Underlying mechanisms of the alteration of respiratory structure and function after exhaustive exercise

กลไกการเปลี่ยนแปลงทางหน้าที่และโครงสร้างของระบบหายใจภายหลังการออกกำลังกายจนล้า

Name: Saiphon Kongkum

LCSH: Exercise

LCSH: Respiration

Abstract: The purposes of this study were to investigate the mechanisms underlying the alterations in structure and function of the respiratory system resulting from exhaustive exercise. Male Sprague-Dawley rats, aged 8-10 wks, were used as animal model, and randomly divided into two groups: control and exercised group. Acute exhaustive exercise was performed by running on a treadmill at a speed of 27 m/min untill exhaustion occured. Static pressure-volume relationships were determined by 1- ml stepwise inflation, commencing from functional residual capacity, and recorded by Biopac system. Coefficients, obtained from curve-fitting (Tablecurve) software were used to calculate compliance and elastic work of breathing (WOB), at 5 ml intervals, using specific software. Histological findings were performed under light microscope. Results showed that pressure was increased as volume increased from 1 to 15 ml (0.8225 to 7.4998 kPa) in the control group, which was not significantly different to the exercised group (0.7541 to 6.9465 kpa). The overall characteristics of the static PV relationship of the total respiratory system showed the sigmoid-like pattern (Scurve) in both groups with non-significant static compliance of the lung (Cst(l)) at low, middle, and highest lung volumes of both groups. When ribs were opened, the similar non-significant changes were also observed. Thus, there was no significant difference in Cst(l) between the groups either in the intact or open chest condition. Changes of WOB in both groups were shown in similar, non-significant, pattern, increasing from low to highest lung volumes. The histological study showed that exhaustive exercise likely diminished size of alveoli with thicker alveolar wall with remarkable appearance of polymorphonuclear (PMN) cell invasion. Results suggest that a single bout of exhaustive exercise fails to induce changes in static respiratory mechanics in rats whereas it could possibly induce thickening of interalveolar septum

Abstract: การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษากลไกการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างและหน้าที่ ของระบบหายใจอันเป็นผลจากการออกกำลังกายจนล้า โดยทำการทดลองในหนูเพศผู้ อายุ 8-10 สัปดาห์ ในกลุ่มควบคุมและกลุ่มออกกำลังกาย โดยหนูกลุ่มออกกำลังกายต้องวิ่งบนลู่วิ่งที่ความเร็ว 27 เมตรต่อนาที เป็นเวลา 60 นาที ความสัมพันธ์ระหว่างความดันและปริมาตรปอดวัดด้วย pressure transducer ที่ต่อกับ Biopac system จากนั้นนำผลการเปลี่ยนแปลงของความดันและปริมาตรปอด ไปคำนวณหาค่า ความยินยอมของปอดในการถูกยืด และงานของการหายใจด้วย Tablecurve software ส่วนการศึกษาการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างนั้นได้กระทำภายใต้วิธีการมาตรฐานเพื่อ ตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์ ผลการทดลองพบว่า ที่ผนังทรวงอกปกติ การเพิ่มปริมาตรปอดจาก 1 มล. ถึง 15 มล. ความดันก็เพิ่มขึ้นจาก 0.8225 เป็น 7.4998 kPa ในกลุ่มควบคุมและ 0.7541 เป็น 6.9465 kPa ในกลุ่มออกกำลังกาย เมื่อตัดผนังทรวงอก ความดันเพิ่มจาก 0.7134 เป็น 7.0100 kPa ในกลุ่มควบคุม และ 0.8171 เป็น 6.6344 kPa ในกลุ่มออกกำลังกาย ตามลำดับ ซึ่งการเปลี่ยนแปลง ของความสัมพันธ์ระหว่างความดันและปริมาตรปอดของทั้งสองกลุ่มมีลักษณะเหมือนกันคือ เป็น S-curve แม้ว่าไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติ ส่วนค่าความยินยอมของปอดในการถูกยืดขณะที่ผนัง ทรวงอกยังปิดอยู่พบว่า ในกลุ่มควบคุมมีค่า 0.0049, 0.0057, และ 0.0013 l/kPa ในกลุ่มออกกำลัง กายมีค่า 0.0059, 0.0057, และ 0.0015 l/kPa เมื่อผนังทรวงอกถูกเปิดพบว่า ความยินยอมของปอดใน การถูกยืด ในกลุ่มควบคุมเปลี่ยนแปลงเป็น 0.0045, 0.0058, และ 0.0014 l/kPa ส่วนกลุ่มออกกำลัง กายมีค่า 0.0051, 0.0059, 0.0017 l/kPa ณ ปริมาตรปอดที่ต่ำ ปานกลาง และสูง ตามลำดับ ซึ่งการ เปลี่ยนแปลงที่พบไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติระหว่างสองกลุ่ม ส่วนงานของการหายใจในขณะ ที่ผนังทรวงอกปกติ ในกลุ่มควบคุมพบว่ามีค่า 0.0563, 0.1170, และ 0.2517 J ในกลุ่มออกกำลังกาย มีค่า 0.0488, 0.1120, และ 0.2386 J เมื่อผนังทรวงอกถูกเปิด ในกลุ่มควบคุมพบว่า งานของการ หายใจมีค่า 0.0553, 0.1182, และ 0.2360 J ส่วนกลุ่มออกกำลังกายมีค่า 0.0561, 0.1180, และ 0.2403 J ณ ปริมาตรปอดที่ต่ำ ปานกลาง และสูง ตามลำดับ ซึ่งการเปลี่ยนแปลงของทั้งสองกลุ่มมีรูปแบบ เหมือนกันคือ งานเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาตรปอดเพิ่มสูงขึ้น แม้ว่าจะไม่แตกต่างกันทางสถิติระหว่างสอง กลุ่ม ส่วนผลการศึกษาทางโครงสร้างพบว่า หนูในกลุ่มออกกำลังกายมีแนวโน้มที่ผนังถุงลมมีความ หนามากขึ้นและถุงลมมีขนาดเล็กลง นอกจากนั้นยังพบ Polymorphonuclear (PMN) cell ที่ผนังถุง ลมมีการขยายของหลอดเลือดฝอยอย่างมาก และมีการคั่งของของเหลวที่ช่องว่างระหว่างเซลล์ ใน การศึกษาครั้งนี้บ่งชี้ว่า การออกกำลังกายจนล้าไม่สามารถก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงกลไกการ ทำงานของระบบหายใจได้ ในขณะที่สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้าง

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Rungchai Chaunchaiyakul

Role: Thesis Advisors

Created: 2004

Modified: 2553-04-26

Issued: 2010-02-02

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9740446965

CallNumber: TH S157u 2004

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Exercise Physiology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4237369.pdf	1.5 MB	26	2021-02-28 23:05:43

ใช้เวลา

0.260295 วินาที