一次力竭运动对雌性大鼠琥珀酸脱氢酶的影响

龙泳君,廖艳萍,孙 麟

（湖南文理学院芙蓉学院，湖南 常德 415000）

1 前言

在人的运动锻炼过程中，当运动负荷超过机体所能承受的上限时，机体会发生生理功能的紊乱，SDH活性容易受到此种紊乱的影响。对其活性的测定，可判定运动训练后有氧代谢能力的变化及机体有氧氧化能力的强弱。当一次力竭运动强度大于身体可承受范围时，机体会因为不适应而导致供能不足，直接导致机体运动能力下降，影响运动成绩或者运动水平。本文的研究对象是雌性成年大鼠，目的是为了给女性进行身体锻炼提供指导性建议，避免女性在锻炼过程中的运动损伤，减低损伤率。

2 材料与方法

2.1 研究对象及分组

健康成年雌性SD大鼠 32只，来自长沙市天勤生物技术有限公司，体重220±25 g左右。实验鼠分2组，C组8只，T组24只分为3个组别，分别是运动后即刻组（T0）、运动后 12 h 取材组（T12）、运动后 24 h取材组（T24），每组8只。此大鼠为国家标准啮齿类动物，干燥饲料喂养，自由饮食进水。动物室温度控制在23～25℃，相对湿度40%～60%，自然采光，饲养室及用具等定期消毒灭菌。

表1 实验分组（n=32）

2.2 运动模型

根据田振军、胡亚哲等报道的实验方法建立运动模型。

C组自由生活，不进行力竭运动训练。

运用游泳运动制备动物运动模型，用2个最大号的收纳箱模拟泳池，把T组的大鼠分组放到泳池里游泳，进行一次力竭运动。大鼠的游泳时间没有限制，直到力竭为止。力竭的标准是大鼠疲劳后沉入水底10 s即可捞出。力竭之后把T组分为3小组，即运动后即刻取材组（T0）、运动后 12 h 取材组（T12）和运动后 24 h取材组（T24），对3个不同时间段组进行股四头肌的取材制备。

2.3 实验仪器与实验试剂

主要实验仪器和试剂盒包括琥珀酸脱氢酶（SDH）试剂盒（比色法）、试管、微量移液器、37℃恒温水浴锅、可见光分光光度计（600 nm）、水合氯醛、无水乙醇、多聚甲醛、氯化钾、酸性乙醇、过氧化氢、磷酸氢二钠、二甲苯、氯化钠、盐酸和中性树胶。其他试剂仪器有冰盘、滤、液氮、锡纸、冰箱、试管、电动匀浆器、动物硬组织活性线粒体分离试剂盒、戊二醛、Fura-2、乙酰氧化甲酯、邻苯三酚、生理盐水、烧杯、量杯、照相机、甘露醇195 mmol/L、蔗糖65 mmol/L、Hepes 3 mmol/L、琥珀酸 3 mmol/L、Tris （pH 为 7.4）250 mmol/L等。

2.4 实验动物取材

一次力竭运动后在腹腔皮下麻醉大鼠,腹腔注射10%水合氯醛8 mL。大鼠均达到麻醉状态后放于冰盘上，剖腹并迅速取出大鼠股四头肌、腓肠肌和心肌。处理干净后置于液氮中冷冻数小时，置于-20℃低温冰箱中保存待测。

2.5 琥珀酸脱氢酶（SDH）检测

琥珀酸脱氢酶能够通过一系列人工电子受体，如与PMS（吩嗪二甲酯硫酸盐）和 DCPPI（2,6-二氯酚靛酚）等发生反应，催化琥珀酸的氧化，而借助这些中间产物的颜色变化，通过分光光度计检测即可加以定量反应。

2.6 统计学分析

用EXCEL对数据进行整理，用SPSS软件对数据进行检验分析，实验结果用平均值加减标准差表示。组间比较用t检验，P＜0.05具有显著性差异，P＜0.01具有极其显著性差异。

3 实验结果

3.1 大鼠一次力竭运动测试结果

经过2 d适应性训练后，对实验组大鼠进行一次力竭游泳运动，大鼠游泳时间没有限制，直到力竭为止。力竭的标准是大鼠疲劳后沉入水底10 s。

将实验组的3组老鼠同时放入自制泳池，30 min后大部分老鼠进入力竭状态。SDH实验数据结果为：T0相比较C，P＜0.01，具有极其显著性差异；T12相比较 C，P＜0.05，具有显著性差异；T24 相比较 C，P＞0.05，无显著性差异。

3.2 大鼠一次力竭运动3个部位比对结果

3.2.1 0：股四头肌（SDH）和腓肠肌（SDH）相比较，P＞0.05，无显著性差异；股四头肌（SDH）和心肌（SDH）相比较，P＜0.01，具有极其显著性差异；心肌（SDH）和腓肠肌（SDH）相比较，P＜0.01，具有极其显著性差异。

3.2.2 T12：股四头肌（SDH）和腓肠肌（SDH）相比较，P＞0.05，无显著性差异；股四头肌（SDH）和心肌（SDH）相比较，P＜0.05，具有显著性差异；心肌（SDH）和腓肠肌（SDH）相比较，P＜0.05，具有显著性差异。

3.2.3 T24：3个部位比较结果为 P＞0.05，无显著性差异。

4 讨论与分析

4.1 一次力竭运动不同部位SDH含量的变化分析

由表2可以看出，SDH含量随着运动强度的增加不断降低，导致能量供应的速率下降。埃托奥在《高强度训练对纯种马臀中肌厌氧能力的影响》中表示，“琥珀酸脱氢酶是三羧酸循环的一个关键酶,其活性的高低及含量的多少直接影响着三羧酸循环的速度,三羧酸循环是机体长时间运动时产生能量的最重要途径”[1]。而熊勃、由文华和熊正英在《α-LA对大鼠股四头肌线粒体抗氧化能力与能量代谢标志酶活性的影响》中提到，“选择了脂肪酸β－氧化中的限速酶 HCA、三羧酸循环反应的标志酶SDH、呼吸链的重要组成部分CCO作为判断线粒体功能的一组指标，它们活性升高或降低可作为表征线粒体功能正常与否的主要指标”[2]。本研究结果不同部位的琥珀酸脱氢酶（SDH）含量变化有相似之处，其原因可能是琥珀酸脱氢酶影响着肌肉中能量的供给，含量多少的不同影响肌肉能量供应的速率，同时也说明能量供应的能力。而本文中股四头肌为下肢运动时最主要的肌肉，运动得多消耗也多，此部位琥珀酸脱氢酶（SDH）含量会随着一次力竭运动时间的推移逐步减少，从而影响肌肉活动的速率，进而影响机体的活动能力。同理可知，下肢部位腓肠肌（SDH）含量的变化基本与股四头肌相同，但腓肠肌（SDH）的减少速率小于股四头肌（SDH）。心肌（SDH）含量变化处于缓慢下滑的状态，不同于其他2个部位的下滑速率，相对平缓一些。

表2 力竭运动对大鼠股四头肌SDH活性的影响（n=8）

4.2 一次力竭运动对大鼠琥珀酸脱氢酶活性的分析

由表3可以看出，琥珀酸脱氢酶的活性对运动的维持具有支持作用，而肖晓丹在《力竭运动对大鼠骨骼肌NOS活性的影响》中表示，“力竭是指在疲劳状态下仍继续进行运动，一直持续到肌肉及组织器官难以维持为止，属于一种特殊形式的运动型疲劳状态”[3]。而熊勃、由文华和熊正英在《α-LA对大鼠股四头肌线粒体抗氧化能力与能量代谢标志酶活性的影响》中 “对大强度运动大鼠线粒体 ATPase及HCA、SDH、CCO活性发挥维护作用，保证线粒体的氧化供能效率，提高大鼠的有氧运动水平，具有较强的抗疲劳功效”[3]，与本研究的结果有相似之处，其原因可能是实验对象的选取和研究目标相似。所以大鼠达到疲劳临界点前，琥珀酸脱氢酶的活性是恒久不变的（基本上处于一个水平值），当达到这个临界点之后含量开始下降，其活性也随之降低。而“琥珀酸脱氢酶是三羧酸循环的一个关键酶,其活性的高低及含量的多少直接影响着三羧酸循环的速度,三羧酸循环是机体长时间运动时产生能量的最重要途径”[1]。所以在控制变量的情况下，一次力竭运动使大鼠活动迟缓即可判断出琥珀酸脱氢酶活性的变化。又观察T12、T24可知，停止运动后这2组实验组大鼠体能在慢慢地恢复，活动能力比较于刚运动完能力加强很多，动作速度都快一点。

表3 力竭运动对大鼠心肌SDH活性的影响（n=8）

表4 力竭运动对大鼠腓肠肌SDH活性的影响（n=8）

5 结论

一次力竭运动对大鼠琥珀酸脱氢酶的活性有影响，运动的多消耗也多，此部位琥珀酸脱氢酶（SDH）含量会随着一次力竭运动时间的推移逐步减少，从而影响肌肉活动的速率，进而影响机体的活动能力。

一次力竭运动的影响需要到疲劳的临界值时才能显现出来，大鼠达到疲劳这个临界点之前，琥珀酸脱氢酶的活性是恒久不变的 （基本上处于一个水平值），当达到这个临界点之后含量开始下降，其活性也随之降低。

一次力竭运动对3个部位的影响说明，股四头肌和腓肠肌受影响最大，心肌其次，肢部位腓肠肌（SDH）含量的变化，基本与股四头肌相同，但腓肠肌（SDH）的减少速率小于股四头肌（SDH）。心肌（SDH）含量变化处于缓慢下滑状态，不同于其他2个部位的下滑速率，相对平缓一些。