| 单词 | 运动训练与心肌毛细血管 |
| 释义 | 【运动训练与心肌毛细血管】 心脏不停地收缩与舒张需消耗大量的能量，心肌组织摄氧量比一般组织高2～3倍。一般情况下，心肌组织以有氧氧化供能，其摄氧量达60%～70%，身体负荷时，心肌组织摄氧量可达80%～90%，因此，担负心肌供氧的毛细血管的结构与分布对于运动心肌的能量代谢过程起着重要的作用。 早在1936年，皮特恩(Petren)等采用红细胞染色(铁苏木精染色)显示心肌毛细血管的方法研究了经过跑台运动训练后豚鼠心肌毛细血管密度的变化，发现训练后单位面积心肌组织中毛细血管的根数增多，由于红细胞染色的方法仅显示开放的毛细血管，而正常情况下心肌仅有1／4～1／5的毛细血管处交替开放状态，因而皮特恩的结果仅能证明开放的毛细血管增多。1950年弗兰克(Frank)采用墨汁灌注的方法研究了经过游泳训练的豚鼠，结果却与皮特恩的研究完全相反，训练后心肌毛细血管的密度显著性减少，因此认为运动训练可引起心肌肥大，但毛细血管无一致性改变。1955年，哈克拉(Hakkila)等人采用墨汁灌注、红细胞染色和苏木精－伊红染色等3种组织学方法对经过跑台训练的豚鼠心肌毛细血管密度及其与心肌纤维的比值进行计量，结果表明，训练后单位面积心肌组织中毛细血管绝对数量减少，毛细血管与心肌纤维的比值无显著变化，这一结果与弗兰克的研究结果相近，认为运动训练不能引起心肌毛细血管分布的改变，且单位面积心肌组织中毛细血管数量的减少是由于心肌纤维肥大所致。1968～1976年来昂(Leon)和布卢尔(Bloor)采于墨汁灌注的方法对运动训练与心肌毛细血管分布问题进行了反复研究，结果发现经过游泳训练后仅幼年大鼠心肌毛细血管绝对数量增加，成年与老年大鼠心肌毛细血管绝对数量均无显著变化，而幼年、成年和老年大鼠心肌毛细血管与心肌纤维比值均显著增加，认为经运动训练后心肌毛细血管与心肌纤维产生一致性变化，伴随心肌肥大毛细血管的分布也增加，有利于肥大心肌的氧化代谢过程。发现停止训练两个月后，心肌毛细血管的适应性改变消失，但只要坚持每周训练1～2次，每次60min，就可以维持训练产生的心肌毛细血管分布增多的生物学效应，后来汤姆尼克(Tomanke)和比尔(Bell)等的研究结果也证实了来昂等的研究。但1982年撒普(Tharp)等采用墨汁灌注的方法对不同强度跑台训练后心肌毛细血管分布的研究结果不支持莱昂等人的研究，认为运动训练所导致的心肌毛细血管分布的变化与心脏压力负荷过重引起的心肌毛细血管分布的变化类似且发生机制雷同。有关运动训练与心肌毛细血管的组织学研究存在较大的争议，运动训练是否能引起心肌毛细血管分布的适应性改变，争议的焦点在于运动训练是否能引起心肌毛细血管的增生，永奎斯特(Ljjungquist)和温格(Unge)等人先后采用同位素标记放射自显影技术对游泳训练的大鼠进行研究，结果发现经过8周耐力训练后心肌毛细血管内皮细胞内3H－胸腺嘧啶标记指数显著增高，见于胸腺嘧啶是细胞内DNA合成的特异性物质，通常以3H－胸腺嘧啶掺入细胞的多少，即标记指数的大小上来判断细胞的增殖程度。因而，永奎斯特等人认为运动训练可以引起心肌毛细血管的新生，支持莱昂等人的观点。1989年，常芸、林福美采用酶组织化学染色的方法对经过跑台耐力训练后大鼠心肌毛细血管进行了研究，结果表明经过耐力训练后大鼠心肌产生肥大且显示心肌毛细血管的ATPase和AKP酶组织化学反应产物分布增多，酶反应活性增强，认为运动心肌中确有毛细血管分布的增多，同时，超微结构观察发现，心肌毛细血管内皮细胞中微饮小泡增多，说明经过运动训练后不仅毛细血管的数量增多，且功能增强。随着近年来生物体视学科的创立，人们运用数学的方法，使以往形态结构的研究从二维定量深化为三维定量，进而更客观、真实地反映生物组织结构。美国阿韦萨(Anversa)把这一先进的计量学技术引入运动医学界，他采用人工点计数的方法测定了经过大、中强度跑台耐力训练后大鼠心肌毛细血管的数密度、毛细血管腔的表面积密度和体积密度，结果表明，大强度训练后(80%～90%Vo2max)，毛细血管数密度、毛细血管腔表面积密度和体积密度均减少；中等强度训练后(50%～60%Vo2max)，心肌毛细血管数密度、毛细血管腔体积密度和表面积密度增大，阿韦萨的研究结果表明心肌对不同训练强度产生的适应性反应不同，大强度训练后心肌毛细血管产生了不适应性改变。1989年常芸、林福美采用计算机显微图象分析的方法对阿韦萨的研究结果进行了进一步的验证，结果表明，经过适宜负荷的耐力训练的心肌产生适度肥大，其增加的心脏重量均小于正常心脏重量的50%，与心肌组织供氧和O2弥散有关的毛细血管密度增加，毛细血管与心肌纤维的比值增大，心肌氧气弥散距离缩短，有利于心肌的血液供应与氧气利用过程，且肥大的左心室与右心室心肌组织中毛细血管产生的适应性不尽相同，本项研究对于探讨运动心脏机能改变的形态结构基础提供了定量形态学依据。50多年来，有关运动训练与心肌毛细血管的研究从组织学研究到组织化学和超微结构研究，从简单的平面定量到多指标反映心肌供O2与O2弥散过程的立体定量，使心肌毛细血管对运动的适应过程的研究不断深化。目前心脏与血管内分泌功能的不断揭示，一个崭新课题又展示在我们面前，运动训练对毛细血管内皮细胞所分泌的生物活性物质有何影响?本项课题的研究将从分子水平揭示运动心肌组织中毛细血管的内分泌功能，因而，运动训练与心肌毛细血管的研究具有广泛的前景。【参考文献】：1 Petern T，et al．Arbeisphysiologie，1936，9：376～3862 Frank A．Z Gesamte Exp Med．，1950，115：312～3493 Hakklia J．Ann Med Biol Fenn．，1955，33：1～824 Leons A S，et al．J Appl Physiol．，1968，23：485～4905 Ljungquist A，et al．Acta Pathol Microbiol Immunol Scand．，1973，81(3)：233～2406 Uage G，et al．Virchows Arch Abt B Zellpath，1973，12：112～1227 Bloor C M，et al． Adv Cardiol．，1976，18：329～3408 Tharp G D，et al．Eur J Appl．，1982，48：97～1049 Anversa P，et al．J Mol Cell Cardiol．，1985，17：53810 常芸，等．中国运动医学杂志，1990，9(3)：152～155(国家体委科研所常芸副研究员撰；林福美研究员审) |
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