不同强度运动与自由基代谢

高瑞芳 刘云清 朱海燕

中图分类号：G804 文献标识：A 文章编号：1009-9328（2015）03-000-01

摘 要 自由基保持正常水平或在一定范圍内稍有升高，对正常生命过程有着某些中重要的生理作用，如参加机体的免疫过程，对吞噬细胞杀菌有一定作用，多形核粒细胞可能是通过产生自由基杀灭肿瘤细胞。但自由基升高过多，由于其活性高，对组织细胞具有强杀伤作用，而且可使胶原肽键断裂，使透明质酸解体，导致细胞间隙增大，通透性提高。

关键词 不同强度 运动 自由基代谢

一、自由基概述

自由基是指能独立存在，含有一个或一个以上未配对电子的分子、原子或离子。自由基与机体正常生理生化功能、组织损伤、运动性疲劳、运动性贫血、衰老、疾病、环境污染、药效机理等都有密切的关系，因此对自由基的研究已广受重视。

体内重要的氧自由基有超氧阴离子自由基、羟自由基、质子化超氧阴离子自由基、脂氧自由基等。其中羟自由基几乎是全部氧化反应的中介物质，可与任何部位的任何生物大分子发生反应，是最活泼、最具损伤性的自由基。活泼的自由基寿命短，直接引发的自由基反应不能远距离传播，而自由基反应产生的醛、酮等中间产物，化学性质活泼，可在细胞内广泛扩散，引起细胞成分继发性损伤。

二、自由基的来源

体内自由基的来源包括内源性和外源性。

外源性自由基主要来源于机体吸入污染的大气和香烟的烟雾、电离辐射、某些药物、微量元素及一些含有亚硝酸铵的食物等。

内源性自由基主要与氧代谢有关，在体内氧是最普遍的电子接受体，由于得到的电子个数不同而生成不同的产物。包括：某些氧化还原反应要发生电子转移，如黄嘌呤氧化酶、醛脱氢酶、黄素蛋白脱氢酶等；非酶反应产生氧自由基及其他活性酶反应产生氧自由基和其他活性氧；缺血-再灌注损伤；线粒体氧化过程氧的一价还原；吞噬细胞的激活；羟自由基的生成。

三、运动强度与自由基

国内外许多实验表明，运动强度不同，时间不同，组织、血浆中的自由基浓度也不同。大量研究已证实，急性剧烈运动是机体清除自由基的能力不足以平衡运动应急情况下产生的自由基，氧化应激与机体抗氧化之间失去平衡，导致运动性内源性自由基增多，造成氧化应激损伤。而长期有规律的进行有氧健身锻炼能降低机体不同功能状态下血清中氧化酶活性，减少自由基产生，同时能显著提高机体内抗氧化酶活性，强化机体清除自由基的能力，有利于减少自由基对机体的危害。长期超负荷运动或递增负荷力竭运动可导致机体组织内源性自由基生成增多，以及由此引发脂质过氧化加强，自由基的氧化作用超过机体的抗氧化系统功能，使组织细胞的结构和功能受损，导致运动能力下降，产生过度疲劳。

（一）急性运动

急性剧烈运动时机体内自由基产生增多，抗氧化能力相对下降，造成氧化应激损伤，其可能机制包括：体内组织器官氧化代谢过程加强，组织相对缺氧，组织中的黄嘌呤脱氢酶激活成黄嘌呤氧化酶，ATP分解加剧，AMP生成增加，使得黄嘌呤生成增加，黄嘌呤在氧化过程中就能生成更多的超氧阴离子；剧烈运动时，乳酸的堆积抑制了清除自由基酶的活性，使自由基清除率下降；急性运动时，呼吸练电子传递加快，辅酶Q、黄素蛋白、细胞色素可能产生更多的自由基；同时运动应急时儿茶酚胺、甲状腺素、肾上腺素等激素水平的上升，也导致自由基生成加快。

（二）慢性运动训练

慢性运动训练可使机体对氧自由基产生很好的适应。Jenking等发现健康男子股四头肌的SOD、CAT活力与其最大摄氧量呈显著正相关，耗氧量越大的组织，SOD、CAT活力也越多。杨峰等研究表明有氧耐力练习的小鼠比急性剧烈运动的小鼠肌肉组织中抗自由基损伤的能力增强。

耐力训练一方面明显提高机体的抗氧化能力，另一方面使细胞机能节省化，耗氧量相对下降而减少了自由基的产生。研究发现耐力训练能提高Ⅰ型和Ⅱ型肌纤维SOD和GSH-PX活性，并且抗氧化活性提高程度一般高于氧化酶提高的程度。提示运动提高呼吸练酶活性可能和其提高了mtDNA和核DNA编码的呼吸练酶的表达有关。

（三）间歇性无氧运动

关于间歇性无氧运动对机体自由基代谢及抗氧化酶影响的报道较少。而大强度间歇运动常被用作提高无氧供能能力的一种有效的训练手段，所以探讨在采用大强度训练时自由基的产生与抗氧化系统之间的关系，有助于指导运动训练中抗氧化剂的使用。

刘晓莉等的研究结果表明间歇性无氧运动对小鼠抗氧化能力及脂质过氧化水平的影响存在较明显的组织差异。曹国华等人也报道小鼠游泳运动未使脑组织LPO生成量和SOD酶活力发生显著变化。在大强度间歇运动中，肌组织无氧代谢的加强激活黄嘌磷氧化酶系统，使内源性自由基生成增多，恢复过程中，氧耗量的增加使线粒体电子漏加强也使自由基生成增多，所以在机体处于应激状态的过程中，自由基的增多诱导了体内抗氧化酶及抗氧化物活性相应增强。但尽管体内的抗氧化防御体系的应激水平已适应性加强，仍无法彻底清除自由基，因而导致肌内氧化损伤加重。所以建议在采用大强度训练时适量补充抗氧化剂以减轻自由基对机体的脂质过氧化损伤。

参考文献：

[1] 叶牡丹，陈翼杭.运动对衰老机体抗氧化能力影响综述[J].武汉体育学院学报.2005.06.

[2] 麻春雁，曹建民.运动与自由基代谢[J].哈尔滨体育学院学报.2004.03.

[3] 杨峰，霍元等.有氧耐力运动对小鼠肌肉组织自由基损伤的影响[J].武汉体育学院学报.2005.06.

[4] 黄敏芳.运动、抗氧化剂与自由基研究的新进展[J].湖北体育科技.2004.01