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目的:在安静状态下,心肌细胞以有氧代谢供能为主,主要氧化游离脂肪酸,约占心肌总耗氧量的60%~80%,血糖约占10%~20%,其余的主要由乳酸氧化提供。中等运动强度时,心肌对外源性葡萄糖和乳酸的吸收利用增加。安静时,心肌吸收的葡萄糖仅约26.0%被氧化,而在运动中则上升为52.6%,葡萄糖氧化成乳酸的速度也明显上升。葡萄糖从细胞外进入细胞需要葡萄糖转运蛋白(GLUTs)作为载体帮助进行运输,主要包括GLUT1和GLUT4两种转运蛋白发挥运输作用。GLUT1是细胞膜上的跨膜糖蛋白,介导细胞内外的葡萄糖以易化扩散的方式相互转运。有研究表明,运动引起GLUT4表达变化相当快速,GLUT4表达的升高可以满足运动时向骨骼肌细胞迅速供能,以及餐后快速把血液中的糖转运至细胞内。但在不同运动训练状态下,心肌GLUT4和GLUT1表达的机制还没有被广泛研究,因此本实验拟通过建立大鼠跑台训练模型,探讨不同运动训练强度下大鼠心肌GLUT1和GLUT4的变化规律。方法:8周雄性SD大鼠,适应性饲养后随机分成两大模型。即一次性力竭训练模型包括安静对照组(A0组)、运动后即刻组(A1组)、运动后3小时组(A2组)、运动后24小时组(A3组)。4周中等强度训练模型包括安静对照组(B0组)、运动后即刻组(B1组)、运动后3小时组(B2组)、运动后24小时组(B3组)。跑台的坡度为0,速度为26m/min,每周训练5天,每天训练60分钟。组织取材:大鼠腹腔麻醉处死,取大鼠心脏左心室,用Western Blot方法检测大鼠心肌GLUT1、GLUT4表达的变化,数据采用多因素方差分析进行处理。结果:1)一次性力竭运动后,与A0组相比,A1组,A2组和A3组GLUT4表达无明显变化;但A1组GLUT4显著高于A2组(P<0.05);一次性力竭运动后,与A0组相比,A1、A2和A3组GLUT1表达无明显变化。2)4周递增负荷跑台运动后,与B0组相比,B1组B2和B3组GLUT4表达无显著性差异,但B1组GLUT4表达显著高于B2和B3组(P<0.05);4周递增负荷跑台运动后,与B0组相比,B2组GLUUT1无明显变化,B1组和B3组明显降低(P<0.05),且B2组GLUT1的表达明显高于B1和B3组(P<0.05)。结论:一次性力竭运动中运动后即刻组(A1组)显著高于运动后3小时组(A2组),说明一次性力竭运动能使GLUT4发生一过性升高;4周运动中运动后即刻组(B1组)显著高于运动后3小时组(B2组)和运动后24小时组(B3组)。表明有训练的大鼠即刻GLUT4的表达要显著高于无训练的大鼠,提示经过运动训练的大鼠心肌转运葡萄糖能力提高,在运动后即刻能够提供更多的能量底物。在一次性力竭运动中GLUT1没有发生改变,说明短时间运动对GLUT1的表达没有影响,而经过4周递增负荷运动训练后,GLUT1出现一过性升高。本研究显示,运动训练可以对心肌GLUT4、GLUT1表达产生影响,导致运动训练后心肌对葡萄糖的转运和利用能力提高。