研究目的:訓練和競賽是競技體育的重要組成部分,其目的是不斷挖掘人體的運動潛能,最大程度提升運動員的競技能力,創(chuàng)造優(yōu)異運動成績。隨著現(xiàn)代競技體育競爭越來越激烈,比賽和訓練強度也不斷逼近人體極限,這些會造成機體機能狀態(tài)的下降,如何快速恢復,保證訓練、比賽的持續(xù)、高效性,一直是廣大教練員和運動員追求的目標。針刺療法對運動后人體機能的恢復具有副作用少、簡便易行等優(yōu)點,而且其機理是調動人體潛在的自身調節(jié)功能,不會產生興奮劑問題,值得研究推廣。以往對人體和針刺療法的研究主要是針對于某一物質或者某一途徑的幾個物質來研究其作用機理,缺乏對二者系統(tǒng)、全面的闡釋。代謝組學采用高通量的數(shù)據檢測和數(shù)據處理技術對小分子代謝產物通過信息建模與系統(tǒng)整合進行定量和定性分析,來反映機體機能狀態(tài)。它關注機體在經歷了一系列變化后代謝產物的整體性變化,而不是拘泥于機體受到各種外界條件刺激后某個物質或代謝通路的變化細節(jié),這使其可以更加準確和全面的反映機體受到外部刺激后產生的一系列應激反應。采用代謝組學分析受刺激后的機體和針灸調控有助于有助于全面、系統(tǒng)的理解刺激對機體的影響和針刺調控機制。第一部分:中長跑運動員800m跑及針刺調控后尿液NMR代謝組學特征研究研究方法:選取上海體育學院競校中長跑運動員18名,均身體健康,分為實驗組(EA:9名):800m跑+針刺,對照組(ER:9名):800m跑+自然恢復。針刺穴位的選取“足三里”、“腎俞”“委中”、“關元”。3次取樣時間分別為:800m跑前45分鐘、800m跑后30分鐘、針刺后30分鐘。尿液在超導傅立葉轉換NMR譜儀上運用cpmgpr1d脈沖序列進行檢測,相應的脈沖經過32 k傅立葉轉換變?yōu)镹MR譜圖。將圖譜文件夾導入第二軍醫(yī)大學藥物分析測試中心編制的Matlab軟件進行處理,將1H譜按默認值,從10.0到0.2,扣除水峰等活性氫所在的區(qū)域δ4.2-6.0,以避開溶劑峰對譜圖的影響,然后以每段為0.04進行分段并積分,共獲得200個化學位移小段和各化學位移對應的積分值。將對應的積分值進行中心化和比例換算后,以Excel形式貯存,并采用主成分分析(PCA)、偏最小二乘-判別式(PLS-DA)和正交偏最小二乘-判別式(OPLS-DA)進行分析。研究結果:(1)所有運動員800m實測成績均達到個人最好成績的90%以上,即實測成績≥【100+(100-90)】*個人最好成績/100,符合實驗要求。(2)800m跑后疲勞量表顯示800m跑后運動員均有疲勞感;800m跑后即刻心率平均值為202.5次/min,表明運動員在800m跑時是高強度進行的。(3)800跑前、后NMR代謝組學多變量分析指標分析顯示800m跑前、后尿液樣本代謝組學特征有顯著性區(qū)分。(4)800跑涉及的代謝通路:通過對800m跑前、后差異化代謝物質分析后發(fā)現(xiàn),800m跑涉及的代謝通路主要有肌酸代謝、氨基酸代謝、糖代謝、TCA循環(huán)、嘌呤核苷酸代謝、酪氨酸代謝等。(5)針刺后疲勞量表分析表明,兩組無明顯差異,表明針灸效果不明顯。針刺后心率分析顯示實驗組與對照組二者呈明顯差異性。(6)針刺后NMR代謝組學多變量分析顯示針刺后實驗組和對照組尿液樣本無明顯的區(qū)分,表明針刺效果并不顯著。研究結論:(1)800m跑涉及的代謝通路上相關標志物的變化導致疲勞的原因有:能量的消耗,乳酸大量堆積,氧化應激和神經抑制等。(2)經過對800 m跑后的有關代謝物進行代謝組學分析,發(fā)現(xiàn)有氧氧化系統(tǒng)參與供能的貢獻比較大,與現(xiàn)代研究觀點相符。(3)基于核磁共振的尿液代謝組學技術能夠全面、系統(tǒng)的分析800m跑前、后機體的代謝情況,為運動訓練提供新的研究思路,為運動訓練提供指導。(4)800m跑后經過30分鐘休息,機體代謝基本上已經恢復到跑前狀態(tài)。(5)針刺實驗組的恢復效果不如自然休息組,其原因很可能是針刺的雙向調節(jié)作用。第二部分:中長跑運動員大負荷訓練課及針刺調控后尿液NMR代謝組學特征研究研究方法:選取上海體育學院競校中長跑運動員14名,均身體健康,有機分組,分為實驗組(TA:7名):大負荷訓練+針刺,對照組(TR:7名):大負荷訓練+自然恢復。針刺穴位的選取“足三里”、“腎俞”、“大椎”、“關元”。3次取樣時間分別為:訓練前45分鐘、訓練后35分鐘、針灸后30分鐘。多變量NMR代謝組學分析與實驗1相同。研究結果:(1)大負荷訓練后疲勞量表分析表明大負荷訓練后運動員均有疲勞感;大負荷訓練課平均心率值為172.4次/min,表明運動員的訓練負荷是比較大的。(2)大負荷訓練前、后NMR代謝組學多變量分析顯示訓練前、后尿液樣本有明顯的區(qū)分。(3)大負荷訓練涉及的代謝通路:通過對大負荷訓練前、后差異化代謝物質分析后發(fā)現(xiàn),800m跑涉及的代謝通路主要有脂肪酸代謝、肌酸代謝、氨基酸代謝、糖代謝、TCA循環(huán)、嘌呤核苷酸代謝、甲烷代謝等。(4)針刺后疲勞量表分析顯示二者有明顯差異,針刺組疲勞恢復效果較好。針刺后實驗組心率明顯低于對照組,與安靜時心率相比,針刺組心率更接近。(5)針刺后NMR代謝組學多變量分析顯示針刺后實驗組和對照組尿液樣本有著顯著的區(qū)分。(6)本次針刺療法涉及的代謝通路:通過對針刺后實驗組和對照組差異化代謝物質分析后發(fā)現(xiàn),針刺后涉及的代謝通路有氨基酸代謝、糖代謝、TCA循環(huán)、甲烷代謝、嘌呤核苷酸代謝、肌酸代謝、膽堿代謝等。研究結論:(1)大負荷訓練課涉及的代謝通路上相關標志物的變化導致疲勞的原因有:能量的消耗,乳酸大量堆積,氧化應激等。(2)本次訓練課運動員機體呈現(xiàn)出無氧、有氧以及混氧代謝的特點,符合現(xiàn)代中長跑運動比賽的特點。(4)雌黃嘌呤(Hyx)和N-氧化三甲胺(TMAO)在大負荷訓練課和800m跑中均出現(xiàn)顯著性差異,可能是人體運動代謝調節(jié)重要的生物標志物。(3)針刺相關穴位有助于緩解長時間、大強度引起的急性運動性疲勞。(4)針對急性運動疲勞針刺相關穴位主要影響的是能量代謝通路。(5)針刺相關穴位緩解疲勞的作用機制有:促進能量物質合成、抗氧化應激、緩解大腦疲勞(神經抑制)、保護細胞、維護內環(huán)境穩(wěn)態(tài)。(6)針刺的靶向目標——可能是代謝通路上的各種酶。(7)運用NMR代謝組學技術研究針刺療法,有助于定性、定量、客觀的評價針刺療效。
【學位單位】：上海體育學院
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：G822.2
【部分圖文】：

他們平均每周訓練是 11.5±3h。3.2.4.2 實驗流程實驗前 12 小時內受試運動員均未從事劇烈運動，身著運動服裝進入試驗場地，對受試者體重、身高等信息進行測量，準確填寫個人檔案表,同時實驗員調試儀器，然后集中對受試運動員進行實驗注意事項和儀器功能的講解。正式實驗前 30 分鐘適量補水(300 一 500ml)以保證尿液收集。運動前 45 分鐘第一次采樣，填寫運動性疲勞 PRE 問卷；準備運動 30 分鐘后，正式開始 800m 計時極限跑，跑完后兩組運動員開始填寫運動性疲勞 PRE 問卷，運動后 30 分鐘第二次采樣；然后對照組靜坐自然恢復，實驗組開始進行針灸穴位刺激 30 分鐘，效應 30 分鐘后，兩組第三次采樣，填寫運動性疲勞 PRE 問卷。（注：尿樣采集時間是基于水在人體內代謝到尿液的時間，并聽取中科院上海藥物研究所有關專家意見結合有關文獻[15、50]選定，認為：機體受刺激后，體內物質產生的應激變化代謝到尿液的效應時間為 30 分鐘。）

800m 跑前后心率分析表 1-5 運動員心率變化表（n=18， ±SD.次/min）組別 800m 跑前 800m 跑后即刻心率 48.6 士 1.8 202.5 士 5.9.00<0.01表 1-5 中，800m 跑前運動員心率平均值為 48.6 次/min，800m 跑后即刻值為 202.5 次/min，運動員跑后心率均達到 200 次/min，表明運動員在是高強度進行的。另外二者相比 P<0.01，二者差異非常顯著。.3 800m 跑前、后尿液代謝組學分析 800m 跑前后尿液多變量分析X

如圖 1-2 所示 800 跑前、后實驗組和對照組尿液 NMR 代謝組學數(shù)據經多計分析后，PCA 的 Q2 值為 0.52，PLS-DA 的 Q2 值為 0.94，OPLS-DA 的 Q298。三者的 Q2 值均大于 0.4，表明兩組樣本在 PCA、PLS-DA 和 OPLS-DA分圖上呈簇類分布狀態(tài)。PLS-DA 模型的 R2Y 值為 0.97，OPLS-DA 模型的為 0.99，接近 1；并且 OPLS-DA 可靠度排列實驗表明 Q2 最右側點的 Y 值有左邊點的 Y 值（圖 D），也表明 OPLS-DA 樣本得分圖二者呈簇類分布。果表明 800m 跑前、后尿液樣本代謝組學特征有顯著性區(qū)分。2） 800m 跑前、后以及針灸組與對照組尿液 OPLS-DA 三維得分圖圖 1-3 一維核磁共振氫譜的 OPLS-DA 三維得分圖中 OPLS-DA 模型 R2Y70，Q2 值為 0.52 大于 0.4，E0 和 E30 呈簇類分布，分化明顯，這也更加證明了 800m 跑前、后尿液樣本代謝組學特征有顯著性區(qū)分。
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本文編號：2843219