运动训练期间不同时间常压吸氧对小白鼠血清SOD、MDA 的影响①

卢珍梅，杨永浩，梁柳丹，韦维，何显教

（1.右江民族医学院临床医学本科2010级，广西 百色 533000 E－mail：496276671＠qq.com；2.右江民族医学院生理学教研室，广西 百色 533000）

已证实，运动时自由基增多，引起脂质过氧化反应，是导致运动性疲劳发生的一个重要原因。有研究表明，通过各种方法减轻自由基的产生，可延缓运动性疲劳的发生［1－2］。有研究报道，运动前或运动后吸入一定量氧气，可促进运动恢复，提高运动耐力［3－4］。然而在运动训练期间能否通过吸入适量氧气，以提高运动训练效果，提高竞赛时的运动成绩，目前研究报道很少，值得探讨。本实验于运动训练前、后不同时期给小白鼠吸入一定量的氧气进行预处理，探讨运动训练期间吸入氧气对自由基代谢的影响，为运动训练提供参考。

1 材料和方法

1.1 实验动物分组 健康昆明种小白鼠100 只，雄性，体质量18～20g［清洁级，动物合格证号：SVXK（桂）2009－003，由右江民族医学院科学实验动物中心提供］。标准啮齿类动物饲料喂食，自由饮食，动物室温度控制在22～28 ℃。实验动物按5%体质量负重游泳，以游泳力竭时间相近（±5 min以内）进行随机分组。如果小白鼠游泳力竭时间少于10min，或者大于25min，则摒弃。实验动物随机分为五组：即非运动训练组、运动训练不吸氧组、运动训练前吸氧组、运动训练后吸氧组、运动训练前后均吸氧组，每组20只。

1.2 动物游泳训练环境与方法 将小白鼠放入高×宽×长约为60cm×40cm×50cm 的游泳箱内，水温25～27 ℃，水深30cm，非负重自由游泳。每组分3次，定期游泳训练（每天17：00开始训练），每次同时向游泳箱内放入6～7只小白鼠进行游泳运动训练，持续30min，连续训练20d。在游泳运动训练期间注意防止小白鼠偷停。

1.3 吸氧方法 将实验动物按组放入一密闭箱（高×宽×长约为23cm×27cm×39cm），箱内放置适量钠石灰。在箱底部打一小孔，通入含氧量为50%氧气混合气体（气体总流量为2.4L／min，其中医用氧气流速为0.9L／min，空气流速为1.5L／min；医用氧气的氧含量≥99.5%，由百色市蓝宇气体有限责任公司提供）；在箱顶部打一排气小孔，造成常压高氧环境。于吸氧前事先通入50%氧气混合气体10min，然后迅速把动物置入密闭箱内，继续通入气，直到吸氧结束。在游泳运动训练期间，实验动物按实验要求在此环境下吸入氧气，持续20d。

1.4 各实验组实验方法 ①非运动训练组：不进行游泳运动训练，只在密闭箱中通入同等流速的空气。②运动训练不吸氧组：只是进行游泳运动训练，并在密闭箱中通入同等流速的空气。③运动训练前吸氧组：事先吸入上述50%氧气混合气体（持续吸入30min），然后再进行游泳运动训练。④运动训练后吸氧组：先进行游泳运动训练，然后吸入上述50%氧气混合气体（持续吸入30min）。⑤运动训练前后均吸氧组：先吸入上述50%氧气混合气体（持续吸入30min），然后进行游泳运动训练，最后又再次吸入上述50%氧气混合气体（持续吸入30min）。

1.5 SOD、MDA 的检测 于游泳运动训练结束后的第21d清晨，每组各取10只小白鼠，用眼球取血法采血1.5ml，血液自然凝固后取出血清用于SOD 活力、MDA 含量的测定，作为游泳力竭前数据。血清SOD活力测定采用黄嘌呤氧化酶法，血清MDA 含量测定采用TBA 比色法。试剂均由南京建成生物工程研究所提供，按试剂盒说明操作。再取每组剩余的10只小白鼠，于尾根部负重5%体质量进行游泳运动力竭试验。游泳力竭判断标准：游泳过程中下沉10s后仍不能返回水面。游泳力竭后，按上述方法采血及进行SOD、MDA 的测定，作为游泳力竭后数据。

1.6 统计学方法 数据采用SPSS 14.0软件包进行分析，组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD 法。同一实验组，游泳力竭前、后比较采用配对设计的t 检验，统计结果以（±s）来表示，当P ＜0.05时认为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 运动训练期间吸氧对安静状态下自由基的影响 经运动训练后的各组，在安静状态下，其血清SOD活力均高于非运动训练组（P ＜0.05或P ＜0.01），且运动训练后吸氧高于其他各组（P ＜0.01）；而运动训练前吸氧低于运动训练后吸氧（P ＜0.01）。经运动训练不吸氧组和运动训练后吸氧的各实验组，其血清MDA 含量高于非运动训练组和运动训练前吸氧组（P ＜0.05或P ＜0.01），而运动训练前吸氧组与非运动训练组比较差异无统计学意义（P ＞0.05），见表1。

表1 运动训练期间吸氧对安静状态下自由基的影响 （±s）

表1 运动训练期间吸氧对安静状态下自由基的影响 （±s）

注：组间比较，血清SOD 活力：F ＝12.750，P ＜0.001；血清MDA 含量：F ＝4.940，P ＝0.002；与非运动训练组相比，a：P ＜0.05；b：P ＜0.01；与运动训练不吸氧组相比，c：P ＜0.05，d：P ＜0.01；与运动训练前吸氧组相比，e：P ＜0.05，f：P＜0.01

组别 血清SOD活力（U／ml）血清MDA 含量（nmol／ml）非运动训练组 74.02±11.07 4.50±1.52运动训练不吸氧组 91.31±13.17b 5.94±1.88a运动训练前吸氧组 87.20±10.56a 4.67±0.93c运动训练后吸氧组 110.41±15.22bdf 6.45±0.65bf运动训练前后均吸氧组 100.53±10.10be 6.08±0.87be

2.2 运动训练期间吸氧对力竭运动后自由基的影响 力竭运动后，经过运动训练之后不管吸氧与否，其血清SOD 活力均高于非运动训练组和运动训练前吸氧组（P ＜0.05或P ＜0.01），运动训练前吸氧组与非运动训练组差异无统计学意义（P ＞0.05）。运动训练前吸氧组的MDA 含量低于运动训练不吸氧或运动训练后吸氧的各实验组（P ＜0.05或P ＜0.01）。除运动训练后吸氧组与非运动训练组的MDA 含量差异无统计学意义（P ＞0.05）外，非运动训练组的MDA含量均高于其他各组（P ＜0.05或P ＜0.01），见表2。

2.3 运动训练期间吸氧对游泳力竭运动前、后自由基的影响 游泳力竭运动后各组的血清SOD 活力、MDA 含量均高于游泳力竭运动前（P ＜0.05或P ＜0.01），见表3、4。

表2 运动训练期间吸氧对力竭运动后自由基的影响 （±s）

表2 运动训练期间吸氧对力竭运动后自由基的影响 （±s）

注：经组间比较，血清SOD 活力：F ＝7.030，P ＜0.001；血清MDA 含量：F ＝13.310，P ＜0.001；与非运动训练组相比，a：P ＜0.05，b：P ＜0.01；与运动训练不吸氧组相比，c：P ＜0.05，d：P ＜0.01；与运动训练前吸氧组相比，e：P ＜0.05，f：P ＜0.01

组别 SOD（U／ml）MDA（nmol／ml）非运动训练组 113.34±13.91 10.71±1.37运动训练不吸氧组 147.94±22.36b 8.63±0.86b运动训练前吸氧组 115.33±17.52d 7.30±1.06bc运动训练后吸氧组 143.19±19.81be 9.67±0.95f运动训练前后均吸氧组 137.83±21.29ae 9.43±1.20af

表3 运动训练期间吸氧对游泳力竭运动前、后血清SOD 活力的影响 （±s，U／ml）

表3 运动训练期间吸氧对游泳力竭运动前、后血清SOD 活力的影响 （±s，U／ml）

组别 运动训练后安静状态下运动训练后力竭状态下 t P非运动训练组 74.02±11.07 113.34±13.91 9.892 ＜0.001运动训练不吸氧组 91.32±13.17 147.94±22.37 9.754 ＜0.001运动训练前吸氧组 87.20±10.56 115.33±17.52 6.150 ＜0.001运动训练后吸氧组 110.42±15.22 143.19±19.82 5.865 ＜0.001运动前后均吸氧组 100.54±10.10 137.83±21.30 7.074 ＜0.001

表4 运动训练期间吸氧对游泳力竭运动前、后的血清MDA 含量的影响 （±s，nmol／ml）

表4 运动训练期间吸氧对游泳力竭运动前、后的血清MDA 含量的影响 （±s，nmol／ml）

组别 运动训练后安静状态下运动训练后力竭状态下 t P非运动训练组 4.50±1.60 10.71±1.37 13.185 ＜0.001运动训练不吸氧组 5.94±1.19 8.63±0.86 8.194 ＜0.001运动训练前吸氧组 4.67±0.94 7.30±1.06 8.302 ＜0.001运动训练后吸氧组 6.45±0.65 9.67±0.95 12.510 ＜0.001运动训练前后均吸氧组 6.08±0.87 9.43±1.20 10.108 ＜0.001

3 讨论

正常生理状态下自由基的生成与清除保持动态平衡。已证实，运动使体内的自由基增多，引发一系列自由基损伤的连锁反应，导致运动性疲劳的发生。正常情况下体内自由基主要通过酶促防御系统来清除，以维持自由基的产生与清除的平衡。SOD、MDA 均可作为自由基代谢的重要观察指标。SOD 活力间接反映机体清除自由基的能力，MDA 含量是自由基损伤导致膜脂质过氧化的重要指标。

本实验结果也证实，小白鼠经过力竭性游泳后，血清SOD 活力和MDA 含量均增高，这一结果与研究报道相一致［5］。而在运动训练期间不管是否吸氧，血清SOD 活性升高，这也与相关报道一致［6］，提示运动训练可激活机体抗氧化酶系统。在运动训练期间血清MDA 含量有一定程度升高，提示运动训练期间可以引起一定程度的自由基损伤，这可能与运动训练的强度有关。运动训练期间，于每次运动训练前吸氧，尽管血清SOD 活性增高，但MDA 含量改变不明显，提示在运动训练期间，于训练前吸入一定量的氧气，可以减轻自由基的损伤，这对机体存在有益的一面。相反，在运动训练期间，如果于每次运动训练后吸入氧气，会导致血清SOD 活性增高，同时MDA 含量也增高，提示在运动训练期间，尽管可激活机体抗氧化酶系统，提高SOD 活性，但仍无法完全清除产生过多的自由基，使膜脂质过氧化，引起自由基损伤，这对机体是不利的。

经过运动训练后再进行力竭性运动，本实验结果发现，运动训练前吸氧，血清SOD 活性、MDA 含量均比运动训练不吸氧时低，提示运动训练期间，每次运动训练前吸入一定量的氧气，可加速自由基的清除，减少脂质过氧化，有望提高运动成绩。然而运动训练期间，于每次运动训练后吸入氧气，却引起血清SOD 活性增高，MDA 含量也增高，可导致自由基损伤，这不利于提高运动成绩。如果没有经过运动训练就进行力竭性运动，会引起MDA 含量增高，造成自由基损伤，这可能是剧烈运动引起氧化应激损伤的结果［7］。

已证实，机体在缺氧状态下或者缺氧后复氧也会引起自由基增多［8］。如果自由基产生过多，超过机体的清除能力，就会导致自由基损伤。机体在运动之前，事先吸入一定量高浓度的氧气，可提高血氧饱和度，增加氧气的储备能力，减轻肌肉组织细胞的缺氧程度和速度，从而可减少自由基的产生，减轻自由基的损伤。已有报道，连续高压氧预处理5d，可减轻一次性游泳力竭后的血浆乳酸，提高运动耐力［5］。在运动锻炼或常规的运动训练过程中，一般不采取极限强度的运动量，因此，可在适宜强度的训练前吸入一定量高浓度的氧气以减少自由基的产生，减轻自由基的损伤。而运动时，肌肉组织耗氧量增多，导致缺氧状态，自由基明显升高，机体抗氧化系统已大量动员，甚至达到极限，此时再给予高浓度氧气，将形成缺氧后复氧，自由基进一步增多，引起再灌注损伤，加重缺氧带来的损伤。

本文研究结果揭示：运动训练期间于每次运动前吸入一定量氧气，可以减轻自由基的损伤，但运动后吸入氧气有可能引起自由基增多，造成运动后自由基的损伤。

［1］ 田诗彬，陈万，高丽，等.复方中药对运动疲劳后不同时相大鼠骨骼肌自由基代谢和运动能力的影响［J］.西安体育学院学报，2013，30（4）：453－458.

［2］ 刘仰斌，徐燕，陈学洪，等.苦菜水提取物对力竭运动训练大鼠血脂和血液生化指标的实验研究［J］.宜春学院学报，2011，33（4）：72－73，80.

［3］ 彭兆云，杜晶，孙学军.高压氧预处理对小白鼠运动耐力的影响［J］.第二军医大学学报，2006，27（1）：62－64.

［4］ 潘兴时.高压氧对运动后大鼠血清抗氧化系统的影响［J］.中国当代医药，2010，17（5）：165－166.

［5］ 郭建海，李智.不同运动负荷对大鼠肝脏、血液中自由基变化的影响［J］.运动，2013，（13）：46－47，150.

［6］ 陈江林，江丽霞，曾靖.葛根异黄酮对运动训练大鼠血液生化指标及抗氧化的影响［J］.中国当代医药，2014，21（1）：6－8.

［7］ 孙茹，魏海成，孙小雪，等.不同负荷离心运动对大鼠骨骼肌组织结构和血清中酶活性的影响及其意义［J］.吉林大学学报：医学版，2012，38（4）：669－673.

［8］ 侯志文，于波，孟凡吉，等.缺氧复氧对乳鼠心肌细胞的损伤的研究［J］.中国医科大 学学报，2012，41（2）：120－123，127.