段氏實驗跑臺
一、實驗概述
段氏實驗跑臺主要用于大白鼠、兔等小動物做跑臺運動訓練,可取代傳統的游泳訓練,使訓練量化更加明確,是研究體能、耐力、運動損傷、營養、**、運動生理和病理及興奮劑檢測等實驗的必要手段。段氏實驗跑臺已榮獲國家科技進步獎、奧林匹克薩馬蘭奇獎等論文達數十篇。
從1986年開發生產,經國家體科所鑒定,已用于北京體育大學、國家體科所、國家興奮劑檢測中心、北京航天醫學工程研究所、解放軍全軍訓練傷防治中心、內蒙古體科所、北京中醫藥大學、上海中醫藥大學、上海體育學院、香港中文大學、香港理工大學、陜西師范大學等大專院校、醫院及科研單位,受到專家和用戶的一致好評,為解放軍全軍**訓練醫學研究指定產品,各項技術指標已達到和超過國外同類產品。
二、實驗儀器
跑臺結構由機架、行走皮帶、電機、電氣控制、有機玻璃罩、光控發聲、發光、電刺激等部分組成。
三、技術參數
大白鼠跑臺技術參數:
1、共五條跑道,每條長550毫米,寬85毫米,高120毫米。
2、跑道速度無級可調,范圍在0-70米/分。
3、計長、速度采用數碼管顯示,計長*大9999米,速度*大0-70米/分。
4、電刺激開關控制,刺激電流0-2ma可調,(電壓230v)
5、紅外線控制發光、發聲。
6、使用電壓220V單相,頻率50Hz,總功率200W。
7、尺寸:長850毫米,寬560毫米,高350毫米,重約35公斤。
兔子跑臺參數:
1、共兩條跑道,每條長1200毫米,寬220毫米,高230毫米。
2、跑道速度無級可調,范圍在0-80米/分。
3、計長、速度采用數碼管顯示,計長*大9999米,速度*大0-80米/分。
4、紅外線控制發光、發聲。
5、使用電壓220V單相,頻率50Hz,總功率300W。
6、尺寸:長1500毫米,寬560毫米,高400毫米,重約40公斤。
四、實驗方法及應用
在運動訓練的過程中,密切觀察大鼠的運動表現和運動能力的變化,避免運動性過度疲勞的發生。在實驗的過程中,每天給大鼠加料、換水、打掃清潔,每周稱體重和稱量大鼠的飲食量一次。
SD大鼠運動訓練過程中指標的觀察:
(1)一般狀況:包括大鼠的“表情”和“逃避”反應。大鼠“表情”:大鼠運動前神態安靜,時而表現為活潑好動,反應較快,眼睛有神,對食物反應敏感;當大鼠運動能力下降時,表現為表情冷淡,反應遲鈍。“逃避”反應:大鼠運動前對捕捉反應較敏感,捕捉大鼠時,表現出對實驗者捕捉的逃避反應,當大鼠明顯疲勞或力竭時,這種逃避反應能力下降。
(2)跑的姿勢:根據大鼠跑時的蹬地動作和腹部接觸跑道面臨大鼠跑的姿勢分為3種:①蹬地跑:后肢蹬地積極、有力,腹部與跑道面無接觸;②半臥位跑:后肢蹬地較吃力,腹部與跑道面時有接觸;③臥位跑:后肢趴地無力,腹部與跑道面接觸。
SD大鼠運動能力的觀察判斷
在實驗過程中主要根據下列指標判定大鼠的運動能力:
①能否維持原強度工作:大鼠剛進入跑臺時,一般都可進行規定強度的運動,但一段時間后,則需靠額外刺激(聲音或電刺激)才能維持原強度的工作;
②刺激頻率:刺激頻率用每分鐘刺激大鼠的次數表示。大鼠由于運動能力下降會觸及跑臺后檔板,因而需要經予聲音或電刺激(大鼠剛進入跑臺時,有意對對抗運動而觸及擋板的情況除外),以便使大鼠繼續運動,在刺激大鼠時,一般先給予聲音刺激,后給電刺激,大鼠疲勞程度越深,刺激頻率越高;
③刺激時間:是指每次刺激大鼠的持續時間,大鼠的運動能力越低,每次刺激的時間越長,在研究中將刺激時間分為3個等級,即短時間刺激(1s之內)、較長時間刺激(1-2s)和長時間刺激(2s以上);
④短時間休息或降低運動強度后,大鼠能否繼續運動。
大鼠運動力竭的表現:在運動過程中,每次刺激時間在1-2s以上、刺激頻率在4次/min以上,不能維持原強度工作,當降低運動強度或短時間休息后(一般為10min以內,多為5分鐘)大鼠仍不能恢復運動能力為力竭。大鼠表現為表情冷漠,反應遲鈍,臥位跑,腹部與跑道面接觸,將大鼠從跑臺內取出時,大鼠基本無逃避反應。
1.2樣品采集與測試方法步驟
經過4周的運動訓練和間歇低氧刺激后,將大鼠挖眼球取血,作Hb、、RBC計數、HCT測試,其余血液進行分離血清,做T、C、EPO、BUN指標的定量測定。