文摘
龙舟是一个优秀的传统民族体育在中国,与优秀的健身效果。基于国家对民族传统体育的大力支持,龙舟已经发展成为一个传统民族体育与特定的影响力和声望群众。蛋壳膜(ESM)的影响缓解关节炎,关节疼痛和关节僵硬。补充ESM对运动损伤的预防效果,吸引了人们的注意力。在此基础上,本文构建了一个运动损伤预测模型在人工智能和大数据监测准确预测运动员的受伤,提供有助于减少运动员的伤病在训练,促进龙舟运动的发展。本文选择20龙舟团队成员从一个大学和随机将他们分为对照组(补充等量的乳清蛋白),一个正常的组织,一个ESM低剂量组(26个毫克/公斤体重/天),和一个ESM高剂量组(52毫克/公斤体重/天),每组5人。受试者接受下坡运动和免疫刺激实验。其中,对照组的受试者进行下坡运动12小时,他们检测乳酸(LAC)、乳酸脱氢酶(LDH)、尿素、丙二醛(MDA)、血红蛋白(Hb)、血肌酐(CRE),和其他相关物理和化学指标。其他三组受试者没有服用低剂量和高剂量ESM连续7天,第八天免疫的注射脂多糖刺激干扰素(IFN -和测试γ)、肿瘤坏死因子(TNF -α)、白细胞介素(il - 1β、il - 6和il - 10),和其他相关细胞因子。结果表明,口服蛋膜蛋白(ESM)可以降低受试者的血清LAC、LDH、尿素、MDA, Hb,和CRE浓度。此外,ESM可以减少促炎因子il - 1的表达β和肿瘤坏死因子-α,同时增加抗炎因子il - 10的表达,为临床提供临床数据利用ESM补充运动损伤或者减轻关节炎症状。研究表明,鸡蛋膜蛋白对运动损伤有保护作用,可能是受炎症因素。
1。介绍
运动损伤通常发生在剧烈运动或过度运动。一旦造成运动损伤,它不仅会影响运动员的身体状况,也影响他们的心理健康1]。运动损伤的发生之后,它通常取决于受损组织的修复,和经济复苏通常取决于弹性蛋白和胶原蛋白的组织。在这个时候,运动员通常需要加强营养补充剂,如高质量的蛋白质,如大豆蛋白和牛奶蛋白。
蛋膜蛋白是一种鸡蛋内膜的蛋白质,富含胶原蛋白和弹性蛋白,约占15%,其中比例接近1:1。人类消化之后,就很容易转化为小分子的氨基酸,容易被吸收。他们也高质量的蛋白质。与此同时,蛋膜是一种中药,具有良好的药用和健康价值。
运动损伤的预防和治疗,传统的方法主要是抗炎和镇痛方法。目前,治疗这类疾病的一般方法包括糖皮质激素、非甾体类抗炎药物(如布洛芬、双氯芬酸)和生物制剂(如adalimumab和英夫利昔单抗)2]。值得指出的是,这种类型的药物一般都有很好的效果,但也有很大的副作用。因此,选择特殊的营养补充剂是否可以达到预防和治疗运动损伤的影响还有待进一步研究。本文实验研究进行调查的影响ESM对骨骼肌损伤和运动疲劳与超负荷运动的主题,探讨可能的机制。本研究可以为后续研究提供新的思路和方向的蛋壳膜蛋白预防运动损伤。
2。相关概述
2.1。蛋壳的主要成分和功能
蛋壳由钙化壳和壳膜,膜和壳膜包括内在和外在。这些膜的目的是保持蛋白质,防止细菌感染。壳膜的主要成分是蛋白质,但它也含有少量的碳水化合物和脂肪的食物。蛋膜蛋白的主要成分是I型胶原蛋白(3]。蛋壳膜(ESM)是一种双层水不溶性膜,属于半透膜,分为外膜和内膜。ESM是附加到一个交织纤维网络结构,和许多微小的气孔分布。这些洞可用于气体交换(4]。ESM是一个网络的三维结构,可用于吸附金属离子。独特的双层膜结构的蛋壳膜主要是反映在外膜包含一个矩阵来促进矿化,而内膜有抑制矿化物质。这在蛋壳的形成中扮演着重要的角色的鸟类和爬行动物在生物进化的过程。这种功能使蛋壳完整的矿化在24小时(5]。
与蛋壳相比,蛋壳膜具有广泛的生物活性,其主要成分是蛋白质,类似于细胞膜的组成蛋白和糖蛋白的形式存在6]。壳膜含有约90%的蛋白质,3%的脂质体,2%的碳水化合物。其中,蛋白质包括角蛋白、胶原蛋白和复杂的蛋白质。有大约10%的胶原蛋白壳膜。蛋膜蛋白也有许多活性物质,如粘多糖、硫酸软骨素、透明质酸。此外,它还包含各种酶和其他生物活性成分。ESM包含超过200种蛋白质,这不仅能抗耐药病原体的入侵,但也有某些生物医学功能(4]。
目前,国内外研究人员在生物医学领域应用ESM,如伤口愈合和抗菌材料的制备。Zadik发现ESM可以减少病人的疼痛,加速伤口的愈合速度,所以ESM可以被视为皮肤移植供体酱。杨发现ESM能有效促进皮肤移植供体的上皮形成,减少病人的痛苦。去/ ESM(氧化石墨烯/蛋壳膜合规材料)能促进成骨细胞的增殖,促进骨生物矿化,所以它可以用来准备矿化基质材料(7]。
2.2。分类和运动损伤的机制
运动损伤通常是由于身体的不同部位之间的直接联系和外部世界或身体的肌肉和关节本身在运动过程中由于力的影响。扭伤、挫伤和擦伤更常见,和伤害到内脏,大脑,心脏,肾脏,肝脏和其他重要器官有时候是会发生的。运动损伤的性质而言,运动损伤主要骨膜炎、关节扭伤,肌肉拉伤,骨折时,混乱,和其他损伤是不太常见的8]。
为运动员、运动能力相关的内部因素,如肌肉收缩,氧的运输和存储、物质代谢和生理功能的规定,是直接相关的蛋白质。总之,蛋白质在体重控制中起着重要的作用。运动员蛋白质补充剂的目的是促进骨骼肌结构和功能的修复运动后恢复和改善,增加肌肉力量,增加肌肉体积,维持正氮平衡的锻炼身体,提高能源利用率的释放,减少水平等的应激激素。然而,蛋白质补充提高运动员的运动能力,促进运动性能受多种因素的影响,如运动性能、强度、持续时间、身体能量代谢,训练水平,运动员营养和健康9]。
2.3。运动和蛋白质的新陈代谢
蛋白质的角色运动比想象的更为重要,主要反映在蛋白质可以促进骨骼肌组织的修复和恢复运动后。特殊蛋白质的补充运动后可以刺激肌肉糖原和创建一个刺激的快速再合成为骨骼肌促进合成代谢激素环境。此外,充足和高质量的蛋白质营养结合科学力量训练可以保持身体的正氮平衡,促进肌肉的生长,提高肌肉力量(10]。此外,在运动过程中,肌肉糖原储备充足时,蛋白质能源供应约占总能源需求的5%。如果肌肉糖原储备几乎筋疲力尽,蛋白质能源供应将增加10% - -15%。当然,这也取决于类型的运动,运动强度和持续时间。
运动对蛋白质合成和分解代谢的影响与运动强度和时间。耐力运动和短期剧烈运动可以减少蛋白质的合成和代谢,而长时间的锻炼和抵抗运动能加速蛋白质合成的速度。蛋白质合成的速度运动是运动强度和时间的影响。运动能刺激骨骼肌蛋白质代谢,影响运动模式,强度,和时间。在运动后恢复期,骨骼肌蛋白降解的逐渐受到抑制,和合成和代谢开始加强。
服用蛋白质补充剂后尽快锻炼运动能力有积极影响。首先,蛋白质补充改善肌肉能量动力学;第二,补充蛋白可以抑制应激激素(如皮质醇)的崛起;第三,补充蛋白质可以延迟运动疲劳的发生和维持肌肉蛋白的完整性;最后,补充蛋白质可以保护免疫系统的功能(11]。
2.4。人工智能
人体复杂的神经系统是建立在数以亿计的神经元。模拟生物神经系统建立一个神经网络可以帮助理解和获取信息隐含在数据(12,13]。以前的神经元的输出作为下一个神经元的输入,然后加权集成神经元的输入下一个神经元。利用人工智能技术来监测运动员的数据补充了蛋膜蛋白,鸡蛋膜蛋白质补充的预防效果在龙舟运动损伤进行了分析。神经元信息的正向传播可以表示如下:
其中,代表输入信号,代表了偏见,代表了信号输出。常用的激活函数是乙状结肠函数:
输入数据序列可以表示为 ,和输出序列 。为了获得一个精确的预测模型,输出序列与目标序列调整重量参数和偏差向量的模型。通常,可以将优化目标设置为错误:
其中,代表输出数据,代表目标数据,表示数量的数据。在非线性分类,从输入特征空间的映射 - - - - - -维空间是
它可以实现内核函数的内积运算。非线性映射仍然可以分类超平面。一旦计算最优超平面,分类可以通过完成以下方程:
其中,代表支持向量的个数。典型的核函数的选择
在选择合适的核函数和隐式定义映射到一个高维空间,沃尔夫双优化任务
由此产生的线性分类如下:
3所示。材料和方法
3.1。实验动物和方法
在这里,我们选择20龙舟团队成员从一所大学进行测试。研究对象的平均年龄是20.32,平均身高是178.27厘米,平均体重为75.23公斤。受试者分为对照组(补充等量的乳清蛋白;上海Nuoshen食品贸易有限公司),正常组(52毫克/公斤体重/天,受试者使用的剂量在这个组是一样的高剂量组,主要为详尽的培训),ESM低剂量组(26个毫克/公斤体重/天)和ESM高剂量组(52毫克/公斤体重/天),每组5人,蛋膜蛋白不断协助管理培训。20运动员参与实验使用便携式定位系统、三维陀螺仪和三维数字罗盘集成设备收集运动和运动负荷数据量。每个运动员都需要带设备来收集运动体积和运动负荷训练中。每个运动员的疲劳训练的相关数据记录,和运动损伤预计通过每个运动员的练习卷,运动负荷,身体新陈代谢,和物理指标。
3.2。测定蛋壳膜蛋白的氨基酸
制备的混合解决方案:粉碎蛋壳膜通过3号筛,重约20毫克样品20毫升水解管,加1毫升的6 mol / L盐酸和抽成真空减压。以确保没有氧气分解残留在管,取代氮两次后,真空密封。水解管被放置在一个恒温干燥箱在22 100 - 102°C h。开启冷却,干燥的固体60°C进行。2毫升002 mol / L盐酸溶解,然后再经过002年µm微孔膜,400 g / L滤液备用。
方法:离子交换树脂:46毫米×60毫米,2622 sc,日立有限公司有限公司;缓冲流量:0.4毫升/分钟;列压力:0.7700 - -0.73 MPa;茚三酮流量:035毫升/分钟;列压力:0.700 - -0.80 MPa;柱温:54°C;反应堆温度:136.0°C;和氮压力:20 kPa。
3.3。样本收集和检测的运动代谢相关因素
实验结束后,5毫升的静脉血液收集受试者(增加混凝剂),放置在室温为0.5 h,离心机15分钟(4000 rpm)和血清收集使用。分析工具对乳酸脱氢酶(LDH)、尿素(BU)和丙二醛(MDA)是购自南京建成生物有限公司,有限公司,以及检测方法进行了按照指令。
3.4。免疫刺激和血液采集和检测相关的细胞因子
在免疫刺激实验中,受试者注射一个pyrogen-free脂多糖溶液为2.5毫克/公斤,和对照组注射生理盐水。受试者接受静脉血液采样8日,21日,35天。同时,静脉血液抽样进行1.5 h, 3 h, 24小时后脂多糖(LPS)注入。收集到的等离子体用于检测细胞因子和存储在一个超低温冰箱−80°C。本研究发现5细胞因子,包括干扰素(IFN -γ)、肿瘤坏死因子(TNF -α)和白细胞介素(il - 1β、il - 6和il - 10)。
3.5。数据统计和分析
数据被Excel和SPSS统计软件,分析和结果显示平均值±标准偏差。T以及用于群际抽样。 表示差异显著, 表示极显著差异。
4所示。结果和分析
4.1。蛋膜蛋白的氨基酸组成分析
19种氨基酸被发现在蛋壳膜,包括丝氨酸(Ser),甘氨酸(g)、蛋氨酸(遇到),组氨酸(他的),异亮氨酸(Ile),色氨酸(酪氨酸),苯丙氨酸(检),羟赖氨酸(OH-Lys)、羟脯氨酸(OH-Pro)、苏氨酸(刺),脯氨酸(Pro),半胱氨酸(半胱氨酸)、天冬氨酸(Asp)、赖氨酸(赖氨酸),亮氨酸(低浓缩铀),缬氨酸(Val),谷氨酸(Glu),丙氨酸(Ala)和精氨酸(Arg),最丰富的氨基酸。谷氨酸(Glu)的内容,半胱氨酸(半胱氨酸)和脯氨酸(Pro)占12.9%,9.1%,和8.4%,分别。羟脯氨酸的含量(OH-Pro)是0.5%和1.2%,分别如表所示1和图1。
4.2。ESM的补充(52毫克/公斤体重/天)乳酸(LAC)、乳酸脱氢酶(LDH)、尿素、丙二醛(MDA)
运动损伤后的实验中,乳酸的浓度(LAC)、尿素、和丙二醛(MDA)血清中补充了ESM(52毫克/公斤体重/天)被发现是低于对照组,差异显著( )。然而,没有显著差异的浓度两组之间的乳酸脱氢酶(LDH) ( )。细节如表所示2和图2。
4.3。不同剂量的ESM(对照组,26.0毫克/公斤体重/天或52.0毫克/公斤体重/ d)对人类促炎细胞因子
研究结果表明,5个细胞因子(IFN -γ,il - 1β,il - 6、il - 10和TNF -α保持原来的水平的细胞因子,没有统计上的显著差异(表3和图3)。
经过连续7天的低剂量ESM(26.0毫克/公斤体重/天),老鼠与脂多糖刺激(有限合伙人)。结果表明,细胞因子il - 1β下降了43.7% ( )1.5 h, 28.8% ( )3 h, 20.8% ( )分别在24小时。与对照组相比,il - 10下降了27.6% ( )1.5 h和增加了74.6% ( )在24小时。干扰素等细胞因子-γ、il - 6和TNF -α分别下降了23.2%、14.6%和19.3%,1.5 h。然而,没有统计学意义的数据统计,可以作为一个参考(见表4和图4详情)。
大剂量连续7天后ESM(52.0毫克/公斤体重/天),老鼠与脂多糖刺激(有限合伙人)。结果表明,细胞因子il - 1β下降了39.4% ( )1.5 h, 23.9% ( )3 h, 9.3% ( )分别在24小时。与对照组相比,il - 10下降了29.8% ( )1.5 h和增加了57.5% ( )在24小时。干扰素-γ下降了33.5%至1.5 h ( )。il - 6下降了约20%,报1.5 h和3 h。肿瘤坏死因子-α下降了32.1%在1.5 h和17.2% 3 h,显示整体下降的趋势,但是没有统计学意义(见表5和图5详情)。
总之,这些研究表明,细胞因子il - 1β减少为1.5 h、3 h和24小时后的低剂量ESM组受试者由脂多糖刺激。il - 10的表达水平下降为1.5 h(如图4)。在高剂量ESM集团由脂多糖刺激,细胞因子il - 1的表达β,正γ和肿瘤坏死因子-α减少1.5 h后,和il - 1的含量β减少3 h和24 h。然而,在24小时,有一个增加il - 10表达(如图5)。
4.4。补充ESM的效果(52毫克/公斤体重/ d)对人体血红蛋白(Hb) /血肌酐(CRE)
在实验中,与对照组相比,Hb ESM-supplemented组的受试者 ,表明没有显著差异在Hb的老鼠实验;实验结束后,Hb内容主题的ESM-supplemented组显著高于对照组; ,区别是重要的,如表所示6。
之前的实验中,受试者的CRE ESM-supplemented组 与对照组相比,表明没有显著差异的CRE前的老鼠实验;实验后,受试者的CRE内容ESM-supplemented组与对照组相比显著增加; ,显然是明显差异,如表所示7。
4.5。ESM补充葡萄糖醛酸酶活动的影响在骨骼肌组织的运动
葡萄糖醛酸酶活动减少了22.70% ( )后立即运动,25.12% ( )在锻炼后12小时,33.33% ( )在运动后24小时,44% ( )在运动后48小时。
这是发现血清β葡萄糖醛酸酶离心运动后立即增加了5.69倍,12小时组的3.5倍,3 * 24小时组,在48小时组的2.4倍。的变化β葡萄糖醛酸酶达到峰值后立即运动,然后下降,显示经济复苏趋势。ESM补充后,血清β葡萄糖醛酸酶活性增加了4.35倍后立即运动,在运动后12小时的2.64倍,2 * 24小时运动后,在运动后48小时的1.3倍。这些结果表明,ESM补充这可以显著减少运动性骨骼肌microinjury和促进运动性骨骼肌组织损伤的修复,如图6。
5。讨论
运动损伤可导致局部炎症反应,如关节肿胀,滑膜积液,关节僵硬。此外,炎症被认为是发展的一个重要因素许多疾病,如关节炎。在临床实践中,大量的免疫细胞,包括巨噬细胞和单核细胞,分泌interleukin-1β(il - 1β)和肿瘤坏死因子(TNF -α),被发现在关节炎患者滑膜通过免疫组织化学和组织学观察。这些炎症因子的分泌会导致局部组织坏死,抑制软骨基质的合成,增加患者对疼痛的敏感性。因此,在治疗过程中,这些因素被用作治疗此类疾病的重要目标,如服用依那西普,adamab,英夫利昔单抗。
蛋膜蛋白是一种中药,也被称为“凤凰衣服。“它可以治愈伤口,治疗溃疡,治疗烧伤。蛋膜蛋白富含氨基酸、谷氨酸,半胱氨酸和脯氨酸是最重要的。然而,半胱氨酸中没有检测到蛋膜蛋白。然而,据报道,由质ESM的蛋白质组成进行了分析,发现ESM主要由半胱氨酸,与本文研究结果是一致的。半胱氨酸、赖氨酸和其他氨基酸是重要的抗氧化和解毒组件,这可能是一个重要的物质基础为ESM抵抗外部微生物进入鸡蛋和抗炎活性的重要物质基础。
肌肉中的乳酸主要来自厌氧代谢葡萄糖的肌肉在运动。当身体做了很多和剧烈运动,大量的乳酸容易堆积在肌肉。血液中的尿素生产过程中蛋白质代谢,及其水平也可以反映人体的运动水平和程度的身体伤害。主题发现通过运动损伤实验,补充的ESM(52毫克/公斤体重/天)可以有效地减少总乳酸的浓度,在受试者的血清尿素。这表明ESM可以减少运动造成的伤害。虽然血液中乳酸脱氢酶的浓度没有显著减少,有其数量下降的趋势,表明ESM减少肌肉损伤的影响。丙二醛也是身体的损害的指标,主要反映了身体的氧化程度的接待自由基和其他因素(12]。补充ESM(52毫克/公斤体重/天)也可以有效降低总丙二醛的浓度在受试者的血清,表明CK ESM可以在体内发挥抗氧化作用,保护人体免受自由基的损伤。葡萄糖醛酸酶是一种糖蛋白,它普遍存在于哺乳动物溶酶体水解的影响。当身体接收到外部刺激和其他炎性反应,如组织坏死,组织的疾病,或肿瘤,葡萄糖醛酸酶的活动将会增加13]。研究发现,当身体受伤的运动,其骨骼肌葡萄糖醛酸酶活性增加14]。本研究发现,葡萄糖醛酸酶活动的主题52毫克/公斤ESM补充组明显低于对照组,表明ESM对运动损伤有保护作用。补充ESM的值可以减少Hb和CRE主题,进一步表明ESM对运动损伤有保护作用。
据报道,蛋膜蛋白可以减少分泌免疫细胞体外促炎的药物,如肿瘤坏死因子(TNF -α)[14]。本研究的数据支持,蛋膜蛋白可以减少促炎因子的表达,比如interleukin-1β(il - 1β)和肿瘤坏死因子(TNF -α)体内。有趣的是,在正常情况下,蛋膜蛋白能促进炎症因子的表达,但是一旦由脂多糖刺激,炎症因子的表达变化。il - 10是一个已知的白介素,可以抑制il - 1β和肿瘤坏死因子-α。临床上,il - 10的表达在关节炎患者的关节软骨是高于正常组织。这可能是身体的自我保护机制(15),也就是说,身体对抗产生的促炎因子。
值得指出的是,在我们的初步实验,我们发现低剂量的ESM结合LPS刺激不能有效促进炎性因子的分泌。然而,当填喂法我们给受试者的数量增加到26个毫克/公斤体重/天,炎症因子il - 1的表达β和il - 10的主体发生了变化。这个剂量转换成一个健康的成年人(60公斤)剂量约0.25克/公斤体重/天,这也为我们的临床剂量提供某些信息。在ESM剂治疗炎症反应模型,促炎因子il - 1的表达β是显著降低在24小时内(减少-45%)约20%。TNF的表达α也显示出一定的下降趋势,虽然没有统计上的显著差异。immunostimulation后,il - 10显示明显降低(27.6% - -29.8%),但显著增加(57.5% - -74.6%)在24小时内被发现。这表明ESM可以减少促炎因子il - 1的表达β和肿瘤坏死因子-α,同时增加抗炎因子il - 10的表达,为临床提供临床数据利用ESM补充运动损伤或者减轻关节炎症状。
6。结论
本文分析了龙舟运动员运动损伤的特点及原因,提出了一个简单的模型预测运动损伤在人工智能和大型数据监测。数据拟合方法的选择要充分考虑体育伤害和影响因素的复杂性。最终确定的关系。本文使用高剂量组的主题通过运动损伤实验,发现补充的ESM(52毫克/公斤体重/天)可以有效地降低受试者的血清总乳酸、尿素、血红蛋白、血肌酐和丙二醛浓度。ESM可以保护身体不受损害;补充的ESM可以显著降低运动骨骼肌microdamage和促进体育骨骼肌组织损伤的修复。与此同时,ESM可以减少促炎因子il - 1的表达β和肿瘤坏死因子-α受到免疫刺激,同时增加抗炎因子il - 10的表达,这表明ESM对身体的保护作用可能主要是减少的表达促炎因子和抗炎因子的表达增加。大胆地把蛋膜蛋白补充剂对运动损伤的影响通过人工智能预处理,特征提取,分类获得预测结果。所有这些为ESM提供基本信息的应用在运动损伤保护或关节炎膳食补充剂。
数据可用性
的数据支持本研究的发现可以从相应的作者在合理的请求。
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作者确认手稿的内容没有被发表或投稿。
的利益冲突
作者声明没有潜在的利益冲突。
作者的贡献
所有作者看到提交的手稿和批准。