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乳酸生理作用研究进展

中国运动医学杂志 2024年第4期43卷 303-310页

作者：冯俊鹏路瑛丽邱俊强冯连世国家体育总局体育科学研究所北京100061 北京体育大学北京100084 国家体育总局社会体育指导中心北京100763

近些年的相关研究对乳酸的生理作用提出了一些新的观点,归纳而言乳酸在机体中至少扮演三种角色:(1)动态燃料;(2)糖异生的前体;(3)信号分子。本文重点介绍乳酸作为运动适应信号分子的研究进展,总结乳酸在白色脂肪棕色化、组蛋白乳酰化等... 详细信息

近些年的相关研究对乳酸的生理作用提出了一些新的观点,归纳而言乳酸在机体中至少扮演三种角色:(1)动态燃料;(2)糖异生的前体;(3)信号分子。本文重点介绍乳酸作为运动适应信号分子的研究进展,总结乳酸在白色脂肪棕色化、组蛋白乳酰化等方面的研究成果,为研究乳酸在能量代谢、运动适应、运动防控疾病发生中的角色提供理论支持。

关键词：乳酸生理作用动态燃料信号分子

不同间隔时间周期性锻炼对伴有黎明现象2型糖尿病患者的影响

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不同间隔时间周期性锻炼对伴有黎明现象2型糖尿病患者的影响

作者：高艺博国家体育总局体育科学研究所

学位级别：硕士

研究目的本研究通过关注美国运动医学会(ACSM)与美国糖尿病协会(ADA)最新推行的运动处方和2型糖尿病(T2DM)中的特殊患者,目的一是验证广泛推行的运动处方是否适用于中国的T2DM患者,并且针对中国生活方式进行改良形成周期性锻炼,并验证... 详细信息

研究目的本研究通过关注美国运动医学会(ACSM)与美国糖尿病协会(ADA)最新推行的运动处方和2型糖尿病(T2DM)中的特殊患者,目的一是验证广泛推行的运动处方是否适用于中国的T2DM患者,并且针对中国生活方式进行改良形成周期性锻炼,并验证是否对特殊糖尿病(DM)患者——黎明现象(DMDP)患者的改善效果。二是为了分析周期性锻炼与DMDP患者改善的量效关系,为精准化运动处方提供理论基础和实践经验。研究方法研究对象为南京市玄武锁金村社区卫生服务中心历年来管理的糖尿病患者中招募93例(男性48人,女性45人,年龄:66.6±8.44岁,患病时长11.0±7.23年),以5天(d)为一个周期,第1d、第3d和第5d运动,第2d和第4d休息,并随机分为间隔1天组(Y组)、间隔2天组(E组)、间隔3天组(S组)和空白对照组(K组),对照组不进行任何干预。在运动干预前均进行知情同意书和运动能力评估后,进行基线数据采集。运动干预方案采用中等强度有氧运动和抗阻运动的联合锻炼形式,运动时间为每个运动日的上午9:00～10:30,饮食方案上根据受试者个人情况给出详细饮食建议,总干预周期为9个周期,血糖指标使用连续测定血糖设备(CGM)进行检测,并采用指尖采血设备对每日运动之后CGM测量数据对比进行质量监控,并在每个周期24小时后记录数据,其余指标根据各组最后一个周期运动完的24h后进行采血,检测相关指标。测试指标包括身高、体重、体重指数(BMI)、脂肪含量、肌肉含量、体脂率、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-8(IL-8)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、超氧化物歧化酶(SOD)、胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C)、糖化血红蛋白(Hb A1c)、空腹胰岛素(FINS)等。使用SPSS29.0进行统计分析,组内采用配对样本T检验比较差异,组间采用单因素方差分析比较差异,适用AMOS 26.0构建自回归(AR)模型判断运动效应。研究结果经过9个周期运动干预后,最终有89人完成整个研究计划,并采集了完整数据,其中运动干预组66人(男性33人,女性33人),对照组23人(男性11人,女性12人)。(1)因为3组运动组均符合ACSM与ADA运动处方要素,将三组运动组合并分析,干预组运动干预后与运动干预前和对照组相比,体质指标中:体重和BMI虽有下降趋势,但无显著性差异(p>0.05),脂肪含量、肌肉含量和体脂率均具有显著性差异(p运动干预前和对照组相比,均降低且具有显著性差异(p运动干预前和对照组相比同样具有显著性差异(p运动干预前和对照组相比同样具有显著性差异(p运动干预后和对照组相比,也都存在降低趋势,且具有显著性差异(p运动干预组别运动干预完成后的数据与K组进行对比中,各指标变化规律基本与各组与极限对比规律一致。最后三个运动组之间相互对比结果表明,Y组改善效果优于S组和E组(p运动干预后均小于1.11mmol/L,且AR模型结果展示出周期间的回归系数越来越小,血糖波动情况得到改善。此外针对各个组别不同周期间的回归系数来讲,各组别中横向对比中,E组和S组都出现了相邻周期间回归系数相等现象,且S组出现更多,间接反映两个组别中改善效果出现平台期,并且S组出现的平台期更多,组间纵向对比中由于Y组第二周期与第三周期回归系数出现峰值,即Y组的改善效果较E

关键词：中老年人糖尿病黎明现象周期性锻炼自回归模型

有氧和抗阻运动调控线粒体自噬改善肥胖大鼠肾功能异常的效果研究

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有氧和抗阻运动调控线粒体自噬改善肥胖大鼠肾功能异常的效果研究

作者：杨青国家体育总局体育科学研究所

学位级别：硕士

研究目的研究有氧和抗阻运动干预对肥胖导致肾功能异常的改善效果,探究运动调控线粒体自噬在此过程中发挥的作用。研究方法本研究以雄性SD大鼠为研究对象,共70只,随机选10只作为普通膳食组,剩余大鼠通过饲喂高脂饲料建立肥胖导致肾功能... 详细信息

研究目的研究有氧和抗阻运动干预对肥胖导致肾功能异常的改善效果,探究运动调控线粒体自噬在此过程中发挥的作用。研究方法本研究以雄性SD大鼠为研究对象,共70只,随机选10只作为普通膳食组,剩余大鼠通过饲喂高脂饲料建立肥胖导致肾功能异常大鼠模型。建模成功后,将筛选出的肾功能异常大鼠随机分为高脂饲料安静对照组(HC组)、有氧运动组(HAT组)和抗阻运动组(HRT组),各8只。HC组大鼠不进行运动干预;HAT组大鼠通过跑台进行有氧运动干预,训练强度为55%-65%最大摄氧量,每周训练5d,每次60 min,共8周;HRT组大鼠利用爬梯进行递增负荷抗阻训练干预,每周隔天训练1次,共8周,所有大鼠继续饲喂高脂饲料直至干预结束。8周干预结束后,每组随机选取5只大鼠用代谢笼收集24 h尿液标本用于检测尿蛋白等肾功能指标;大鼠禁食过夜后进行取材,血液样本用于检测血脂四项、血清肌酐、血清胱抑素C等指标;取出附睾脂肪及肾周脂肪称重并记录;取出肾脏组织进行固定和切片,通过HE染色观察大鼠肾脏组织的形态学变化;提取肾脏组织线粒体,测定膜电位;利用实时荧光定量PCR和Western Blot技术测定肾脏组织中Beclin1、p62、LC3、PINK1和Parkin等线粒体自噬关键因子的基因和蛋白表达水平。所有数据以平均值±标准差(±s)表示,使用SPSS 27.0软件进行数据处理和统计分析。研究结果(1)经8周高脂饲料喂养后,筛选出的肥胖大鼠体重、Lee’s指数和MAU水平均显著高于普通膳食组(P运动干预后,HAT和HRT组大鼠的体重和Lee’s指数相比于HC组显著降低(P运动干预组大鼠与HC组相比肾脏损伤程度减轻;HAT和HRT组大鼠的肾小球面积均显著小于HC组(P研究结论(1)8周有氧和抗阻运动干预均改善了肥胖致肾功能异常大鼠的脂代谢水平,并有效控制了大鼠体重。(2)8周有氧和抗阻运动干预均在一定程度上改善了肥胖大鼠的肾功能异常现象;其中,有氧运动干预在降低尿微量白蛋白和血清胱抑素C水平,促进肾脏病理结构正常化方面作用更显著。(3)线粒体自噬在运动改善肥胖致肾功能异常中起到了一定的调控作用;相比而言,有氧运动干预上调了肾脏线粒体PINK1 mRNA和Beclin1蛋白的表达水平,下调了p62的蛋白表达水平,其调控效果更佳。

关键词：肥胖肾功能有氧运动抗阻运动线粒体自噬

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男子网球一级运动员发球运动学分析

男子网球一级运动员发球运动学分析

作者：陈岩国家体育总局体育科学研究所

学位级别：硕士

研究目的通过对网球男子一级运动员发球技术动作的运动学分析,探究一区外角一和二发发球技术运动学特征以及影响发球挥速和球速的因素,为提高网球项目的科学化训练水平提供理论依据。研究方法采用文献资料法、视频拍摄法、数理统计法和... 详细信息

研究目的通过对网球男子一级运动员发球技术动作的运动学分析,探究一区外角一和二发发球技术运动学特征以及影响发球挥速和球速的因素,为提高网球项目的科学化训练水平提供理论依据。研究方法采用文献资料法、视频拍摄法、数理统计法和逻辑分析法。收集网球发球及相关领域的论文,汇总、整理和分析网球发球研究内容,为本文研究提供理论支持与参考。以8名男子一级运动员为研究对象,采用三维高帧视频拍摄法,获取一、二发技术动作的动作视频,应用SimiMotion9.1.1解析软件获取三维运动学数据,应用SPSS27.0进行差异性(配对样本T检验)与相关性(皮尔逊相关系数)分析。研究结果1)球离手时刻,一发球离手-击球位移(X)比二发向左少17 cm,球离手-击球位移(Y)比二发靠前约18 cm,肩髋垂直面夹角比二发小3°。左髋角(151.22±11.69°)与一发球速(165.89±13.28 km/h)与呈正相关。2)左膝屈曲最小时刻,一发肩髋垂直面夹角比二发小6°。球拍右旋角度(Y)(-23.34±27.36°)和髋在水平面转动幅度(-8.29±16.78°)与二发挥速(148.53±12.04 km/h)呈正相关。左髋角(151.22±11.69 km/h)与一发球速呈正相关。球拍右旋角度(Y)(-23.34±27.36°)与二发球速(136.27±18.13 km/h)呈正相关。球拍下压角度(X)(-3.90±18.24°)与二发球速呈负相关。3)球拍最低点时刻,一发髋垂直面转动幅度和向前(Y)身体重心比二发大5°和10cm。此外,一发左肩角比二发小5°。左踝角(132.00±16.77°)与二发挥速呈正相关。右肘角(67.40±17.26°)和右膝角(167.89±4.30°)与一发球速呈正相关。身体重心向前(Y)(0.02±0.12m)与二发球速呈正相关关系。4)击球前,一发挥速合速度和向前挥速分别比二发大20 km/h、21 km/h。击球时,一发左肩角比二发小5°,向前(Y)击球位置比二发靠前21 cm。球拍右旋(Y刷轴)角速度(2019.00±1088.17°/s)和髋垂直面转动幅度(23.03±11.00°)与一发挥速(168.11±23.14 km/h)呈正相关。右肘角(164.44±5.13°)与二发挥速呈正相关。向右击球位置(-0.30±0.18 m)和右膝角(169.38±3.29°)与一发球速呈正相关,右肩角(131.11±9.18°)与一发球速呈负相关。抛球一击球垂直位移(0.9±0.08 m)、右膝角(164.91±10.64°)和向前身体重心(0.1±0.13 m)与二发球速呈正相关。肩水平面(41.84±33.42°)和垂直面转动幅度(71.90±22.11°)与二发球速呈负相关。击球后,一发球速合速度以及分速度X轴、Y轴、Z轴分别比二发快 29 km/h、9 km/h、28 km/h、5 km/h。研究结论1)关于一发:①抛球离手时刻,左髋角越大,球速越快。②左膝屈曲最小时刻,左髋角越大,球速越快。③拍头最低时刻,右肘角和右膝角越大,球速越快。④击球时,髋垂直面转动幅度越大,挥速越快。球拍向外刷(右旋)的速度越快,右肩角越小,右膝越伸展,球速越快。2)关于二发:①左膝屈曲最小时刻,球拍右旋越多,髋在水平面转动幅度越少,挥速越快。球拍右旋越多,拍面下压越明显,球速越快。②拍头最低时刻,左踝角越大,挥速越高。此外,身体重心越向前,球速越快。③击球时刻,右肘关节角度越大,挥速越快。肩在水平面与垂直面转动幅度越小,右膝越伸展,球落差越大,身体重心越向前,球速越快。3)一发与二发的区别:①抛球离手时刻,一发向左抛球更少,但向前抛球更多,肩髋垂直面夹角更小。②左膝屈曲最小时刻,一发肩髋垂直面夹角小于二发。③拍头最低时刻,一发重心更靠前,髋垂直面转动幅度更大,右肘角与右膝角均大于二发,而左肩角小于二发。④击球前,一发合挥速和向前挥速比二发快,击球时,一发左肩角小于二发。击球后,一发合球速及分速度均比二发快。

关键词：网球发球高帧摄像球速挥速运动学

有氧联合抗阻运动对COVID-19感染后2型糖尿病患者的影响

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有氧联合抗阻运动对COVID-19感染后2型糖尿病患者的影响

作者：朱欣媛国家体育总局体育科学研究所

学位级别：硕士

研究目的本研究探究新型冠状病毒感染对于2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者的糖脂代谢及体成分功能、免疫功能和心肺功能方面的影响,以及通过进行为期36周中等强度有氧联合抗阻运动观察运动干预对于新冠感染合并T2DM患者... 详细信息

研究目的本研究探究新型冠状病毒感染对于2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者的糖脂代谢及体成分功能、免疫功能和心肺功能方面的影响,以及通过进行为期36周中等强度有氧联合抗阻运动观察运动干预对于新冠感染合并T2DM患者的糖脂代谢及体成分、免疫和心肺功能方面的影响。从而探索该运动方式对这一人群是否有效。研究方法在本课题组已有的T2DM患者数据库中招募受试者30名。受试对象均为仅感染过一次新冠的患者。已建立的T2DM患者数据库中有患者既往就诊信息、服药情况、血糖血脂情况、身体成分以及心肺功能的数据。且数据库中患者均于去年十月进行过一次指标的测试采集。通过随机分组,分为运动组(Exercise Group,EG,n=15)和对照组(Control Group,CG,n=15)。运动组进行运动干预36周,每周3次。每次运动干预内容为10分钟的热身与整理动作,30分钟的中等强度有氧运动以及30分钟的弹力带抗阻运动。对照组不会参与任何特别安排的运动干预计划。采用SPSS25.0统计软件对各组受试者新冠感染前后以及各组运动干预前后的数据结果进行统计分析,观察并比较新冠对于T2DM患者的影响以及中等强度有氧联合抗阻运动对新冠感染后T2DM患者的影响。研究结果共有30名新冠合并T2DM的患者纳入本项研究。其中运动组15人,对照组15人。两组受试者在糖脂代谢及体成分功能、免疫功能和心肺功能等方面差异无统计学意义。感染新冠前后对比,在糖脂代谢及体成分方面:新冠合并T2DM患者的总胆固醇、糖化血红蛋白、BMI、体脂率有显著提高,差异有统计学意义(P运动负荷时间和无氧阈时代谢当量有显著降低,差异有统计学意义(P运动后,运动组组内比较,在糖脂代谢及体成分方面:患者的空腹血糖、甘油三酯、糖化血红蛋白、体重、BMI、腰围、臀围、体脂率出现显著降低,差异有统计学意义(P运动后,在糖脂代谢及体成分方面:空腹血糖、高密度脂蛋白、糖化血红蛋白、体脂率和肌肉量运动组和对照组存在显著差异,差异有统计学意义(P运动组和对照组存在显著差异,差异有统计学意义(P运动组和对照组存在显著差异,差异有统计学意义(P研究结论(1)感染新冠会影响T2DM患者的糖脂代谢及体成分,36周中等强度有氧联合抗组训练可以改善COVID-19感染后2型糖尿病患者的糖脂代谢及体成分。(2)感染新冠会影响T2DM患者的免疫功能,36周中等强度有氧联合抗组训练可以改善COVID-19感染后2型糖尿病患者的免疫功能。(3)感染新冠会影响T2DM患者的心肺功能,36周中等强度有氧联合抗组训练可以改善COVID-19感染后2型糖尿病患者的心肺功能。

关键词： 2型糖尿病新冠感染抗阻运动有氧运动

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攀岩抠法三种手型的生物力学研究

攀岩抠法三种手型的生物力学研究

作者：彭宇婷国家体育总局体育科学研究所

学位级别：硕士

研究目的攀岩运动中,抠点不利于抓握,经常作为线路的难点出现,对攀爬者的手指力量和支点控制水平要求较高。应用于抠点的手部技术分为开放式抠法、半封闭式抠法和全封闭式抠法。本研究旨在测试分析抠法三种手型抓握的生物力学特征,为评... 详细信息

研究目的攀岩运动中,抠点不利于抓握,经常作为线路的难点出现,对攀爬者的手指力量和支点控制水平要求较高。应用于抠点的手部技术分为开放式抠法、半封闭式抠法和全封闭式抠法。本研究旨在测试分析抠法三种手型抓握的生物力学特征,为评估攀岩者手部抓握力量特征提供科学依据。研究方法自主研发攀岩运动员综合技术测力装置(100 Hz)、无线表面肌电仪(2000Hz)、指压测试设备(100 Hz)、握力计等设备采集14名男性和9名女性攀者分别使用左手和右手进行抠法三种手型抓握的手部力学和表面肌电数据。采用双因素重复测量方差分析确定性别×手型(开放式、半封闭式、全封闭式)对攀岩者抓握的支点牵引力、力量增长速率、手指压力、前臂肌电的RMS和i EMG指标的影响,以及性别×左右手对攀岩者握力指标的影响,采用Pearson相关分析对握力和支点牵引力进行统计分析,采用配对样本T检验分析攀岩者左手和右手抓握特征的差异。研究结果(1)手型对支点牵引力合力、垂直方向牵引力、左右方向牵引力有显著影响(P0.05)。(3)右手抓握中男性的支点抓握力显著高于女性约20-30%(P0.05);同样,力量增长速率存在性别差异(P研究结论基于本研究结果,得到以下结论:(1)手部抓握方式影响人与支点的作用关系,不同手型的抓握力量、爆发水平和手指作用模式存在差异,全封闭式的支点控制力和爆发水平表现优于其他手型,且前臂屈肌的工作参与较大,但较大的手指负荷可能提示较高的损伤风险。因此,在线路的难点部分,可优先选择全封闭式以提高通过的成功率,在非难点部分,可使用半封闭式或开放式以充分休息减少疲劳。(2)握力仅与全封闭式的支点抓握力量存在正相关,反映其他手型的支点控制力量存在局限,握力计无法代替支点-力传感器复合体对支点抓握特征进行综合评估分析。(3)男性和女性体重标准化后的支点抓握力量无显著差异,且男性和女性的前臂肌肉工作特征和手指作用模式相似,性别对攀岩手部抓握表现的影响可能较小。(4)攀岩者左手和右手的抓握力量和肌肉活动情况基本一致,表现出较高的双侧对称性。(5)本研究验证了攀岩运动员综合技术测力装置在评估攀爬者手部力量、揭示抓握技术特征的可行性和有效性,为攀岩运动技术分析和训练监测提供了定量数据和科学手段。

关键词：攀岩抠法手部技术生物力学

基于惯性传感器场地自行车蹬踏技术圆滑度测评技术的研究

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基于惯性传感器场地自行车蹬踏技术圆滑度测评技术的研究

作者：李国永国家体育总局体育科学研究所

学位级别：硕士

研究目的场地自行车蹬踏技术圆滑度是反映运动员蹬踏技术的重要指标之一,在运动员全程骑行中准确进行测评至关重要。目前,在国内外的研究中还缺乏准确测评场地自行车蹬踏技术圆滑度的测评技术。本研究围绕场地自行车蹬踏技术圆滑度构建... 详细信息

研究目的场地自行车蹬踏技术圆滑度是反映运动员蹬踏技术的重要指标之一,在运动员全程骑行中准确进行测评至关重要。目前,在国内外的研究中还缺乏准确测评场地自行车蹬踏技术圆滑度的测评技术。本研究围绕场地自行车蹬踏技术圆滑度构建测评指标模型,利用IMU采集场地自行车的曲柄实时角速度等运动学数据,建立了由全程蹬踏技术圆滑系数(FRC)、左脚蹬踏技术圆滑系数(LFC)、右脚蹬踏技术圆滑系数(RFC)、左右脚蹬踏平衡指数(PBI)组成的场地自行车蹬踏技术圆滑度评测的模型,并对模型开展了验证与应用,旨在解决场地自行车运动员在专项训练中全程蹬踏技术圆滑度综合测评困难问题,提高训练效率。研究方法本研究主要使用了数学建模法、实验法和数理统计法。数学建模法主要使用python编程语言,调用numpy库,采用曲柄角速度变异系数构建蹬踏技术圆滑度测评指标数学模型。实验法设计了模型验证和应用验证两个阶段实验。模型验证实验使用IMU采集场地自行车的曲柄角速度、曲柄欧拉角变化量等运动学数据。同时,采用电子计时系统记录实验成绩,采用高速摄像机标定实验开始时间,采用SRM设备采集实验骑行全程实时速度和踏频数据;应用验证实验使用IMU采集运动员专项训练中的曲柄角速度和欧拉角等运动学数据,采用电子计时系统记录实验成绩、高速摄像机标定实验开始时间。数理统计法主要调用python编程语言中numpy和***库,计算IMU踏频与速度数据的均值、标准差,对IMU与SRM采集全程实时速度和踏频数据进行分析。研究结果(1)模型建立。本研究运用惯性传感器采集场地自行车曲柄角速度,并建立了FRC、LFC、RFC、PBI四个指标,构建了蹬踏技术圆滑度测评指标数学模型。(2)模型验证。通过模型验证实验,IMU采集的全程速度和踏频与SRM设备采集的全程数据对比有较高的一致性。在模型验证实验中有6次试验显示IMU和SRM的数据曲线完全一致。对全部试验数据进行统计分析,结果显示两种设备所有踏频差值均运动学数据采集结果显示在运动员进行42.5m骑行中,42.5m-01骑行试验最高速度和踏频分别为19.0m/s和141rpm,42.5m-02骑行试验最高速度和踏频分别为19.12m/s和142.9rpm;在250m冲刺骑行中,250m-01骑行试验最高速度和踏频分别为19.41m/s和144.9rpm,250m-02骑行试验最高速度和踏频分别为19.70m/s和147.1rpm。蹬踏技术圆滑度测评结果显示在运动员进行42.5m冲刺骑行试验中,42.5m-02骑行试验的蹬踏技术圆滑度略优于42.5m-01骑行试验;运动员在250m冲刺骑行试验中,250m-01骑行试验的蹬踏技术圆滑度优于250m-02试验,其FRC、LFC和RFC分别为2.426%、2.393%和2.442%。研究结论(1)本研究基于惯性传感器采集运动员在骑行中曲柄旋转角度变化情况,构建场地自行车FRC、LFC、RFC和PBI测评指标数学模型,经过模型验证和应用验证实验结果表明,本研究所构建的场地自行车蹬踏技术圆滑度测评模型可以综合测评运动员场地骑行全程中的蹬踏技术圆滑度。(2)本研究基于IMU所采集的场地自行车运动学数据具有较高的精准性,其计算的速度和踏频数据与SRM设备所采集的速度和踏频数据一致。

关键词：场地自行车惯性传感器蹬踏技术蹬踏技术圆滑度

基于高通量靶向代谢组学对专业跑步运动员无创训练监控的研究

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基于高通量靶向代谢组学对专业跑步运动员无创训练监控的研究

作者：魏强嫚国家体育总局体育科学研究所

学位级别：硕士

研究目的本研究通过采用高通量靶向代谢组学技术分析尿液代谢物,并基于尿液代谢物构建血液生化指标(血红蛋白、睾酮、皮质醇、血清肌酸激酶和血尿素氮)的多元线性回归预测模型,以期采用无创方式实现对运动员重要血液生化指标的即时和准... 详细信息

研究目的本研究通过采用高通量靶向代谢组学技术分析尿液代谢物,并基于尿液代谢物构建血液生化指标(血红蛋白、睾酮、皮质醇、血清肌酸激酶和血尿素氮)的多元线性回归预测模型,以期采用无创方式实现对运动员重要血液生化指标的即时和准确预测。本文的研究目标在于利用代谢组学方法对尿液中的小分子产物进行高通量靶向分析,旨在揭示这些产物与五个关键血液生化指标之间的线性关系。此项研究为未来开发经济高效、便于携带、非侵入性的检测芯片或试纸条奠定了理论和实践基础。研究方法本研究选取北京市田径队专业跑步运动员30名,根据运动队训练安排,于比赛周前三周的每周一早晨同步采集血液和尿液,共取得尿样90例,血样90例。对血液进行常用训练负荷监控生化指标(血红蛋白、睾酮、皮质醇、血清肌酸激酶和血尿素氮)检测,采用高通量靶向代谢组学测定出416个尿液代谢物。将90例样本随机分为80份和10份,确定建模组与验证组,建模组为80例,验证组10例。建模组通过SPSS构建基于尿液代谢物的血液生化指标多元线性回归预测模型,验证组通过配对样本T检验进行回代检验,进一步验证基于尿液代谢物构建的数理模型对于血液生化指标的解释及预测效能。研究结果应用高通量靶向代谢组学技术检测尿液代谢物,将检测出的416个尿液代谢物作为线性回归模型自变量,血红蛋白、睾酮、皮质醇、血清肌酸激酶和血尿素氮分别作为模型因变量。通过Stepwise法得到最具代表性和拟合优度最佳的回归方程,且多元线性回归模型回代检验结果显示:(1)验证组多元线性回归模型血红蛋白预测值与实测值之间无显著差异(P>0.05),验证组模型平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)为18.47 g/L、平均相对误差(Mean Reltaive Error,MRE)为14.25%。(2)验证组多元线性回归模型睾酮预测值与实测值之间无显著差异(P>0.05),验证组模型MAE为122.98 ng/dl、MRE为21.16%。(3)验证组多元线性回归模型皮质醇预测值与实测值之间无显著差异(P>0.05),验证组模型MAE为1.52μg/dl、MRE为6.12%。(4)验证组多元线性回归模型血清肌酸激酶预测值与实测值之间无显著差异(P>0.05),验证组模型MAE为146.34U/L、MRE为20.8%。(5)验证组多元线性回归模型血尿素氮预测值与实测值之间无显著差异(P>0.05),验证组模型MAE为1.47 mmol/L、MRE为27.27%。研究结论(1)本研究基于高通量靶向代谢组学检测尿液小分子代谢物,构建血红蛋白、睾酮、皮质醇、血清肌酸激酶多元线性回归预测模型,其拟合优度检验均较好,通过回代检验,可对血红蛋白、睾酮、皮质醇、血清肌酸激酶实施准确预测。(2)本研究相关预测模型经过回代检验验证,具有实用性和稳定性,为未来开发经济高效、便于携带、非侵入性的检测芯片或试纸条奠定了理论和实践基础,为无创检测的应用提供了理论保障。

关键词：尿液高通量靶向代谢组学无创训练监控血液生化指标预测模型跑步项目

有氧运动对阿尔茨海默病模型大脑皮质铁代谢和铁死亡相关分子的影响研究

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有氧运动对阿尔茨海默病模型大脑皮质铁代谢和铁死亡相关分子的影...

作者：黎超洋国家体育总局体育科学研究所

学位级别：硕士

研究目的本研究通过探讨8周有氧运动调节阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）模型小鼠大脑前额叶皮质铁代谢和铁死亡相关分子的影响,提出铁代谢和铁死亡在有氧运动改善AD的潜在分子机制,为今后开展有氧运动方法预防和延缓AD提供坚... 详细信息

研究目的本研究通过探讨8周有氧运动调节阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）模型小鼠大脑前额叶皮质铁代谢和铁死亡相关分子的影响,提出铁代谢和铁死亡在有氧运动改善AD的潜在分子机制,为今后开展有氧运动方法预防和延缓AD提供坚实的理论依据。研究方法选取6月龄雄性C57BL/6J小鼠40只和APP/PS1小鼠40只随机分为C57BL/6J安静组（C57-S组,n=20）、C57BL/6J有氧运动组（C57-E组,n=20）、APP/PS1安静组（APP-S组,n=20）、APP/PS1有氧运动组（APP-E组,n=20）。在进行各1周的适应性饲养和适应性训练后,APP-E和C57-E组小鼠进行为期8周跑台训练。每周训练5天,每天训练60 min,在8周时间内跑台速度从12m/min递增至15 m/min。在第11周进行Y迷宫新异臂和Morris水迷宫行为学实验,取材后使用HE染色和尼氏染色观察大脑前额叶皮质的组织形态;进行Western blot、RT-q PCR、ELISA、化学比色、普鲁士蓝染色、免疫组织化学染色、免疫荧光染色等实验检测铁代谢和铁死亡脂质抗氧化通路相关指标。并采用重复测量方差分析、双因素方差分析、泊松对数线性回归模型进行数理统计学分析。研究结果Y迷宫新异臂结果显示,APP/PS1小鼠的新异臂探索潜伏期显著高于C57BL/6J小鼠（P=0.023）,同时与C57-S组相比,APP-S自主交替率（P=0.027）显著下降;而8周有氧运动能够提高APP/PS1以及C57BL/6J小鼠自主交替次数（P运动能够显著降低MWM学习期间第6天（P=0.004）以及第7天的逃避潜伏期（P=0.001）,并且提高APP/PS1以及C57BL/6J小鼠的穿越平台次数（P=0.041）。HE染色和尼氏染色结果显示,APP-S组的大脑前额叶皮质存在显著的细胞染色加深、细胞排列混乱、细胞核溶解消失、胞质分界模糊、核固缩、细胞萎缩、神经纤维缠结、尼氏体溶解等神经元萎缩现象,而APP-E组的上述现象有明显的改善。普鲁士蓝染色以及化学比色法结果表明,APP/PS1小鼠的大脑前额叶皮质存在显著的总铁沉积情况（P=0.040）,而C57-S组小鼠的铁沉积现象有下降的趋势。Aβ免疫组织化学染色的结果表明,Aβ显著沉积于APP/PS1小鼠的大脑前额叶皮质中（P=0.007）,而APP-E组的Aβ沉积面积相较于APP-S组存在下降的趋势（P=0.074）。FJ-C和Neu N免疫荧光双重染色结果表明,APP/PS1小鼠大脑前额叶皮质中FJ-C荧光所占图像面积百分比存在基因型主效应（P=0.036）和运动主效应（P=0.048）。APP/PS1的FJ-C的荧光所占图像面积百分比显著高于C57BL/6J小鼠,而8周的有氧运动干预能够降低FJ-C荧光染色面积。4-HNE和HO1的免疫荧光双重染色结果则表明4-HNE与HO1的表达存在共定位的现象。4-HNE的平均荧光强度相对值存在边际显著的运动主效应（P=0.060）,运动组的4-HNE的平均荧光强度显著高于安静组;同时,APP-S的4-HNE的荧光面积所占图像面积百分比显著提高（P=0.040）。GPx4和Neu N的免疫荧光双重染色结果表明,GPx4的平均荧光强度相对值存在边际显著的运动主效应（P=0.062）,运动组的GPx4的平均荧光强度显著高于安静组。Western blot结果显示大脑前额叶皮质中ABCG2（P=0.020）、FLVCR2（P=0.017）、HO1（P运动主效应。与C57BL/6J小鼠相比,APP/PS1小鼠的ABCG2、FLVCR2以及NCOA4显著提高,而Ft H、Ft L则显著下降;与安静组小鼠相比,运动组小鼠的GPx4显著提高。同时,Xc（P=0.018）、HO1（P=0.046）、BACE1（P=0.020）以及CP（P<0.001）的蛋白表达水平则存在显著的交互效应。与C57-E组小鼠相比,APP-E组Xc（P=0.002）、HO1（P<0.001）、BACE1（P=0.016）显著提高;与C57-S相比,APP-S组的CP（P<0.001）显

关键词：有氧运动阿尔茨海默病前额叶皮质铁代谢铁死亡脂质抗氧化 Xc-/GPx4通路