运动性疲劳动物模型（ Model of exercise fatigue） 

运动性疲劳动物模型是运动性疲劳深入研究的重要途径，标准化、理想的运动性疲劳模型无疑是实施有损伤情况下疲劳研究的首要环节。根据疲劳发生的特点及过程，可将运动性疲劳分为急性运动性疲劳、运动性疲劳发展过程、力竭运动及慢性运动性疲劳。 

13.35.1模型的种类

13.35.1.1急性运动性疲劳动物模型（ Model of  acute exercise fatigue） 

1.大强度运动性疲劳动物模型

选用健康雄性SD大鼠，体重为250~350g。

 （1）复制方法  采用主观观察性指标（大鼠一般状况的变化、跑的姿势的改变及运动能力的变化）来判断动物是否疲劳及疲劳的程度。实验大鼠以28m/min的速度（根据BEDFORD的最大耗氧量确定，此速度运动强度超过90%最大耗氧量，为大强度运动）进行水平跑运动，持续时间为20min，运动过程中给予声音和毛刷刺激。前10min实验大鼠在没有任何刺激的情况下基本可维持原工作强度，后10min运动时间里，实验大鼠蹬地跑姿势已不像运动开始时积极、有力，运动能力逐新下降，说明疲劳已发生。

   （ 2）模型特点   此方法建立的模型运动强度较大，因而诱发身体疲劳的速度较快，但一次性大强度、短时间所造成的疲劳程度相对较轻。 

2.有氧运动性疲劳动物模型

（1）复制方法  采用主观观察性指标（同前）来判断动物是否疲劳及疲劳的程度。实验大鼠以18m/min的速度进行中等强度的水平跑运动，持续时间为100min。大鼠在长时间、中等强度运动后，表情较冷漠，反应较迟钝，捕捉时逃避反应较运动前减弱。运动后期，大鼠跑的动作较运动前期明显吃力，特别是在最后20min，多数大鼠跑的姿势由开始时的蹬地跑变为半卧位跑，腹部与跑道时有接触，个别大鼠为卧位跑，大鼠的运动能力随着运动时间的延长而逐渐下降。

（2）模型特点   大鼠在长时间、中等强度的运动后表现出明显的疲劳特征，其疲劳程度较一次性大强度、短时间所造成的疲劳程度为重。 

13.35.1.2运动性疲劳发展过程动物模型(Model of developing process of exercise fatigue)

根据1982年第5届国际运动生物化学会议上有关运动性疲劳的概念，将疲劳发展过程划分为3个阶段：疲劳过程的开始阶段、发展阶段和力竭阶段。 

   （1）复制方法   选用健康雄性SD大鼠，体重为220-300g。将装有相当于自身体重12%的砝码的小布袋系在实验大鼠的前肢腋下，砝码带系于胸腹前：在0.7m×0.5mX0.7m的铁箱内游泳，水深0.5m，每次1只。当大鼠游至水从耳下淹到耳上，身体轻度下沉时，为运动性疲劳的开始阶段；当大鼠游至水淹过眼，其身体进一步下沉时，为疲劳的发展阶段；当大鼠游至水淹过鼻尖，身体下沉无力返回水面时，为疲劳的力竭阶段。在运动性疲劳发展过程的不同阶段测定大鼠的血乳酸、肌糖原，观察肝脏的光镜和电镜下结构的变化及酶组织化学的变化。 

   （2）模型特点   此模型较客观地反映了在糖无氧酵解供能的条件下，从疲劳开始并进一步发展直至力竭的发展过程的运动性劳动物模型。该模型经实验证明具有可重复性。 

3.35.1.3力竭运动动物模型（ Model of exercise of force use up) 

      力竭运动动物模型是急性运动性疲劳动物模型中强度最大的一种模型，其特点是强迫动物运动直至体力完全耗竭。 

1.跑台有氧力竭运动动物模型

复制方法   选用健康雄性SD大鼠，体重为250~300g。采用观察性指标（同前）来判断动物是否疲劳及疲劳的程度。实验大鼠以18m/min的速度进行中等强度的水平跑运，持续时间为200min，运动过程中采用声音和毛刷实施刺激。实验大鼠的一般状况、跑的动作和运动能力变化较为明显。在运动过程中，需要较多的刺激次数和延长刺激时间，才能维持原强度工作。为了诱发实验大鼠的运动能力进一步下降，在200min运动的中间（一般在第100~120min），当大鼠的运动能力明显下降时（刺激频率为6次/min），取出大鼠进行短暂休息（一般为5min），然后继续运动，直至不能维持原工作强度，大鼠表现为明显的力竭症状。以此可作为有氧运动力竭动物模型。 

     2.游泳力竭运动动物模型 

      复制方法   选用健康雄性SD大鼠，体重为250~300g，采用尾部负重的游泳方式建立力竭运动动物模型。负重重量为体重的3%，泳池水深50cm，水温（31士1）℃，每平方米水面可同时容纳5~6只大鼠游泳。当大鼠游至连续3次没入水底，每次超过10s，视为力竭。 

13.35.1.4  慢性运动性疲劳动物模型（ Model of chronic exercise fatigue) 

   （1）复制方法   选用SD雄性大鼠，体重为200~220g。采用7周大强度跑台运动，从训练第1周起，每周递增速度，每周速度分别为15m/min，22m/min，27m/min，31m/min，35m/min。每天训练20min，每周5d，共训练5周。第5周后分两种运动强度建立模型：一般训练组于第6，7周，每日按35m/min的速度，在坡度为0的跑台上跑20min；强化训练组于第6，7周，每日在同等情况下跑25min，来建立长时间递增负荷运动性疲劳动物模型。于实验结束时检测血红蛋白、血乳酸、血尿素、尿蛋白等项指标。 

   （2）模型特点   慢性运动性疲劳动物模型是使动物长期处于较高强度运动而致的疲劳积累、功能状态下降的一组征候群，对于研究人类长期过度运动所致的机体疲劳有一定的参考价值。在选择检测指标时，既要注意指标的相对独立性，又要考虑多指标的最佳组合。 

13.35.1.5  中医运动性疲劳动物模型（ Model of traditional medicine exercise fatigue) 

 （1）采用劳倦因素与大黄、芒硝泻下药物建立脾气虚动物模型

复制方法  选用 Wister雄性大鼠，体重为180~200g。将大黄、芒硝、标准饲料按0.85：0.15：9.0的比例均匀混合后制成药化饲料。实验动物在每日喂食药化饲料的同时，于每天上午8：00~12：00在劳倦装置振荡器上（振动荡243次/min、振幅为36mm）振动4h，造模周期为21d。观察大鼠的外观表现、粪便、体重、食量、拉尿及排便等情况，并可取血测定红细胞C3b受体、IgG、lgM含量；取脾脏测定T细胞亚群、TL-2活性、NK活性、淋巴细胞转化率。 

 （2）采用劳倦过度与番泻叶建立脾气虚动物模型

复制方法  选用昆明种小白鼠，体重为20~30g，采用番泻药结合游泳运动建立模型。每天进行1次游泳训练，时间为2~5min，以身体下沉为度，且施100%番泻叶煎剂0.5ml/只。，建模第4日，实验动物出现眯眼、懒动、扎堆、排条状软便、毛散而无光泽，并出现明显的胆怯状态。建模第8日处死，取血测定红细胞C3b受体、IgG、lgM含量；取牌脏测定T细胞亚群、TL-2活性、NK活性、淋巴细胞转化率。 

     （3）模型特点  在施以泻下的基础上，再给动物加以运动负荷，使其脏腑功能下降、失调和精血不足，是中医运动性疲劳动物模型的特点。在上述2个模型中，动物外观表现和免疫学指标的明显下降均表明动物已呈脾气虚症。 

13.35．2注意事项及疲劳的判别标准 

13.35.2.1实验条件的控制

这些运动性疲劳动物模型建立中的众多非处理因素需要严格控制：包括实验动物的品系、年龄、饲养、环境等应做到均一，实验条件（如跑台运动的刺激方法、泳池的大小、水深及水温及其他因素）的控制应尽量一致。严格控制实验条件，可以排除非处理因素对模型建立的干扰，使模型的建立更具科学性。

13.35.2.2运动性疲劳的判别标准

（1）根据机体外部体征的变化来判断运动能力下降。

1）一般状况的变化：包括体重、饮食、精神状况和自主活动情况等

2）运动时的姿势的变化：如跑台跑时的蹬地情况、腹部与跑台的相对位置、游泳运动时头部没入水中的程度和时间。

3）运动能力的变化：如采用刺激后仍跟不上所要求的运动速度等主观观察指标来判断疲劳的发生及疲劳的程度。

 （ 2）生理、生化客观指标

   虽然有许多外部体征可反映动物的疲劳状态，但实际情况往往是在实验动物还没有发生外部特征变化之前，疲劳就已经产生了。因此，单凭主观观察指标来评判运动性疲劳有定的局限性，有必要在此基础上结合一些生理、生化客观指标来鉴别运动性疲劳及疲劳程度。在急性运动性疲劳模型中，对于不同的供能方式为主的运动，可根据运动能力的限制因素来判断疲劳的发生。以糖酵解供能为主的运动，运动能力的限制因素主要是乳酸的堆积，因而可以通过测定血乳酸升高、肌糖原的下降来判断疲劳的发生。在慢性运动性疲劳动物模型中，根据其疲劳积累、功能状态下降的实质，可使用判断机体功能状态的有关指标，如晨脉、血红蛋白、血乳酸、血尿素、尿蛋白等。

对于客观观察指标的选用，不仅要注意它的可靠性、敏感性，还要把握其可测性、易测性。既要注意指标的相对独立性，又要考虑多指标的最佳组合。

文章来自《人类疾病动物模型复制方法学》。