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游泳运动员高原训练前后超声心动图、细胞因子TNF-α、TGF-β及H-FABP的研究

作　者: 刘红军
导　师: 马云
学　校: 上海体育学院
专　业: 运动医学
关键词: 高原训练游泳运动员超声心动图细胞因子心肌损伤运动员心功能
分类号: R87
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

研究目的对参加高原训练的游泳运动员进行超声心动图检测,探讨其三周训练前后心脏形态、结构及功能的变化情况,同时筛选出能够反映高原训练心功能变化的敏感超声心动图指标。通过对三周高原训练前后运动员免疫学指标进行检测,探讨高原训练对与心功能密切相关的细胞因子肿瘤坏死因子(TNF-α)和转移性生长因子(TGF-β)的影响,及其与心功能的关系。通过三周训练前后两次检测的心肌损伤生物学标志物-心型脂肪酸结合蛋白(H-FABP),观察游泳运动员高原训练后H-FABP的变化情况,探讨其能否作为心肌损伤的新指标,及其随心功能改变的变化规律。研究方法以参加高原训练的35名国家游泳队运动员为研究对象。第一周初(2009.12.28-29)晚上7:00-10:00,对游泳运动员进行超声心动图检测,以此作为高原训练前基础参照值,分别以M型超声心动图测量心脏形态、结构指标:左心室收缩末期前后径(LVSD)和左心室舒张末期前后径(LVDD)、左心室间隔厚度、左心室后壁厚度;二维超声心动图测量左心收缩功能及右心形态指标:左心房前后径、右心室内径、右心房横径,并计算左心室收缩末期容积(ESV)、左心室舒张末期容积(EDV)、心搏出量(CO)、心输出量(SV)、左心室射血分数(EF)、左心室短轴缩短率(FS);多普勒模式测量左心舒张功能指标:二尖瓣环舒张早期峰值速度(VE)、左心房收缩期峰值速度(VA),并计算VE/VA;多普勒超声心动图检测左室Tei指数、右室Tei指数。经过三周习服、大强度、大负荷运动量训练后,第三周末(2010.1.18-19)晚上7:00-10:00再次进行超声心动图检测。将两次检测的各项超声心动图指标进行t检验统计分析,观察游泳运动员经过高原训练后心功能的变化情况,并筛选出能够反映高原训练心功能变化的敏感超声心动图指标。第一周初(2009.12.28)清晨7:30抽血,备用测试TNF-α、TGF-β和H-FABP。在三周训练后第三周末(2010.1.18)清晨7:30再次抽血,备用测试相关指标。以酶联免疫法(ELISA)法测试其浓度水平。两次检测的TNF-α、TGF-β和H-FABP分别进行前后对照t检验,观察TNF-α和TGF-β的变化规律趋势,探讨高原训练对与心功能密切相关的细胞因子TNF-α和TGF-β的影响,及其与心功能的关系。观察H-FABP的变化规律趋势,探讨其能否作为心肌损伤的新指标,并探讨其随心功能改变的变化规律。结果反映心脏形态和结构,左心室收缩功能,左心室舒张功能的各项指标均没有发生明显改变(P>0.05)。反映左心整体功能的Tei指数(P < 0.01 )和反映右心整体功能的Tei指数(P < 0.05)三周训练前后均具有明显差异,且均呈现降低的变化趋势。三周训练前后TNF-α、TGF-β没有发生明显改变,无统计学意义(P>0.05)。H-FABP具有非常明显差异(P < 0.01 ),且呈现降低的的变化趋势。结论1.高原训练前后游泳运动员左心室、右心室Tei指数呈现降低的变化趋势,提示其心脏整体收缩和舒张功能增强。且与常规超声指标相比,Tei指数能够作为评估心功能的早期敏感指标。2.高原训练前后游泳运动员心功能有明显变化。提示高原训练确实可以提高游泳运动员心功能水平。3.三周训练前后检测的TNF-α、TGF-β没有发生明显改变。TNF-α可能未介导负性心力作用,未对心功能产生下调作用。考虑到H-FABP的下降,TGF-β可能发挥了积极的生物学效应,保护了缺血心肌细胞,拮抗心肌损伤,维持正常心脏的功能。4.三周训练前后检测的心肌损伤标志物H-FABP随运动训练呈现降低的变化趋势,可以尝试作为心肌损伤的新指标,同时提示心肌损伤的程度减少,与游泳运动员经高原训练后心功能增强同步正向变化。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-12
1. 前言  12-14
2. 文献综述  14-36
  2.1 高原训练对机能的影响  14-18
    2.1.1 高原训练对红细胞、变形能力和血液粘滞度的影响  14
    2.1.2 高原训练对血红蛋白、最大摄氧量(V0_2 max)和运氧能力的影响  14-15
    2.1.3 高原训练对心肌血流量和心输出量的影响  15-16
    2.1.4 高原训练对心率及心电图的影响  16-17
    2.1.5 高原训练对心功能的影响  17-18
  2.2 应用超声影像技术评估心功能的研究  18-27
    2.2.1 各种超声影像技术的研究进展  19-22
      2.2.1.1 组织多普勒超声心动图(Tissue Doppler Imaging,TDI) 的研究进展  19
      2.2.1.2 应变/应变率(Strain and Strain Rate Imaging,S/SR)的研究进展  19-20
      2.2.1.3 斑点追踪显像技术(speckle tracking imaging STI) 的研究进展  20
      2.2.1.4 实时三维超声(RT-3DE)的研究进展  20-21
      2.2.1.5 Tei 指数(Tei Index) 的研究进展  21-22
    2.2.2 超声影像技术领域新指标的研究  22-26
      2.2.2.1 组织多普勒成像(Tissue Doppler Imaging,TDI) 新指标的应用  22-23
      2.2.2.2 应变和应变率成像(Strain and Strain Rate Imaging,S/SR)技术新指标的应用  23
      2.2.2.3 声学定量技术(Acoustic Quantification,AQ)及彩色室壁运动技术(ColorKinesis,CK) 新指标的应用  23-24
      2.2.2.4 实时三维超声心动图(Real-time Three-Dimensional Echo-cardiography,RT-3DE) 新指标的应用  24
      2.2.2.5 左心及右心 Tei 指数(Tei Index) 的应用  24-26
    2.2.3 超声心动图在运动医学的应用  26-27
  2.3 与心功能密切相关的细胞因子:肿瘤坏死因子 α(TNF-α)和转移性生长因子-β(TGF-β)  27-30
    2.3.1 肿瘤坏死因子α（TNF-α）的研究  27-29
      2.3.1.1 肿瘤坏死因子α(TNF-α)的心肌产生途径  27-28
      2.3.1.2 TNF-α抑制心肌收缩力  28
      2.3.1.3 TNF-α介导左室重构  28
      2.3.1.4 TNF-α诱导心肌细胞凋亡  28-29
      2.3.1.5 TNF-α介导负性心力作用的研究  29
    2.3.2 转移性生长因子β（TGF-β）的研究  29-30
      2.3.2.1 TGF-β的心肌保护作用  29
      2.3.2.2 TGF-β促心肌肥大作用  29-30
      2.3.2.3 TGF-β与心脏重塑  30
  2.4 心肌损伤标志物的研究  30-36
    2.4.1 运动致心肌损伤  31
    2.4.2 肌红蛋白  31-32
    2.4.3 肌钙蛋白T  32
    2.4.4 肌钙蛋白I  32-33
    2.4.5 心型脂肪酸结合蛋白  33-35
      2.4.5.1 H-FABP 的生理特性及生物学功能  33
      2.4.5.2 H-FABP 与心肌缺血  33-34
      2.4.5.3 H-FABP 诊断心肌损伤的特异性和敏感性  34-35
    2.4.6 心肌损伤标志物在运动医学的应用  35-36
3. 研究内容与方法  36-44
  3.1 研究对象  36-37
  3.2 主要测试仪器  37
  3.3 训练计划及测试时间  37
  3.4 实验测试指标  37-44
    3.4.1 超声心动图指标  37-39
      3.4.1.1 心脏形态和结构指标  38
      3.4.1.2 左心室收缩功能的指标  38
      3.4.1.3 左心室舒张功能的指标  38
      3.4.1.4 心室整体功能(心脏收缩和舒张)Tei 指数  38-39
    3.4.2 细胞因子(TNF-α、TGF-β)  39-43
      3.4.2.1 肿瘤坏死因子α（TNF-α）  39-41
      3.4.2.2 转移性生长因子β（TGF-β）  41-43
    3.4.3 心型脂肪酸结合蛋白  43-44
  3.5 统计方法  44
4 研究结果  44-53
  4.1 超声心动图的实验结果  44-50
    4.1.1 反映心脏形态和结构的超声心动图指标  44-46
    4.1.2 反映心脏收缩、舒张功能的超声心动图指标  46-49
      4.1.2.1 左心室收缩功能的各项指标的实验结果  46-48
      4.1.2.2 左心室舒张功能的各项指标的实验结果  48-49
    4.1.3 反映心脏整体功能(收缩和舒张)的 Tei 指数  49-50
      4.1.3.1 左心室Tei 指数的实验结果  49-50
      4.1.3.2 右心室Tei 指数的实验结果  50
  4.2 细胞因子TNF-α和 TGF-β的实验结果  50-51
    4.2.1 肿瘤坏死因子α（TNF-α）的实验结果  50-51
    4.2.2 转移性生长因子β（TGF-β）的实验结果  51
  4.3 心型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)的实验结果  51-53
5 讨论与分析  53-64
  5.1 高原训练前后超声心动图的变化  53-60
    5.1.1 高原训练前后心脏形态和结构的变化  53-54
    5.1.2 高原训练前后心脏收缩、舒张功能的变化  54-56
      5.1.2.1 高原训练前后左心收缩功能的变化  54-56
      5.1.2.2 高原训练前后左心舒张功能的变化  56
    5.1.3 高原训练前后心脏整体功能(收缩和舒张)Tei 指数的变化  56-60
      5.1.3.1 高原训练前后左心室Tei 指数的变化  57-59
      5.1.3.2 高原训练前后右心室Tei 指数的变化  59-60
  5.2 高原训练前后细胞因子(TNF-α、TGF-β)的变化  60-62
    5.2.1 肿瘤坏死因子α（TNF-α）的变化  60-61
    5.2.2 转移性生长因子β（TGF-β）的变化  61-62
  5.3 高原训练前后心型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)的变化  62-64
6 结论  64-65
参考文献  65-73
致谢  73

游泳运动员高原训练前后超声心动图、细胞因子TNF-α、TGF-β及H-FABP的研究

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