【摘要】目的 觀察低氧及低氧復(fù)合運(yùn)動(dòng)時(shí) 大鼠體重及腓腸肌顯微、超微結(jié)構(gòu)的變化，旨在探討低氧狀態(tài)下適當(dāng)運(yùn)動(dòng)對(duì)骨骼肌的影響。 方法 建立大鼠低氧及低氧復(fù)合運(yùn)動(dòng)模型，運(yùn)用光鏡及透射電鏡觀察大鼠腓腸肌顯微、超微結(jié)構(gòu)的變化。 結(jié)果 低氧復(fù)合運(yùn)動(dòng)組較低氧安靜組大鼠體重差異有顯著性意義（）。低氧復(fù)合運(yùn)動(dòng)組骨骼肌結(jié)構(gòu)正常 線粒體數(shù)量增加，骨骼肌纖維增粗毛細(xì)血管增生。 結(jié)論 低氧復(fù)合適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)能夠維持骨骼肌的正常形態(tài) 增強(qiáng)骨骼肌的有氧代謝 起到保護(hù)骨骼肌的作用，從而提高骨骼肌的低氧適應(yīng)能力，促進(jìn)低氧習(xí)服。

【關(guān)鍵詞】低氧 運(yùn)動(dòng) 骨骼肌 顯微結(jié)構(gòu) 超微結(jié)構(gòu)初次進(jìn)入高原低氧地區(qū)，由于整體或局部的缺氧會(huì)引起機(jī)體出現(xiàn)一系列反應(yīng)，如急性高原反應(yīng)。如何最大限度地減輕高原反應(yīng)，提高初入高原者的勞動(dòng)、訓(xùn)練能力，是高原醫(yī)學(xué)研究的重要課題。有研究顯示 ，適當(dāng)體育鍛煉可以促進(jìn)高原習(xí)服，其表現(xiàn)為增強(qiáng)心、肺功能，改善機(jī)體對(duì)氧的攝取、運(yùn)輸和利用，提高機(jī)體最大用氧能力。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)觀察低氧及低氧復(fù)合運(yùn)動(dòng)時(shí) 大鼠體重及腓腸肌顯微、超微結(jié)構(gòu)的變化，旨在探討低氧狀態(tài)下適當(dāng)運(yùn)動(dòng)對(duì)骨骼肌的影響。

材料與方法

一、實(shí)驗(yàn)材料

動(dòng)物及分組： （ ）雄性大鼠只由南方醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，周齡，體質(zhì)量 。隨機(jī)分為四組： 組，正常氧安靜組（只）；組，正常氧運(yùn)動(dòng)組（ 只）；組，低氧安靜組（ 只）；組，低氧運(yùn)動(dòng)組（ 只）。主要試劑及儀器：常壓低氧帳篷系統(tǒng)（美國(guó)公司）， 型電動(dòng)動(dòng)物跑臺(tái)兩部（杭州立泰科技有限公司）， 透射電鏡（日本電子），電子天平（ ）。

二、實(shí)驗(yàn)方法

動(dòng)物模型：采用常壓低氧帳篷系統(tǒng)，模擬氧含量 （相當(dāng)于海拔 ），其中、兩組動(dòng)物

每天： ：置入低氧帳篷內(nèi)。實(shí)驗(yàn)用 型電動(dòng)動(dòng)物跑臺(tái)兩部，該跑臺(tái)可自動(dòng)記錄大鼠訓(xùn)練時(shí)

間，運(yùn)動(dòng)距離和跑動(dòng)速度，裝備有光、電、聲刺激裝置，、兩組大鼠每天在跑臺(tái)上訓(xùn)練 ，跑臺(tái)速度設(shè)定為 。組大鼠在正常條件下飼養(yǎng)，不施加任何處理因素。

取材：于實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后第、、、天在各組動(dòng)物中隨機(jī)抽取 只，稱重， 水合氯醛溶液腹腔內(nèi)麻

醉。迅速完整切除左側(cè)腓腸肌。光鏡切片的制備：取 左右的骨骼肌組織方塊，經(jīng) 福爾馬林固定后，常規(guī)石蠟包埋，切片。 切片常規(guī)用二甲苯脫蠟，經(jīng)各級(jí)乙醇至水洗：二甲苯（ ） 二甲苯 乙醇蒸餾水洗 。蘇木素染色 ，自來(lái)水洗。 鹽酸乙醇分化 （提插數(shù)下）。 自來(lái)水浸

泡 。置伊紅液 。常規(guī)脫水，封片：二甲苯 中性樹(shù)脂封固。電鏡超薄切片的制備：取上述骨骼肌組織少許用于制備電鏡超薄切片標(biāo)本。 銳利眼科剪將標(biāo)本剪成 左右的骨骼肌組織方塊。 肌肉組織投入含 戊二醛專用電鏡固定液的小瓶中固定。 用 緩沖液洗 次。 鋨酸

后固定 。 常規(guī)電鏡樣品制備程序脫水、滲透、包埋、超薄切片、鈾鉛染色。 透射電鏡觀察。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用 軟件對(duì)每組結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果以 表示。 差異有顯著性意義。

結(jié) 果

大鼠體重：從表 可以看出，伴隨時(shí)間的增加，各組大鼠體重隨時(shí)間的改變差異有顯著性意義；低氧安靜組大鼠體重降低與其它組比較差異有顯著性意義，慢性低氧尤為明顯。運(yùn)動(dòng)可以促進(jìn)大鼠體重增加，甚至可對(duì)抗低氧造成的體重減輕，并且這種改變超過(guò)常氧安靜組大鼠自然體重的增加，與同樣運(yùn)動(dòng)量的常氧運(yùn)動(dòng)組大鼠相比較稍有減少，但差異無(wú)顯著性意義。低氧條件下適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)，可以增加機(jī)體對(duì)低氧的習(xí)服能力。

討 論

高原環(huán)境影響人體的主要因素是低氧。平原人進(jìn)入高原后，機(jī)體在神經(jīng)體液調(diào)節(jié)下發(fā)生一系列的代償適應(yīng)性變化，以適應(yīng)高原環(huán)境，這個(gè)過(guò)程稱之為習(xí)服。由于個(gè)體的差異，每個(gè)人的習(xí)服能力不一樣。大多數(shù)平原人進(jìn)入高原后，通過(guò)機(jī)體的代償適應(yīng)性反應(yīng)可以獲得對(duì)高原環(huán)境的良好習(xí)服，能夠在高原環(huán)境中正常工作、生活而無(wú)任何不適。但也有一部分人，從平原

進(jìn)入高原后，由于代償適應(yīng)性反應(yīng)不足或過(guò)于強(qiáng)烈而發(fā)生習(xí)服不良，從而出現(xiàn)各種急、慢性高原病。如何提高勞動(dòng)者的低氧適應(yīng)能力和高原保健水平，提高高原部隊(duì)的作戰(zhàn)能力和運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練成績(jī)，有效的干預(yù)低氧對(duì)人體損害具有重要意義。維持骨骼肌正常的結(jié)構(gòu)和功能對(duì)提高高原勞動(dòng)能力具有重要作用。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示：在單純低氧情況下大鼠表現(xiàn)出種種不適應(yīng)現(xiàn)象如體重降低，肌纖維明顯萎縮，急性期骨骼肌線粒體體積增大，嵴稍腫脹、嵴內(nèi)腔擴(kuò)大，嵴紊亂，高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稍腫大，細(xì)血管形成可縮短氧從毛細(xì)血管向組織細(xì)胞彌散的距離改善組織的供氧是機(jī)體在局部組織水平上對(duì)低氧習(xí)服的重要機(jī)制之一。

在單純低氧條件下骨骼肌纖維明顯萎縮，這對(duì)于處在低氧條件下的機(jī)體減少局部氧耗、保持主要器官的能量代謝具有一定的代償適應(yīng)意義。骨骼肌萎縮可能與低氧時(shí)骨骼肌的氧供減少、合成代謝降低以及低氧時(shí)動(dòng)物活動(dòng)量減少所致的功能性“廢用”有關(guān)。單純低氧時(shí)骨骼肌毛細(xì)血管增生與否一直存有爭(zhēng)議。早期的研究發(fā)現(xiàn)動(dòng)物生活在高原環(huán)境中毛細(xì)血管密度增加從而推斷有毛細(xì)血管增生 。但 等提出低氧時(shí)骨骼肌毛細(xì)血管密度增加是由于骨骼肌纖維的萎縮所致。該觀點(diǎn)被隨后的一些實(shí)驗(yàn)所肯定。血管密度增加但由于骨骼肌纖維的萎縮使單位面積內(nèi)毛細(xì)血管數(shù)與肌纖維數(shù)的比值 不變。說(shuō)明在低氧安靜條件下毛細(xì)血管數(shù)目無(wú)明顯增加。但由于肌纖維的萎縮、變細(xì) 毛細(xì)血管密度增加使氧的彌散距離縮短從而有利于骨骼肌組織氧的供應(yīng)。這可能是低氧時(shí)骨骼肌組織對(duì)低氧習(xí)服適應(yīng)的特點(diǎn)。低氧復(fù)合適當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí) 骨骼肌肌纖維不發(fā)生萎縮并且出現(xiàn)新生毛細(xì)血管以此來(lái)適應(yīng)骨骼肌功能增強(qiáng)的需要。機(jī)體在低氧復(fù)合運(yùn)動(dòng)的初期骨骼肌氧的供需比值失衡可能是引起骨骼肌毛細(xì)血管增生的基礎(chǔ)。而低氧安靜時(shí)由于紅細(xì)胞數(shù)增加使氧供相對(duì)增多機(jī)體的活動(dòng)量減少及肌纖維萎縮使骨骼肌對(duì)氧的需求相對(duì)減少這樣氧的供需失衡現(xiàn)象并不明顯因此毛細(xì)血管不增生。有研究表明在低氧復(fù)合適當(dāng)運(yùn)動(dòng)的大鼠骨骼肌毛細(xì)血管在增生的同時(shí) 血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（）表達(dá)量顯著增加而低氧安靜大鼠骨骼肌毛細(xì)血管并沒(méi)有增生 的量也沒(méi)見(jiàn)明顯變化。低氧復(fù)合運(yùn)動(dòng)引起骨骼肌毛細(xì)血管增生的機(jī)制可能與低氧復(fù)合運(yùn)動(dòng)時(shí)低氧誘導(dǎo)因子（）表達(dá)增加有關(guān)。 作為調(diào)節(jié) 的轉(zhuǎn)錄因子，直接從基因水平調(diào)節(jié) 在組織中的表達(dá)。 能增加血管尤其是微小血管的滲透性，使血漿大分子外滲。通過(guò)與血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的特異性受體結(jié)合而明顯促進(jìn)成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)，合成和分泌膠原等細(xì)胞外基質(zhì)，并能強(qiáng)烈促進(jìn)新血管形成，是生理?xiàng)l件下和病理生理適應(yīng)過(guò)

程中血管生長(zhǎng)的主要調(diào)節(jié)因子 。低氧復(fù)合運(yùn)動(dòng)能夠通過(guò) 表達(dá)的增加來(lái)提高 在組織中的表

達(dá)，從而促進(jìn)新血管形成。

綜上所述，我們認(rèn)為低氧復(fù)合適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)能夠維持機(jī)體的正常重量，穩(wěn)定骨骼肌的正常結(jié)構(gòu)增加線粒體數(shù)量，抑制骨骼肌萎縮并且能夠促使骨骼肌毛細(xì)血管新生改善骨骼肌的血液供應(yīng)有利于骨骼肌的有氧代謝促進(jìn)機(jī)體對(duì)高原低氧環(huán)境的習(xí)服。