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目的:运动对心脏的影响具有两面性。力竭运动可引发心脏心肌纤维的断裂、氧化应激反应和炎性反应增强、心脏传导功能障碍等一系列心脏损伤作用。而运动预适应可以对抗这一系列心脏损伤表现,使心脏发生结构适应性改变,改善心脏传导功能,增强抗氧化能力以及减弱炎性反应等,具有很好的心脏保护作用。其中运动性心脏保护机制在改善心脏传导功能中抑制CaMKⅡ-RyR2信号通路的激活对于减少力竭所致的心律失常的发生具有重要作用,但是在运动医学领域研究不多。为了进一步探索其机制,故本研究通过建立运动预适应大鼠模型,将一次性力竭运动作为损伤性刺激因素,使用CaMKⅡ抑制剂KN-93,从心肌结构、心电图、心律失常发生率、心肌钙离子调控相关蛋白等方面,深入探讨运动预适应对力竭大鼠心律失常发生率产生的影响及CaMKⅡ-RyR2信号通路机制。方法:1动物模型的建立将120只健康雄性SD大鼠随机分为8组（n=15）:对照组（C组）、力竭组（EE组）、运动预适应组（EP组）、运动预适应+力竭组（EP+EE组）、C+KN-93组（C+K组）、力竭+KN-93组（EE+K组）、运动预适应+KN-93组（EP+K组）、运动预适应+力竭+KN-93组（EP+EE+K）。根据Lennon和Domenech的相关运动训练试验方法,在此基础上建立运动预适应及力竭模型。EP组、EP+K组、EP+EE组及EP+EE+K组在开始前均进行跑台训练,坡度均为0°,速度均为25 m/min,每运动15 min,休息5 min,重复3次,每周运动6天,共3周。3周后EP+EE组、EE组、EE+K组、EP+EE+K组进行无坡度,速度为30～35 m/min的一次性力竭运动。其中EE+K组与EP+EE+K组在力竭前30分钟腹腔注射KN-93(3.327×10-3mmol/kg),EP+K组与C+K组在注射KN-93后2小时再进行麻醉心电图采集等后续步骤。2应用光镜观察HE染色后大鼠心肌显微结构。3采用生理记录仪描记心电图,观察心电图改变,记录各组大鼠心率、QRS间期（QRS interval）、ST段（ST height）、RR间期（RR interval）、PR间期（PR interval）、QT间期（QT interval）等参数。4经食道置入电极导管电刺激诱发大鼠心律失常,观察各组大鼠心律失常发生情况。5 Western blot法检测大鼠左室心肌中CaMKⅡ,p-CaMKⅡ,RyR2,p-RyR2（S2814）,PLN-Thr17,PLN,PP1,SERCA2a蛋白含量。结果:1各组大鼠力竭时间比较与EE组相比,EP+EE组及EP+EE+KN组力竭时间明显延长,差异有统计学意义（P<0.05）,与EE+KN组相比,EP+EE组及EP+EE+KN组力竭时间明显延长,差异有统计学意义（P<0.05）。我们可以看出进行过EP训练的大鼠平均力竭时间明显延长。EP可以改善大鼠的耐力,增强对力竭等剧烈运动的耐受性。2大鼠心肌组织结构光镜观察结果C组、C+K组、EP组及EP+K组大鼠心肌组织未见明显改变。EE组可见明显的心肌细胞肿胀、破裂、坏死,染色不均等状况,并且心肌纤维结构可见多处断裂,排列结构错乱无序,以及炎细胞浸润等情况。EP+EE组及EE+K组心肌结构较EE组有明显改善。EP+EE+K组大鼠心肌结构及较EP+EE组、EE+K组损伤减轻。3各组大鼠心电图指标比较与EE+KN组相比,EP+KN组、C组、EP组与EP+EE组心率减慢,差异有统计学意义。与EE组相比,EP+KN组、EP组心率减慢,差异有统计学意义。与EE+KN组相比,C组与EP+KN组RR间期明显延长,差异有统计学意义。与EE+KN组相比,C组、C+KN组与EP+KN组PR间期明显延长,差异有统计学意义。与EE+KN组相比,EP+EE组QT间期延长,差异有统计学意义。4各组大鼠心律失常发生率的比较C组有6例诱发出心律失常,发生率为40%,C+K组为3例（20%）,EP组为4例（26.67%）,EP+K组为2例（13.33%）,EE组为11例（73.33%）,EE+K组为5例（33.33%）,EP+EE组为7例（46.67%）、EP+EE+K组为3例（20%）。与C组相比,EE组心律失常发生率明显增加,C+K组与EP+EE+K组心律失常发生率明显降低,差异均有统计学意义（P<0.05）。与EP组相比,EE组与EP+EE组心律失常发生率明显增加,差异均有统计学意义（P<0.05）。与EE组相比,各组心律失常发生率均明显降低,有统计学意义（P<0.05）。与EP+EE组相比,EP+EE+K组心律失常发生率明显降低,差异有统计学意义（P<0.05）。5各组大鼠心肌蛋白CaMKⅡ,p-CaMKⅡ,RyR2,p-RyR2（S2814）,PLN,p-PLN,SERCA2a,PP1含量的比较。5.1.1各组大鼠左室心肌中CaMKⅡ,p-CaMKⅡ蛋白含量比较与C组相比,EE组大鼠心肌CaMKⅡ,p-CaMKⅡ的含量明显上升,EP组CaMKⅡ,p-CaMKⅡ的含量明显下降,差异均有统计学意义（P<0.05）。与EE组相比,EP+EE组、EP组、EE+K组CaMKⅡ,p-CaMKⅡ的含量明显下降,差异有统计学意义（P<0.05）。与EP+EE+K组相比,EP+EE组CaMKⅡ,p-CaMKⅡ的含量明显升高,EE+K组CaMKⅡ含量明显升高,差异均有统计学意义（P<0.05）。与C+K组相比,C组CaMKⅡ含量显著升高,有统计学意义（P<0.05）;p-CaMKⅡ含量有升高趋势,但无统计学差异。5.1.2各组大鼠左室心肌中RyR2,p-RyR2（S2814）蛋白含量比较与C组相比,EE组大鼠心肌RyR2,p-RyR2（S2814）的含量明显上升,EP组RyR2,p-RyR2（S2814）的含量明显下降,C+K组p-RyR2（S2814）含量显著升高,差异均有统计学意义（P<0.05）。结果可见EE组RyR2,p-RyR2（S2814）含量相对最高,与EE组相比,EP+EE组、EP组RyR2,p-RyR2（S2814）的含量明显下降,差异有统计学意义（P<0.05）。与EP+EE+K组相比,EP+EE组、EE+K组p-RyR2（S2814）的含量明显升高,差异均有统计学意义（P<0.05）。5.2各组大鼠左室心肌中PLN,p-PLN,SERCA2a,PP1的蛋白含量比较5.2.1各组间钙离子调控相关蛋白PLN,p-PLN的含量比较与C组相比,EE组大鼠心肌中钙离子调控相关蛋白PLN,p-PLN的含量明显上升,C+K组p-PLN蛋白含量明显下降,差异有统计学意义（P<0.05）。与EE组相比,EP组PLN,p-PLN蛋白的含量明显下降,差异有统计学意义。与EP+EE组相比,EP+EE+K组p-PLN蛋白含量明显下降,差异有统计学意义（P<0.05）。5.2.2各组间钙离子调控相关蛋白SERCA2a,PP1的含量比较与C组相比,EE组、C+K组SERCA2a的含量明显下降,并且EE组的PP1的含量明显上升,EP组中SERCA2a的含量明显升高,PP1含量明显下降,差异均有统计学意义（P<0.05）。与EE组相比,EP组、EP+EE组、EE+K组、EP+EE+K组SERCA2a的含量明显增加,EP组、EP+EE+K组中PP1含量明显下降,差异具有统计学意义（P<0.05）。与EP+EE+K组相比,EE+K组PP1蛋白含量明显升高,EP+K组PP1蛋白含量明显下降,差异有统计学意义（P<0.05）。结论:1力竭运动可致大鼠心肌结构损伤,心脏传导功能障碍。力竭运动通过激活CaMKⅡ-RyR2信号通路,降低SERCA2a的含量,致使心律失常的易感性上升。2运动预适应可以减轻力竭运动所致心肌损害,其机制与抑制CaMKⅡ-RyR2信号通路,增加SERCA2a的含量有关。运动预适应改善力竭大鼠心电活动障碍,降低心律失常的易感性。3运动预适应通过抑制CaMKⅡ-RyR2信号通路,减少RyR2在S2814位点的磷酸化,降低Ca2+泄露,发挥抗心律失常保护作用。