测血脂水平。同时,从16只已经进行了8周标准饲养的同龄大鼠中随机筛选出10只作为标准安静对照组,其余6只处死检测血脂水平。肥胖有氧运动组以60%~70%VO2max强度在跑台上持续运动,肥胖HIIT组以70%—90%—50%—70%VO2max强度的跑速在跑台上做交替运动,每天50 min,5 d/周,共8周。第8周末,最后1次运动后48 h,取大鼠腹主动脉血、棕色脂肪、皮下和睾周白色脂肪。采用Western blot检测脂肪中BMP-4、BMP-7、TBX1、PRDM16和UCP-1的蛋白表达量。结果:1)肥胖有氧运动和HIIT组血清TC、TG和LDL-C水平低于肥胖安静组(P<0.05);2)与肥胖安静组相比,肥胖有氧运动组大鼠皮下脂肪组织BMP-4、BMP-7、TBX1、PRDM16和UCP-1的蛋白含量显著增加(P<0.01);棕色脂肪组织中BMP-4蛋白含量显著增加(P<0.01),BMP-7、UCP-1的蛋白含量显著降低(P<0.01)。3)与肥胖安静组相比,肥胖HIIT组大鼠睾周脂肪组织BMP-4、TBX1和UCP-1蛋白含量显著增加(P<0.01);棕色脂肪组织中BMP-7、UCP-1蛋白含量的显著降低(P<0.01)。结论:8周的有氧运动对肥胖大鼠皮下脂肪BMP-4和BMP-7蛋白水平而HIIT对睾周脂肪中BMP-4蛋白水平有更明显的影响,这2种运动对棕色脂肪的BMP-7蛋白表达有抑制作用。运动干预后,肥胖大鼠UCP-1的变化在皮下脂肪和棕色脂肪中与BMP-7的变化相关程度更高,而在睾周脂肪中与BMP-4变化的相关程度更高。

Kisspeptins介导运动调控脂肪组织能量稳态的新进展

脂肪组织作为重要的储能器官和内分泌器官,其能量稳态是维持机体能量平衡的重要保障。Kisspeptins参与中枢及外周能量稳态的调控,并在脂肪细胞增值、分化,脂质代谢及脂肪因子分泌中发挥重要作用,可能是脂肪能量稳态调控的新靶点。运动可通过调节白色脂肪棕色化、棕色脂肪产热、白色脂肪自噬等途径调节脂肪能量稳态实现慢病的预防和治疗作用,但其作用机制尚未阐明。对Kisspeptins介导运动调控脂肪能量稳态中研究进展进行综述,以期为运动有效防治能量失衡诱发的代谢疾病研究提供新的靶点。

不同运动方式男性青年血液转录组特征分析

通过转录组学技术分析长期耐力运动和力量运动的男性青年与无运动习惯人群血液中基因转录情况,从转录水平上研究机体对耐力运动和力量运动在身体活动与健康促进中的反应。招募18~29岁无运动习惯(NEH,n=20,22.38 kg/m^(2)±1.84 kg/m^(2))、耐力运动习惯(EEH,n=20,20.9 kg/m^(2)±1.59 kg/m^(2))和力量运动习惯(REH,n=20,25.12 kg/m^(2)±2.32 kg/m^(2))的男性青年60名,清晨空腹安静状态下肘静脉处取血,利用RNA-Seq转录组测序方法分析血液的基因表达情况、筛选差异表达基因,使用DAVID 6.8数据库对差异基因进行GO功能和KEGG通路富集等生物学功能分析。转录组结果显示,EEH组vs NEH组和REH组vs NEH组有124个共有差异表达基因,显著富集在磷脂酰肌醇信号系统、cAMP信号通路、TRP通道的炎症介质调节、甲状腺激素信号通路、破骨细胞分化等KEGG代谢通路上。EEH组vs NEH组有649个差异表达基因,显著富集在类风湿关节炎、补体和凝血级联、Ⅰ型糖尿病、吞噬体及造血细胞谱系等KEGG代谢通路上。REH组vs NEH组有804个差异表达基因,显著富集在吞噬体、造血细胞谱系、NOD样受体信号通路、Ⅰ型糖尿病、抗原加工和呈递等KEGG代谢通路上。表明:长期运动通过调节相关基因表达增强机体免疫、维持神经系统功能。长期进行不同方式运动的男性青年的血液转录组学特征差异提示:耐力运动通过调节CD80、HLA-DPB2、OLR1、THBS1-AS1和CDC37P2以及C4B等基因的表达水平改善机体血糖水平、增强机体免疫功能、促进脂代谢、预防机体衰老,力量运动通过调节FCGR1CP、IL1B、IL1R1,ZCCHC9和P2RX7以及CASP5等基因的表达水平降低炎症水平、促进血管生成以及预防中枢性神经退化疾病。