、实验概述
动物实验跑台主要用于大白鼠、兔等小动物做跑台运动训练,可取代传统的游泳训练,使训练量化更加明确,是研究体能、耐力、运动损伤、营养、**、运动生理和病理及兴奋剂检测等实验的必要手段。段氏实验跑台已荣获国家科技进步奖、奥林匹克萨马兰奇奖等论文达数十篇。
从1986年开发生产,经国家体科所鉴定,已用于北京体育大学、国家体科所、国家兴奋剂检测中心、北京航天医学工程研究所、解放军全军训练伤防治中心、内蒙古体科所、北京中医药大学、上海中医药大学、上海体育学院、香港中文大学、香港理工大学、陕西师范大学等大专院校、医院及科研单位,受到专家和用户的一致好评,为解放军全***训练医学研究指定产品,各项技术指标已达到和超过国外同类产品。
二、实验仪器
跑台结构由机架、行走皮带、电机、电气控制、有机玻璃罩、光控发声、发光、电刺激等部分组成,如图1.1。
图1.1
三、技术参数
大白鼠跑台技术参数:
1、共五条跑道,每条长550毫米,宽85毫米,高120毫米。
2、跑道速度无级可调,范围在0-70米/分。
3、计长、速度采用数码管显示,计长*大9999米,速度*大0-70米/分。
4、电刺激开关控制,刺激电流0-2ma可调,(电压230v)
5、红外线控制发光、发声。
6、使用电压220V单相,频率50Hz,总功率200W。
7、尺寸:长850毫米,宽560毫米,高350毫米,重约35公斤。
兔子跑台参数:
1、共两条跑道,每条长1200毫米,宽220毫米,高230毫米。
2、跑道速度无级可调,范围在0-80米/分。
3、计长、速度采用数码管显示,计长*大9999米,速度*大0-80米/分。
4、红外线控制发光、发声。
5、使用电压220V单相,频率50Hz,总功率300W。
6、尺寸:长1500毫米,宽560毫米,高400毫米,重约40公斤。
四、实验方法及应用
在运动训练的过程中,密切观察大鼠的运动表现和运动能力的变化,避免运动性过度疲劳的发生。在实验的过程中,每天给大鼠加料、换水、打扫清洁,每周称体重和称量大鼠的饮食量一次。
SD大鼠运动训练过程中指标的观察:
(1)一般状况:包括大鼠的“表情”和“逃避”反应。大鼠“表情”:大鼠运动前神态安静,时而表现为活泼好动,反应较快,眼睛有神,对食物反应敏感;当大鼠运动能力下降时,表现为表情冷淡,反应迟钝。“逃避”反应:大鼠运动前对捕捉反应较敏感,捕捉大鼠时,表现出对实验者捕捉的逃避反应,当大鼠明显疲劳或力竭时,这种逃避反应能力下降。
(2)跑的姿势:根据大鼠跑时的蹬地动作和腹部接触跑道面临大鼠跑的姿势分为3种:①蹬地跑:后肢蹬地积极、有力,腹部与跑道面无接触;②半卧位跑:后肢蹬地较吃力,腹部与跑道面时有接触;③卧位跑:后肢趴地无力,腹部与跑道面接触。
SD大鼠运动能力的观察判断
在实验过程中主要根据下列指标判定大鼠的运动能力:
①能否维持原强度工作:大鼠刚进入跑台时,一般都可进行规定强度的运动,但一段时间后,则需靠额外刺激(声音或电刺激)才能维持原强度的工作;
②刺激频率:刺激频率用每分钟刺激大鼠的次数表示。大鼠由于运动能力下降会触及跑台后档板,因而需要经予声音或电刺激(大鼠刚进入跑台时,有意对对抗运动而触及挡板的情况除外),以便使大鼠继续运动,在刺激大鼠时,一般先给予声音刺激,后给电刺激,大鼠疲劳程度越深,刺激频率越高;
③刺激时间:是指每次刺激大鼠的持续时间,大鼠的运动能力越低,每次刺激的时间越长,在研究中将刺激时间分为3个等级,即短时间刺激(1s之内)、较长时间刺激(1-2s)和长时间刺激(2s以上);
④短时间休息或降低运动强度后,大鼠能否继续运动。
大鼠运动力竭的表现:在运动过程中,每次刺激时间在1-2s以上、刺激频率在4次/min以上,不能维持原强度工作,当降低运动强度或短时间休息后(一般为10min以内,多为5分钟)大鼠仍不能恢复运动能力为力竭。大鼠表现为表情冷漠,反应迟钝,卧位跑,腹部与跑道面接触,将大鼠从跑台内取出时,大鼠基本无逃避反应。
1.2样品采集与测试方法步骤
经过4周的运动训练和间歇低氧刺激后,将大鼠挖眼球取血,作Hb、、RBC计数、HCT测试,其余血液进行分离血清,做T、C、EPO、BUN指标的定量测定。
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