高强度间歇训练改善认知功能及其机制研究进展

高强度间歇训练(high-intensity interval training,HIIT)己被证明是一种省时、高效的运动策略.与传统的中、低强度有氧运动相比,它可以提供类似甚至更好的健康效益.近年来一些研究表明,HIIT可作为一种有前途的运动康复疗法来改善肥胖、糖尿病、中风、痴呆等疾病引起的认知功能受损.因此,本文综...     

4周高强度间歇训练调节乳酸介导的突触可塑性改善CUMS大鼠抑郁样行为

目的 探究4周高强度间歇训练（high-intensity interval training,HIIT）对慢性不可预知性温和应激（chronic unpredictable mild stress,CUMS）大鼠前额叶皮质（prefrontal cortex,PFC）突触可塑性的影响及其可能的作用机制。方法 48只雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为对照组（C组）、模型组（M组）、对照运动组（HC组）以及模型运动组（HM组）。M组和HM组采用8周CUMS建立抑郁模型,HC组和HM组从第5周开始接受4周HIIT干预,HIIT方案为3 min高速(85%～90%S_max)和1 min低速(50%～55%S_max)无间歇重复训练(S_max为最大训练速度),每次训练循环3～5组,每周训练5 d。分别于第4周和8周末评价大鼠行为学变化,并检测尾静脉血乳酸含量。干预结束后取大鼠PFC,用高尔基染色检测突触形态学变化,酶联免疫吸附测定法（ELISA）测定脑源性神经营养因子（BDNF）、单羧酸转运蛋白1（MCT1）、乳酸和谷氨酸含量以及血清中5-羟色胺（5-HT）含量,蛋白质印迹法（Western blot）检测突触可塑性相关蛋白c-Fos、Arc以及N-甲基-D-天冬氨酸受体1亚单位（NMDAR1）的表达水平。结果 与C组相比,M组大鼠糖水偏爱率、穿越格数、直立次数、进入开放臂的次数和时间均显著降低;PFC中突触棘密度显著下降,c-Fos、Arc、NMDAR1表达以及乳酸和谷氨酸含量均显著升高,BDNF和MCT1含量显著降低。血清中5-HT含量显著降低。与M组相比,HIIT能够显著改善HM组大鼠行为学指标,上调PFC中MCT1和乳酸含量,并回调PFC中c-Fos、Arc、NMDAR1表达水平以及谷氨酸和BDNF含量,突触棘密度显著增加。结论 4周HIIT干预可能通过增加CUMS大鼠PFC的乳酸含量,降低谷氨酸浓度从而回调NMDAR过度表达,减轻其神经兴奋性毒性,增强突触可塑性进而改善大鼠抑郁样行为。     

高强度间歇训练心脏康复对冠心病患者PCI术后心脏功能及应激因子的影响

摘要 目的：探讨高强度间歇训练心脏康复对冠心病患者经皮冠状动脉介入（PCI）术后心脏功能及应激因子的影响。方法：选择我院于2017年3月至2019年3月行PCI术冠心病患者86例,采用随机数字表法随机分为观察组43例与对照组43例。观察组患者采用高强度间歇训练心脏康复,对照组患者采用常规心脏康复。两组疗程均为12周。比较两组康复前后心脏功能、运动耐力、应激因子及生活质量影响。结果：观察组康复后左室射血分数（LVEF）和心输出量高于对照组（P<0.05）。观察组康复后峰值功率（PP）、运动持续时间（ED）和峰值摄氧量（VQ2peak）高于对照组（P<0.05）。观察组康复后C反应蛋白（CRP）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白介素-6（IL-6）水平低于对照组（P<0.05）。观察组康复后心绞痛稳定程度、疾病主观感受、躯体活动受限程度、心绞痛发作频率和治疗满意程度评分高于对照组（P<0.05）。结论：高强度间歇训练心脏康复可改善冠心病PCI术后心脏功能,减轻应激反应,改善患者运动耐力及生活质量。     

12周高强度间歇训练对不同基因型载脂蛋白E血脂异常人群的调脂作用

目的:观察12周高强度间歇训练(HIIT)对不同载脂蛋白E(ApoE)基因型血脂异常人群的血脂调节作用。方法:通过测试空腹血脂指标,筛选出88例血脂异常患者作为受试对象,采集受试对象口腔粘膜进行载脂蛋白E基因型检测,测定12周高强度间歇训练干预前后的血脂水平。结果:88例血脂异常者中共检测出5种基因型,其分布为ApoE3/3＞ApoE3/4 ＞ApoE2/3＞ApoE2/2＞ApoE2/4,等位基因ε3＞ε2=ε4。运动干预前,血脂异常人群中ε4等位基因组的总胆固醇水平显著高于ε2和ε3基因组(P＜0.01),低密度脂蛋白胆固醇水平显著高于ε2基因组(P＜0.05),其余指标在各组间无显著性差异(P＞0.05)。12周的高强度间歇训练显著降低ε3基因组血清总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇水平,升高高密度脂蛋白胆固醇水平。ε4基因组在运动干预后血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇降低,甘油三酯和高密度脂蛋白胆固醇无显著性改变。ε2基因组在运动干预后血清脂质无明显改善。结论:血脂异常人群载脂蛋白E基因多态性影响运动的调脂效果,12周高强度间歇训练可以作为ε3和ε4等位基因携带者调节血脂的运动干预方式。     

高强度间歇训练对小鼠抑郁行为的作用及机制

本文旨在明确高强度间歇训练(high-intensity interval training, HIIT)对抑郁的作用及其机制。用动物跑台建立小鼠HIIT运动模型,用慢性不可预测性温和应激(chronic unpredictable mild stress, CUMS)制备抑郁模型,用行为学实验检测小鼠的抑郁相关行为。结果显示,HIIT运动可改善CUMS模型小鼠的抑郁相关行为。Western blot和ELISA结果显示,和对照组相比,CUMS模型小鼠海马、内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex, mPFC)、杏仁核中糖皮质激素受体(glucocorticoid receptor,GR)蛋白表达水平下调,肿瘤坏死因子α (tumor necrosis factor α, TNF-α)含量增加,而HIIT运动能够有效逆转CUMS模型小鼠的这些变化。以上结果提示,HIIT运动能够产生抗抑郁作用,这为临床治疗抑郁疾病带来新的思路和手段。     

4周高强度间歇训练调节海马丙酮酸-乳酸轴代谢稳态改善CUMS大鼠抑郁样行为

目的 探讨4周高强度间歇训练（high-intensity interval training,HIIT）调节慢性不可预知温和应激（chronic unpredictable mild stress,CUMS）大鼠海马组织中丙酮酸-乳酸轴代谢稳态改善其抑郁样行为的作用机制。方法 48只SPF级8周龄雄性SD大鼠随机分为4组：正常安静组（C）、CUMS安静组（M）、正常运动组（HC）和CUMS运动组（HM）。M组与HM组接受8周CUMS造模;HC组与HM组从第5周开始接受4周HIIT干预(3 min（85%～90%） S_max+1 min（50%～55%） S_max,循环3～5次,S_max为最大运动速度)。检测HC组与HM组在第4周安静状态下和运动后第0、2、4、8、12、24 h以及各组第8周安静状态下的血乳酸浓度;在第4周末和第8周末,采用糖水偏爱率、旷场实验直立次数与穿越格数等行为学指标评估各组大鼠抑郁样行为。在第8周末行为学测试后采集海马组织,分别采用液质色谱-质谱法（LC-MS）非靶向代谢组学技术、靶标定量技术、酶联免疫吸附分析（ELISA）和蛋白质印迹法（Western blot）检测其代谢物含量、乳酸与丙酮酸浓度、丙酮酸-乳酸轴关键代谢酶含量和单羧酸转运载体（monocarboxylate transporter,MCTs）的蛋白质表达水平。结果 4周HIIT干预显著提高了CUMS大鼠糖水偏爱率、旷场实验直立次数和穿越格数;非靶向代谢组学检测发现,与C组相比,M组有21种代谢物发生显著变化,4周HIIT干预后,与C组相比,HC组有14种差异代谢物得到显著回调,与M组相比,HM组有11种差异代谢物得到显著回调;靶标定量结果显示,相比于C组,M组海马组织中乳酸浓度显著降低,丙酮酸浓度显著增加,4周HIIT干预显著增加HM组海马组织中乳酸、丙酮酸浓度,血乳酸浓度变化趋势与海马组织乳酸浓度变化一致,与C组相比,M组LDHB含量显著升高,PKM2和PDH含量以及MCT2与MCT4的蛋白质表达水平显著降低,4周HIIT干预上调了HM组PKM2和PDH含量以及MCT2与MCT4蛋白质表达水平。结论 4周HIIT干预可以上调CUMS大鼠的血乳酸浓度以及海马组织中PKM2与PDH代谢酶含量,并上调MCT2与MCT4转运载体蛋白的表达,促进中枢乳酸的摄取与利用,从而调节丙酮酸-乳酸轴的代谢稳态,改善抑郁样行为。     

4周高强度间歇训练调节海马丙酮酸-乳酸轴代谢稳态改善CUMS大鼠抑郁样行为

目的 探讨4周高强度间歇训练（high-intensity interval training,HIIT）调节慢性不可预知性温和应激（chronic unpredictable mild stress,CUMS）大鼠海马组织中丙酮酸-乳酸轴代谢稳态改善其抑郁样行为的作用机制。方法 48只SPF级8周龄雄性SD大鼠随机分为4组：正常安静组（C）、CUMS安静组（M）、正常运动组（HC）和CUMS运动组（HM）。M组与HM组接受8周CUMS造模;HC组与HM组从第5周开始接受4周HIIT干预（3 min（85%~90%）Smax+1 min（50%~55%）Smax,循环3~5次,Smax为最大运动速度）。检测HC组与HM组在第4周安静状态下和运动后第0、2、4、8、12、24 h以及各组第8周安静状态下的血乳酸浓度;在第4周末和第8周末,采用糖水偏爱率、旷场实验直立次数与穿越格数等行为学指标评估各组大鼠抑郁样行为。在第8周末行为学测试后采集海马组织,分别采用液质色谱-质谱法（LC-MS）非靶向代谢组学技术、靶标定量技术、酶联免疫吸附分析（ELISA）和蛋白质印迹法（Western blotting）检测其代谢物含量、乳酸与丙酮酸浓度、丙酮酸-乳酸轴关键代谢酶含量和单羧酸转运载体（monocarboxylate transporter,MCTs）的蛋白质表达水平。结果 4周HIIT干预显著提高了CUMS大鼠糖水偏爱率、旷场实验直立次数和穿越格数;非靶向代谢组学检测发现,与C组相比,M组有21种代谢物发生显著变化,4周HIIT干预后,HC组与C组相比、HM组与M组相比分别有14种和11种差异代谢物得到显著回调;靶标定量结果显示,相比于C组,M组海马组织中乳酸浓度显著降低,丙酮酸浓度显著增加,4周HIIT干预显著增加HM组海马组织中乳酸、丙酮酸浓度;血乳酸浓度变化趋势与海马组织乳酸浓度变化一致;与C组相比,M组LDHB含量显著升高,PKM2和PDH含量以及MCT2与MCT4的蛋白质表达水平显著降低,4周HIIT干预上调了HM组PKM2和PDH含量以及MCT2与MCT4蛋白质表达水平。结论 4周HIIT干预可以上调CUMS大鼠的血乳酸浓度以及海马组织中PKM2与PDH代谢酶含量,并上调MCT2与MCT4转运载体蛋白的表达,促进中枢乳酸的摄取与利用,从而调节丙酮酸-乳酸轴的代谢稳态,改善抑郁样行为。     

骨骼肌的内分泌功能

长期以来,骨骼肌被认为是一种效应器官,接受神经和体液的调节。近年大量实验研究资料发现骨骼肌也具有分泌活性物质的功能,能表达、合成和分泌多种生物信号分子,包括调节肽、细胞因子和生长因子等,也是一种重要的内分泌器官。骨骼肌分泌的活性物质以旁分泌和／或自分泌方式调节骨骼肌的生长、代谢和运动功能;甚至以血液循环内分泌的方式调节机体远隔器官组织的功能。骨骼肌生成和分泌的活性物质在运动系统疾病和某些全身性疾病的发病中具有重要的作用。本文将对骨骼肌分泌的主要活性物质及其生理和病理生理学意义进行综述。     

强化间歇训练对慢性心衰患者心肺耐力及自主神经功能的影响

目的：探讨强化间歇训练对慢性心衰患者心肺耐力及自主神经功能的影响。方法：34名稳定期慢性心衰患者随机分成试验组和对照组,每组各17名,两组均采用常规药物治疗,其中试验组同时结合间歇运动训练治疗,训练周期12周,前2周为适应性训练,采用功率自行车和30%~50% HRmax强度进行训练,每周训练3次,每次运动20~30 min;后10周采用强化间歇训练,采用功率自行车和运动靶心率=80%~90% HRmax强度训练,训练时间30~40 min,每周训练3次;采用6 min步行距离和心率变异性指标进行效果评价。结果：与试验前比较,12周治疗后,对照组和试验组6 min步行距离均增加,差异具有统计学意义（P<0.01）,反映自主神经功能的时域指标和频域指标均出现增高,差异具有统计学意义（P<0.01）;试验后,试验组6 min步行距离、时域指标和频域指标改变幅度大于对照组,差异具有统计学意义（P<0.01）。结论：强化间歇训练可以作为慢性心衰患者心肺耐力提高和自主神经功能改善的康复手段,比单一的药物治疗效果更好。     

不同训练方式对大鼠骨骼肌纤维类型转化和CaMK II/MEF2传导途径的影响*

目的: 探讨间歇速度训练和耐力训练对大鼠骨骼肌纤维类型转化及钙调蛋白激酶/肌细胞增强因子2(CaMK II/MEF2)信号传导通路的影响。方法: 成年雄性SD大鼠(8周龄)18只,随机分成间歇速度训练组(IST),耐力训练组(ET),设空白组(C),每组6只,IST组采用75 m/min×1 min、20 m/min×1 min的交替训练6次,跑台坡度15,持续时间12 min/d;ET组采用速度30 m/ min、跑台坡度7、持续时间90 min/d的耐力训练。干预8周后,分别取小鼠右侧胫骨前肌、比目鱼肌,酶联免疫吸附法检测骨骼肌琥珀酸脱氢酶(SDH)、乳酸脱氢酶(LDH)活性,ATP酶染色法观察I、Ⅱ型肌纤维面密度、数密度变化情况,SDS-PAGE凝胶电泳技术观察骨骼肌MHC亚型百分比含量、骨骼肌mRNA表达谱测序分析及qRT-PCR技术检测CaN、CaMKII、MEF2水平。结果: 相比C组,ET组SDH活性显著上升,LDH活性降低(P＜0.05);IST组胫骨前肌中LDH活性值升高(P＜0.01)。ET组胫骨前肌MHCIIa%升高,MHCIIb%降低(P＜0.05),比目鱼肌MHCI% 和MHCIIa%升高,MHCIIb%均降低(P＜0.05)。相比IST组,ET组胫骨前肌MHCIIx%升高(P＜0.05)。相比C组,ET组胫骨前肌 I、II 型纤维纤维密度上升,IST组II型纤维纤维密度提高,IST组、ET组比目鱼肌I型纤维纤维密度上升(P＜0.05)。相比C组,ET组骨骼肌CaN、CaMKII、MEF2 mRNA表达水平增高,IST组CaN、CaMKII、MEF2 mRNA表达水平下降(P＜0.01)。Illumina高通量测序筛选骨骼肌纤维转化相关因子及关联分析,运动干预促使骨骼肌纤维转化相关因子表达变化富集于TGF-β/Smad3、CaN/MEF2、AdipoQ等信号通路,而耐力训练显著提高骨骼肌纤维转化、干细胞功能相关信号通路的富集。结论: 耐力训练促进向氧化型肌纤维转化(慢肌),而间歇速度训练向酵解型肌纤维转化(快肌),并伴随着CaMK II/MEF2传导途径中CaN、CaMKII、MEF2基因的高表达。     

12周高强度间歇性训练对人体肠道菌群的影响

[背景]肠道菌群和运动均与人体健康息息相关,但高强度间歇性训练对人体肠道菌群干预效果的认识还十分有限.[目的]探讨高强度间歇性训练对人体肠道菌群的影响,为全民体质健康及肠道菌群相关疾病的防治提供参考.[方法]招募68名志愿者进行每周3次、为期12周的高强度间歇性训练,运动前后分别获取新鲜粪便,利用16SrRNA基因高通...     

运动训练和补肽抗大鼠骨骼肌衰老机制的初步研究

目的：观察6周负重训练和补充大豆多肽延缓I）_半乳糖大鼠骨骼肌衰老进程的作用效果,并探讨初步机制。方法：SD雄性大鼠3月龄60只,随机分为：6周安静组（C6）和6周模型组（M6）各6只,12周模型组（M12）、大负组（B12）、小负组（S12）、补肽组（P12）、补肽大负组（PB12）和补肽小负组（PS12）各8只,14月龄8只作为自然衰老组。分别于6周末和12周末处死大鼠,测试各项指标。结果：与C6相比,M6组大鼠各项指标出现不同程度的衰老表现;与M12组相比,负重或补肽可以显著提高各干预组大鼠骨骼肌超氧化物歧化酶（SOD）活力以及SOD/MDA,血清生长激素（GH）、胰岛素样生长因子I（IGF-I）含量和骨骼肌IGF-ImRNA表达量,降低骨骼肌丙二醛（MDA）含量,两种方式均具有明显的交互作用。结论：D-半乳糖6周皮下注射,能成功复制亚急性大鼠骨骼肌衰老模型,再经过6周负重训练或补肽均可以有效的缓解D-半乳糖大鼠骨骼肌的衰老进程,两者联合运用效果尤为明显。初步机制可能与减轻骨骼肌氧化应激以及脂质过氧化,纠正激素及相关因子的代谢紊乱,增加骨骼肌IGF-ImRNA的表达等有关。     

Rating of perceived exertion as a tool for prescribing and self regulating interval training: a pilot study

The aim of the present study was to analyse the usefulness of the 6-20 rating of perceived exertion (RPE) scale for prescribing and self-regulating high-intensity interval training (HIT) in young individuals. Eight healthy young subjects (age = 27.5±6.7 years) performed maximal graded exercise testing to determine their maximal and reserve heart rate (HR). Subjects then performed two HIT sessions (20 min on a treadmill) prescribed and regulated by their HR (HR: 1 min at 50% alternated with 1 min at 85% of reserve HR) or RPE (RPE: 1 minute at the 9-11 level [very light-fairly light] alternated with 1 minute at the 15-17 level [hard-very hard]) in random order. HR response and walking/running speed during the 20 min of exercise were compared between sessions. No significant difference between sessions was observed in HR during low- (HR: 135±15 bpm; RPE: 138±20 bpm) and high-intensity intervals (HR: 168±15 bpm; RPE: 170±18 bpm). Walking/running speed during low- (HR: 5.7±1.2 km · h⁻¹; RPE: 5.7±1.3 km · h⁻¹) and high-intensity intervals (HR: 7.8±1.9 km · h⁻¹; RPE: 8.2±1.7 km · h⁻¹) was also not different between sessions. No significant differences were observed in HR response and walking/running speed between HIT sessions prescribed and regulated by HR or RPE. This finding suggests that the 6-20 RPE scale may be a useful tool for prescribing and self-regulating HIT in young subjects.