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目的:力竭运动造成心肌损伤,使心律失常发生率增加;运动预适应可增强心肌抗缺血缺氧的能力,从而产生对心脏的保护效应,并且可降低心律失常的发生率。故本研究通过构建力竭运动模型和运动预适应模型,比较运动预适应对大鼠心室肌细胞钠电流、NaV1.5通道蛋白门控效应及其相关调控蛋白的影响,探讨运动预适应降低心律失常发生的可能机制。方法:以健康雄性SD大鼠作为研究对象,并将其随机分为4组,分别为对照组（Ctrl）、运动预适应组（EP）、运动预适应+力竭组（EP+EE）、力竭组（EE）。其中EP组和EP+EE组大鼠以尾部负重3%体质量的方式进行3周的间歇性游泳运动;Ctrl组和EE组大鼠常规进食饲养3周,3周后,EP+EE组大鼠在最后一次运动预适应游泳后与EE组一样进行一次性负重3%体质量的力竭游泳运动。模型制备完成后,分别记录各组大鼠的心电图、采用ELISA法检测各组大鼠血清CK-MB和c Tn I浓度、采用膜片钳技术记录大鼠心室肌细胞钠通道电流并进一步分析NaV1.5门控效应、采用Western blot法检测各组大鼠心室肌细胞HIF-1α、SIRT1和钠通道蛋白NaV1.5的表达水平。结果:1.大鼠一般情况比较,Ctrl组大鼠皮毛顺滑有光泽,两目炯炯有神,体重自然增长;进行运动预适应的大鼠与Ctrl组相似,但体重增长较慢。每次运动预适应后会出现眼周充血,游泳结束后随即消失。2.与Ctrl组相比,EP+EE组及EE组的血清CK-MB和c Tn-I的浓度均显著升高（P<0.05）,差异有统计学意义;与EE组比较,EP+EE组和EP组大鼠血清CK-MB和c Tn-I浓度均显著降低（P<0.05）,差异有统计学意义;与EP组比较,EP+EE组大鼠CKMB和c Tn-I浓度均显著升高（P<0.05）,差异有统计学意义。3.在动物整体水平观察各组大鼠心电图变化。与Ctrl组相比,EP+EE组的大鼠QRS间期延长、PR间期延长、ST段抬高（P<0.05）;与Ctrl组相比,EE组QRS间期延长（22.23±0.86 vs 15.78±0.65）、PR间期延长（56.53±0.95 vs 40.57±1.27）、ST段抬高（0.045±0.007 vs 0.022±0.006,P<0.05）;与EE组比较,EP+EE组大鼠QRS间期缩短（19.82±1.87 vs 22.23±0.86）、PR间期缩短（52.49±1.82 vs 56.53±0.95）、ST段降低（0.036±0.003 vs 0.045±0.007,P<0.05）;与Ctrl组相比,EP组大鼠QRS间期延长（17.01±0.78 vs 15.78±0.65）、PR间期延长（43.91±2.49 vs 40.57±1.27,P<0.05）。4.在细胞水平记录大鼠心室肌细胞动作电位和钠电流变化。采用全细胞膜片钳技术检测大鼠心室肌细胞动作电位和钠电流,进一步分析稳态失活曲线、中间态失活曲线等钠通道门控特性差异。与Ctrl组相比,EE组大鼠心肌细胞动作电位0相上升相减缓并且2、3相复极延长;EP+EE组的上升幅值和最大上升速率等参数较EE组有显著差异（P<0.05）;与Ctrl组相比,EE组钠电流幅值和钠电流密度明显降低;与EE组相比,EP+EE组峰电流增加,差异有统计学意义（P<0.05）;EE组的钠通道稳态失活曲线较Ctrl组显著左移（P<0.05）,提示钠电流变化与稳态失活过程相关,且主要取决于失活电压,即力竭运动时钠离子通道更容易失活,导致开放通道减少,钠电流减低;各组大鼠心室肌钠电流关闭态和中间失活时间常数（τ）明显不同,EE组较Ctrl组τ缩短（P<0.05）,EP组较EP+EE组,τ值延长（P<0.05）;与Ctrl组相比,EE组失活后恢复曲线右移,失活后恢复时间常数延长（P<0.05）,EP组较EP+EE组,失活后恢复时间常数缩短（P<0.05）。5.在分子水平检测HIF-1α、SIRT1和钠通道蛋白NaV1.5表达水平差异。采用Western blot检测HIF-1α、SIRT1和钠通道蛋白NaV1.5总表达及膜表达的差异,进一步推断钠电流改变的调控机制。与Ctrl组相比,EP组和EE组的大鼠心肌组织中HIF-1α表达明显升高,SIRT1表达水平下降（P<0.05）,差异有统计学意义;与EE组比较,EP+EE组HIF-1α表达明显降低,SIRT1表达水平升高（P<0.05）,差异有统计学意义;与EP组相比,EP+EE组HIF-1α表达明显升高,SIRT1表达水平明显下降（P<0.05）,差异有统计学意义;与Ctrl组相比,EP组和EE组的大鼠心室肌细胞中NaV1.5膜蛋白表达水平显著降低（P<0.05）;与EE组比较,EP+EE组NaV1.5膜蛋白表达显著升高（P<0.05）;与EP组相比,EP+EE组NaV1.5膜蛋白表达显著降低（P<0.05）。结论:1.运动预适应通过增加力竭运动大鼠心室肌细胞钠电流及缩短动作电位的时长,降低心律失常的发生,减轻力竭运动对心室肌组织的损害;2.运动预适应通过影响NaV1.5门控特性,导致心室肌细胞钠电流增加;3.运动预适应通过正向调控SIRT1,使NaV1.5细胞膜的表达量增加;4.运动预适应通过调控HIF-1α的表达,减轻力竭运动对大鼠心室肌的损伤。