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

摘要：为观察一次性力竭游泳训练之后雌性大鼠股四头肌、腓肠肌、心肌琥珀酸脱氢酶（SDH）活性的变化，探讨一次性力竭性运动对SDH的影响及原因，选取健康成年雌性SD大鼠32只，随机分为2组，即对照组和试验组，对照组8只（C组，不做运动）;试验组24只，分为3个小组，每组8只，即运动后即刻取材组（T0），运动后12 h取材组（T12），运动后24 h取材组（T24），T组运用游泳运动制备动物模型，进行一次力竭运动。按时取心肌、股四头肌、腓肠肌进行SDH分析。结果表明，①一次力竭运动对大鼠SDH活性有影响，各部位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。②一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，SDH活性是恒久不变的（基本上处于1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。③一次力竭运动对3个部位的影响以股四头肌和腓肠肌受影响最大，心肌其次，肢体部位的腓肠肌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;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，相对较为平缓。

关键词：一次力竭运动;琥珀酸脱氢酶（SDH）活性;股四头肌;腓肠肌;心肌

中图分类号： G804.7        文献标识码：A        文章编号：1007-273X（2021）07-0008-02

在运动健身、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，琥珀酸脱氢酶（SDH）活性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，机体的供能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的建议，避免女性在锻炼的过程中运动损伤，减低损伤率。

1 材料与方法

1.1 研究对象及分组

健康成年雌性SD 大鼠 32只（长沙市天勤生物技术有限公司），体重（220±25） g，随机分2组，即对照组和试验组。对照组8只（C组，不做运动）;试验组24只，分为3个小组，即运动后即刻取材组（T0）、运动后12 h取材组（T12）、运动后24 h取材组（T24），每组8只。大鼠为国家标准啮齿类动物，干燥饲料喂养，自由饮食饮水，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。

1.2 建立运动模型

根据金山虎等[1]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，把试验组的大鼠分组放到泳池里游泳，进行一次力竭运动。大鼠游泳时间没有限制，直到它力竭为止，力竭的标准：大鼠疲劳后沉入水底10 s，即可捞出。力竭之后，把试验组分为3个小组，即运动后即刻取材组（T0）、运动后12 h取材组（T12）、运动后24 h取材组（T24），在运动后0 h（即刻）、运动后12 h、运动后24 h 3个不同的时间段进行股四头肌的取材制备。

1.3 实验仪器与试剂

主要实验仪器与试剂盒：琥珀酸脱氢酶（SDH）试剂盒（比色法）、試管、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、中性树胶。其他试剂与仪器：冰盘、滤纸、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 7.4）250 mmol/L等。

1.4 试验动物取材

一次力竭运动后，在腹腔皮下麻醉大鼠。具体麻醉方法是：注射10%水合氯醛8 mL到大鼠的腹腔中进行麻醉。取材：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、腓肠肌及心肌。处理干净后置于液氮中冷冻数小时后置于 -20 ℃低温冰箱中保存待测。

1.5 琥珀酸脱氢酶（SDH）检测

SDH能通过一系列人工电子受体，如与PMS（吩嗪二甲酯硫酸盐），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。

1.6 统计分析

用Excel对数据进行整理，用Spss软件对数据进行检验分析，结果以平均值±标准差表示。组间比较用t检验，P<0.05为有显著性差异，P<0.01为有极显著性差异。

2 结果与分析

2.1 一次力竭运动对各组大鼠SDH含量的影响

2 d适应性训练之后，对试验组大鼠进行一次力竭运动（游泳运动），大鼠各部位SDH检测结果见表2。

由表2可见，T0组与C组比较，差异极显著（P<0.01）;T12组与C组比较，差异显著（P<0.05）;T24组与 C组比较，差异不显著（P>0.05）。

2.2 一次力竭运动对大鼠不同部位SDH含量的影响

同一组别中大鼠不同部位SDH含量的比较结果如下：T0组，股四头肌与腓肠肌相比较差异不显著（P>0.05），两者均极显著高于心肌（P<0.01）。T12组，股四头肌与腓肠肌相比较差异不显著（P>0.05）;两者均显著高于心肌（P<0.05）。T24组，3个部位比较均无显著性差异（P>0.05）。

3 讨论

3.1 一次力竭运动大鼠不同部位SDH含量的变化分析

由表2可以看出，大鼠SDH含量随着运动强度的增加在不断降低，导致能量的供应的速率在下降，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的途径”[1]。而熊勃等[2]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》中表示“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”。本试验结果大鼠不同部位的SDH含量变化有相似之处，其原因可能是SDH影响着肌肉中能量的供给，其含量的多少影响肌肉能量供应的速率，同时也说明能量供应的能力。而本试验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，下肢部位的腓肠肌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降的状态，不同于其他2个部位的下降速率，相对平缓一些。

3.2 一次力竭运动对大鼠SDH活性的影响

由表2可以看出，SDH活性對运动的维持具有支持作用。力竭是指在疲劳状态的情况下仍继续进行运动，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。而熊勃等[2]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》一文中得出“线粒体营养素α-硫辛酸（ɑ-LA）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”的结论，与本试验结果有相似之处，其原因可能是试验对象的选取和研究目标相似。所以可知大鼠在达到疲劳这个临界点之前，SDH活性是恒久不变的（基本上处于1个水平值），当达到这个临界点之后其含量开始下降，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的途径[3]。所以在控制变量的情况下，一次力竭运动让大鼠活动迟缓即可判断其SDH活性的变化。又观察T12、T24组可知，停止运动后这2个组大鼠体能在慢慢恢复，活动能力较刚运动完加强很多，动作速度都要快一点。

4 结论

（1）一次力竭运动对大鼠SDH的活性有影响，运动得多消耗也多，3个部位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。

（2）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，其SDH活性是恒久不变的（基本上处于1个水平值），当达到这个临界点之后其含量开始下降，其活性也随之降低。

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

参考文献：

[1] 金山虎，袁海燕，胡亚哲.不同强度游泳运动对大鼠肝脏形态结构和细胞凋亡的影响[J].华南国防医学杂志，2018，32（03）：153-156.

[2] 熊 勃，由文华，熊正英.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[J].陕西师范大学学报（自然科学版），2018，46（6）：109-115.

[2] ETO D， YAMANO S， MUKAI K， et al.Effect of high intensity training on anaerobic capacity of middle gluteal muscle in Thoroughbred horses[J]. Res Vet Sci， 2004， 76（2）：139-144.