大强度运动后大鼠血乳酸值的变化及影响

覃福娣

(茂名技师学院 广东茂名 525000)

大强度运动后大鼠血乳酸值的变化及影响

覃福娣

(茂名技师学院 广东茂名 525000)

目的 测量大鼠大强度运动后血乳酸值的变化。方法 将42只SD大鼠,随机分为6组,分别为对照组,1 d训练组、3 d训练组、7 d训练组、10 d训练组和14天训练组,每组7只。对照组正常饲养,不运动,剩余5组负重游泳训练,每日早晚各一次,分别在1、3、7、10、14日训练后断头取血,对照组在14日断头取血。结果 实验组大鼠在经过大强度运动后,血清中乳酸含量显著上升,高于对照组大鼠(P＜0.05);1、3、7天训练组大鼠血清中乳酸含量无显著差异(P＞0.05);10 d和14 d训练组大鼠血清中的乳酸含量与1 d训练组相比显著降低(P＜0.05)。在1～7 d内,大鼠游泳时长逐渐增加,到第10～14 d游泳时间缩短。结论 大强度运动后,SD大鼠血乳酸值显著上升,乳酸值的变化与大鼠运动能力相关,因此乳酸可以作为运动疲劳的指标,为运动员制定训练计划提供帮助。

大强度运动 血乳酸 实验结果

大强度运动会使肌肉组织无氧呼吸加强,血液中的葡萄糖经无氧呼吸途径产生乳酸。乳酸大量堆积后,会降低肌肉反应度,使肌肉负荷和运动能力大大降低,产生疲劳感。在运动员日常训练中,为增强运动员的训练强度通常采用大强度运动、超负荷训练方式。运动强度过大,肌肉组织中乳酸大量堆积导致的过度疲劳会对运动员造成损伤,威胁运动生命;而运动强度过小又难以提升运动员的运动机能,不能取得很好的成绩[1]。近年来,人们开始关注运动强度和运动成绩之间的关联,找到一个合适的运动量,既可以大幅度增加运动员身体机能,又不会导致机体过度疲劳影响运动生涯,成为运动员训练的关键。血清中乳酸含量值可以从侧面反应出肌肉有氧呼吸的程度,可以为运动员设置合适运动量的问题提供解决方案。

1 材料与方法

1.1 实验对象

由动物中心提供的雄性SD大鼠40只,鼠龄为12周±5 d,大鼠体重(215±18)g,健康状况佳,无不良反应。

1.2 实验方法

将42只雄性SD大鼠随机分为实验组和对照组两个大组,对照组7只,实验组35只;实验组又分为1 d训练组、3 d训练组、7 d训练组、10 d训练组和14 d训练组,每组7只。分组后继续常规饲养3 d,使大鼠适应新环境。

对照组大鼠正常喂水、喂食,笼中饲养减少运动。实验组大鼠需在腋下捆绑装重物的袋子,将相当于大鼠体重12%的重物放入袋中,放于大鼠胸前。在80 cm×80 cm×80 cm的玻璃钢内进行游泳训练,水深60cm,水温(28±2)℃。大鼠负重后在水缸中游泳,当大鼠体力不支,沉入水中无法上浮露出水面时,将大鼠捞出,休息10min后,继续进行游泳训练,再次出现体力不支无法上浮时捞起大鼠,结束该次训练,记录游泳时长。游泳训练每日上午9时和下午4时各进行一次。

实验组大鼠按照组别要求时间,分别在训练第1、3、7、10和14天断头处死,立即用离心管取血。对照组大鼠在第14 d实验组训练结束后一同处死。将血液静置半小时,3 000 rpm离心20 min,将血清分离出来,取血清用全自动生化分析仪检测血清中乳酸含量。

2 实验结果

实验组大鼠在经过大强度运动后,血清中乳酸含量显著上升,高于对照组大鼠(P＜0.05);1、3、7 d训练组大鼠血清中乳酸含量无显著差异(P＞0.05);10 d和14 d训练组大鼠血清中的乳酸含量与1天训练组相比显著降低(P＜0.05)。在1～7 d内,大鼠游泳时长逐渐增加,到第10～14 d游泳时间缩短(见表1)。

3 讨论

运动是一个骨骼肌能量消耗的过程,当肌肉组织氧气供应充足的时候,细胞中的葡萄糖经过有氧呼吸的过程产生水和二氧化碳;当氧气供应不足时,细胞中的葡萄糖会通过糖无氧酵解途径,生成乳酸。机体在经过大强度运动后,血液中氧气含量下降,导致骨骼肌氧气供应不足,产生乳酸。早在一百多年前,研究人员就发现了运动和乳酸产生之间的关系,在运动过程中会产生乳酸,而乳酸又可以影响骨骼肌肌肉收缩能力减弱。这项研究引起了人们的重视,不断有研究人员对运动强度与乳酸产生的情况进行深入研究。

该项实验研究了14 d内大鼠大强度运动后运动能力和乳酸的变化情况。通过结果可以看出,大鼠在未经过训练的时候,血液中乳酸浓度仅有2.58 mmol/L,经过第一天大强度游泳训练以后,大鼠血液中的乳酸浓度立即上升至11.82 mmol/L,在经过3 d大强度游泳训练以后大鼠血液中的乳酸浓度上升不显著,12.01 mmol/L,第7天时血液乳酸浓度为12.11 mmol/L,到第10天时,大鼠血液乳酸含量下降至9.23 mmol/L,第14天时继续下降,仅为8.97 mmol/L。这些数据表明,大鼠经过大强度游泳训练后,血液中乳酸浓度大幅度提高,说明大强度运动后,大鼠肌肉组织主要以葡萄糖无氧酵解方式提供能量;直到训练7天时,血液中乳酸浓度与第1天时变化不大,说明这在连续大强度游泳训练的7 d时间内,大鼠骨骼肌细胞仍然采用无氧酵解方式产生能量;第10天时,大鼠血液乳酸浓度下降,至14 d时乳酸浓度进一步降低,说明经过长时间大强度训练,乳酸持续作用,导致大鼠体内酸碱平衡发生变化,机体对这种长时间的变化产生不适应状态,通过调节系统,抑制葡萄糖酵解产生乳酸,使得乳酸含量有所降低。

表1 大鼠大强度训练后游泳时长和血清中乳酸含量的变化

由运动时间结果我们可以发现,第1天大强度游泳训练时,大鼠游泳的平均时长仅为5 min左右,训练3 d以后大鼠游泳的平均时长已增加到9 min,到第7天时,大鼠游泳的时间均值可以达到13 min,但是到了第10天,游泳时长下降到10 min,连续大强度游泳训练14 d以后,大鼠的游泳平均时长仅为6 min,与训练第1天的水平基本一致。通过这些数据,我们可以发现在训练的1～7 d时间内,大鼠的运动能力逐渐增加,这一点通过游泳时间的增加便可以看出,这说明经过每天的游泳训练,大鼠机体的体能增加,逐渐适应游泳训练方式,坚持时间逐步延长;但是到了第10天大鼠运动能力开始显著下降,至14 d时,运动能力与未经过训练差距很小,这说明,经过长时间训练后,大鼠体内的乳酸大量堆积,这些乳酸在大鼠恢复期间不能被机体正常代谢掉,超出了大鼠能够承受的极限范围,使得大鼠运动下降。

综合两项结果可以看出,经过大强度游泳训练以后,大鼠肌肉通过葡萄糖无氧酵解提供能量,产生乳酸,直到训练至第7天时,这种供能途径仍为主要途径,在这7 d的训练中,大鼠运动能力也逐步加强;但机体长期处于高浓度乳酸含量状态时会激发机体调节供能,抑制细胞内葡萄糖无氧酵解途径,使得能量供应不足,这也导致了第7天之后,大鼠的运动能力随血液乳酸浓度降低而减弱。这说明大强度运动会使机体产生乳酸,而乳酸的大量产生也会降低机体运动能力。

传统运动理念认为,只有使运动员疲劳才能达到真正的运动目的,与之相反,目前人们注意到了恢复在运动训练中的重要性。本项研究也显示,在大鼠长时间大强度运动训练后,没有足够的时间进行恢复,这样的训练最终会导致大鼠运动能力的下降。在疲劳形成的学说中,有一种理论认为,机体内环境的pH值变化会导致疲劳。研究人员发现,在经历极限运动后,与对照组相比测试人员机体的pH值均显著降低,机体血浆的渗透压失衡,电解质紊乱,机体需要调动多个系统来恢复以上这些变化,这个过程会给人体带来明显的疲劳感[2]。另一些研究人员通过实验发现,运动员训练之后,血液乳酸浓度升高是使机体pH值降低的主要因素之一。如何及时发现运动员疲劳,并采用合理方法帮助运动员恢复疲劳,对于运动员达到训练目的来说非常重要。我们需要寻找一种合理的指标表达运动员疲劳程度的指标,通过本项研究可以发现,血液乳酸含量可以承担疲劳程度指标的责任。

过度训练是导致运动疾病的常见原因之一,而长时间大强度的训练超出人体能够承担的极限会导致过度训练。过度训练可以导致机体的心脏、肾脏等多种重要脏器的损伤,给运动员带来不可挽回的损害。运动员在日常训练中为了更好的增加运动能力,通常会采取大强度训练的方法,如何避免过度训练导致运动疾病的产生呢,本项研究提供了一个很好的解决思路。通过本项研究可以发现乳酸含量和运动能力以及疲劳程度之间存在一定联系,在运动员训练的过程中,可以检测运动员的血液乳酸含量,来判别运动员的竞技状态,并为制定运动员下一步的运动计划提供指导。在运动员血液乳酸含量出现拐点时,说明运动员的身体已经达到运动负荷的临界值,此时应采取措施,使运动员得到充分的休息,逐步改善自身乳酸堆积的状态,恢复疲劳,维持运动能力不衰减。

[1]沈友青.优秀女子赛艇运动员运动后血乳酸的变化特点及分析[J].湖北第二师范学院学报,2010,27(2):108-110.

[2]王国栋,尹小俭.运动性疲劳的产生机制及恢复手段[J].湖北体育科技,2009,28(2):179-180.

G80-32

A

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

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.18.010