一次力竭運(yùn)動(dòng)對(duì)雌性大鼠琥珀酸脫氫酶的影響

龍泳君,廖艷萍,孫 麟

（湖南文理學(xué)院芙蓉學(xué)院，湖南 常德 415000）

1 前言

在人的運(yùn)動(dòng)鍛煉過程中，當(dāng)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷超過機(jī)體所能承受的上限時(shí)，機(jī)體會(huì)發(fā)生生理功能的紊亂，SDH活性容易受到此種紊亂的影響。對(duì)其活性的測定，可判定運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后有氧代謝能力的變化及機(jī)體有氧氧化能力的強(qiáng)弱。當(dāng)一次力竭運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度大于身體可承受范圍時(shí)，機(jī)體會(huì)因?yàn)椴贿m應(yīng)而導(dǎo)致供能不足，直接導(dǎo)致機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力下降，影響運(yùn)動(dòng)成績或者運(yùn)動(dòng)水平。本文的研究對(duì)象是雌性成年大鼠，目的是為了給女性進(jìn)行身體鍛煉提供指導(dǎo)性建議，避免女性在鍛煉過程中的運(yùn)動(dòng)損傷，減低損傷率。

2 材料與方法

2.1 研究對(duì)象及分組

健康成年雌性SD大鼠 32只，來自長沙市天勤生物技術(shù)有限公司，體重220±25 g左右。實(shí)驗(yàn)鼠分2組，C組8只，T組24只分為3個(gè)組別，分別是運(yùn)動(dòng)后即刻組（T0）、運(yùn)動(dòng)后 12 h 取材組（T12）、運(yùn)動(dòng)后 24 h取材組（T24），每組8只。此大鼠為國家標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類動(dòng)物，干燥飼料喂養(yǎng)，自由飲食進(jìn)水。動(dòng)物室溫度控制在23～25℃，相對(duì)濕度40%～60%，自然采光，飼養(yǎng)室及用具等定期消毒滅菌。

表1 實(shí)驗(yàn)分組（n=32）

2.2 運(yùn)動(dòng)模型

根據(jù)田振軍、胡亞哲等報(bào)道的實(shí)驗(yàn)方法建立運(yùn)動(dòng)模型。

C組自由生活，不進(jìn)行力竭運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。

運(yùn)用游泳運(yùn)動(dòng)制備動(dòng)物運(yùn)動(dòng)模型，用2個(gè)最大號(hào)的收納箱模擬泳池，把T組的大鼠分組放到泳池里游泳，進(jìn)行一次力竭運(yùn)動(dòng)。大鼠的游泳時(shí)間沒有限制，直到力竭為止。力竭的標(biāo)準(zhǔn)是大鼠疲勞后沉入水底10 s即可撈出。力竭之后把T組分為3小組，即運(yùn)動(dòng)后即刻取材組（T0）、運(yùn)動(dòng)后 12 h 取材組（T12）和運(yùn)動(dòng)后 24 h取材組（T24），對(duì)3個(gè)不同時(shí)間段組進(jìn)行股四頭肌的取材制備。

2.3 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)試劑

主要實(shí)驗(yàn)儀器和試劑盒包括琥珀酸脫氫酶（SDH）試劑盒（比色法）、試管、微量移液器、37℃恒溫水浴鍋、可見光分光光度計(jì)（600 nm）、水合氯醛、無水乙醇、多聚甲醛、氯化鉀、酸性乙醇、過氧化氫、磷酸氫二鈉、二甲苯、氯化鈉、鹽酸和中性樹膠。其他試劑儀器有冰盤、濾、液氮、錫紙、冰箱、試管、電動(dòng)勻漿器、動(dòng)物硬組織活性線粒體分離試劑盒、戊二醛、Fura-2、乙酰氧化甲酯、鄰苯三酚、生理鹽水、燒杯、量杯、照相機(jī)、甘露醇195 mmol/L、蔗糖65 mmol/L、Hepes 3 mmol/L、琥珀酸 3 mmol/L、Tris （pH 為 7.4）250 mmol/L等。

2.4 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物取材

一次力竭運(yùn)動(dòng)后在腹腔皮下麻醉大鼠,腹腔注射10%水合氯醛8 mL。大鼠均達(dá)到麻醉狀態(tài)后放于冰盤上，剖腹并迅速取出大鼠股四頭肌、腓腸肌和心肌。處理干凈后置于液氮中冷凍數(shù)小時(shí)，置于-20℃低溫冰箱中保存待測。

2.5 琥珀酸脫氫酶（SDH）檢測

琥珀酸脫氫酶能夠通過一系列人工電子受體，如與PMS（吩嗪二甲酯硫酸鹽）和 DCPPI（2,6-二氯酚靛酚）等發(fā)生反應(yīng)，催化琥珀酸的氧化，而借助這些中間產(chǎn)物的顏色變化，通過分光光度計(jì)檢測即可加以定量反應(yīng)。

2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

用EXCEL對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，用SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果用平均值加減標(biāo)準(zhǔn)差表示。組間比較用t檢驗(yàn)，P＜0.05具有顯著性差異，P＜0.01具有極其顯著性差異。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 大鼠一次力竭運(yùn)動(dòng)測試結(jié)果

經(jīng)過2 d適應(yīng)性訓(xùn)練后，對(duì)實(shí)驗(yàn)組大鼠進(jìn)行一次力竭游泳運(yùn)動(dòng)，大鼠游泳時(shí)間沒有限制，直到力竭為止。力竭的標(biāo)準(zhǔn)是大鼠疲勞后沉入水底10 s。

將實(shí)驗(yàn)組的3組老鼠同時(shí)放入自制泳池，30 min后大部分老鼠進(jìn)入力竭狀態(tài)。SDH實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果為：T0相比較C，P＜0.01，具有極其顯著性差異；T12相比較 C，P＜0.05，具有顯著性差異；T24 相比較 C，P＞0.05，無顯著性差異。

3.2 大鼠一次力竭運(yùn)動(dòng)3個(gè)部位比對(duì)結(jié)果

3.2.1 0：股四頭肌（SDH）和腓腸肌（SDH）相比較，P＞0.05，無顯著性差異；股四頭肌（SDH）和心肌（SDH）相比較，P＜0.01，具有極其顯著性差異；心肌（SDH）和腓腸肌（SDH）相比較，P＜0.01，具有極其顯著性差異。

3.2.2 T12：股四頭肌（SDH）和腓腸肌（SDH）相比較，P＞0.05，無顯著性差異；股四頭肌（SDH）和心肌（SDH）相比較，P＜0.05，具有顯著性差異；心肌（SDH）和腓腸肌（SDH）相比較，P＜0.05，具有顯著性差異。

3.2.3 T24：3個(gè)部位比較結(jié)果為 P＞0.05，無顯著性差異。

4 討論與分析

4.1 一次力竭運(yùn)動(dòng)不同部位SDH含量的變化分析

由表2可以看出，SDH含量隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加不斷降低，導(dǎo)致能量供應(yīng)的速率下降。埃托奧在《高強(qiáng)度訓(xùn)練對(duì)純種馬臀中肌厭氧能力的影響》中表示，“琥珀酸脫氫酶是三羧酸循環(huán)的一個(gè)關(guān)鍵酶,其活性的高低及含量的多少直接影響著三羧酸循環(huán)的速度,三羧酸循環(huán)是機(jī)體長時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生能量的最重要途徑”[1]。而熊勃、由文華和熊正英在《α-LA對(duì)大鼠股四頭肌線粒體抗氧化能力與能量代謝標(biāo)志酶活性的影響》中提到，“選擇了脂肪酸β－氧化中的限速酶 HCA、三羧酸循環(huán)反應(yīng)的標(biāo)志酶SDH、呼吸鏈的重要組成部分CCO作為判斷線粒體功能的一組指標(biāo)，它們活性升高或降低可作為表征線粒體功能正常與否的主要指標(biāo)”[2]。本研究結(jié)果不同部位的琥珀酸脫氫酶（SDH）含量變化有相似之處，其原因可能是琥珀酸脫氫酶影響著肌肉中能量的供給，含量多少的不同影響肌肉能量供應(yīng)的速率，同時(shí)也說明能量供應(yīng)的能力。而本文中股四頭肌為下肢運(yùn)動(dòng)時(shí)最主要的肌肉，運(yùn)動(dòng)得多消耗也多，此部位琥珀酸脫氫酶（SDH）含量會(huì)隨著一次力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間的推移逐步減少，從而影響肌肉活動(dòng)的速率，進(jìn)而影響機(jī)體的活動(dòng)能力。同理可知，下肢部位腓腸肌（SDH）含量的變化基本與股四頭肌相同，但腓腸肌（SDH）的減少速率小于股四頭肌（SDH）。心肌（SDH）含量變化處于緩慢下滑的狀態(tài)，不同于其他2個(gè)部位的下滑速率，相對(duì)平緩一些。

表2 力竭運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠股四頭肌SDH活性的影響（n=8）

4.2 一次力竭運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠琥珀酸脫氫酶活性的分析

由表3可以看出，琥珀酸脫氫酶的活性對(duì)運(yùn)動(dòng)的維持具有支持作用，而肖曉丹在《力竭運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠骨骼肌NOS活性的影響》中表示，“力竭是指在疲勞狀態(tài)下仍繼續(xù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，一直持續(xù)到肌肉及組織器官難以維持為止，屬于一種特殊形式的運(yùn)動(dòng)型疲勞狀態(tài)”[3]。而熊勃、由文華和熊正英在《α-LA對(duì)大鼠股四頭肌線粒體抗氧化能力與能量代謝標(biāo)志酶活性的影響》中 “對(duì)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)大鼠線粒體 ATPase及HCA、SDH、CCO活性發(fā)揮維護(hù)作用，保證線粒體的氧化供能效率，提高大鼠的有氧運(yùn)動(dòng)水平，具有較強(qiáng)的抗疲勞功效”[3]，與本研究的結(jié)果有相似之處，其原因可能是實(shí)驗(yàn)對(duì)象的選取和研究目標(biāo)相似。所以大鼠達(dá)到疲勞臨界點(diǎn)前，琥珀酸脫氫酶的活性是恒久不變的（基本上處于一個(gè)水平值），當(dāng)達(dá)到這個(gè)臨界點(diǎn)之后含量開始下降，其活性也隨之降低。而“琥珀酸脫氫酶是三羧酸循環(huán)的一個(gè)關(guān)鍵酶,其活性的高低及含量的多少直接影響著三羧酸循環(huán)的速度,三羧酸循環(huán)是機(jī)體長時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生能量的最重要途徑”[1]。所以在控制變量的情況下，一次力竭運(yùn)動(dòng)使大鼠活動(dòng)遲緩即可判斷出琥珀酸脫氫酶活性的變化。又觀察T12、T24可知，停止運(yùn)動(dòng)后這2組實(shí)驗(yàn)組大鼠體能在慢慢地恢復(fù)，活動(dòng)能力比較于剛運(yùn)動(dòng)完能力加強(qiáng)很多，動(dòng)作速度都快一點(diǎn)。

表3 力竭運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠心肌SDH活性的影響（n=8）

表4 力竭運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠腓腸肌SDH活性的影響（n=8）

5 結(jié)論

一次力竭運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠琥珀酸脫氫酶的活性有影響，運(yùn)動(dòng)的多消耗也多，此部位琥珀酸脫氫酶（SDH）含量會(huì)隨著一次力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間的推移逐步減少，從而影響肌肉活動(dòng)的速率，進(jìn)而影響機(jī)體的活動(dòng)能力。

一次力竭運(yùn)動(dòng)的影響需要到疲勞的臨界值時(shí)才能顯現(xiàn)出來，大鼠達(dá)到疲勞這個(gè)臨界點(diǎn)之前，琥珀酸脫氫酶的活性是恒久不變的 （基本上處于一個(gè)水平值），當(dāng)達(dá)到這個(gè)臨界點(diǎn)之后含量開始下降，其活性也隨之降低。

一次力竭運(yùn)動(dòng)對(duì)3個(gè)部位的影響說明，股四頭肌和腓腸肌受影響最大，心肌其次，肢部位腓腸肌（SDH）含量的變化，基本與股四頭肌相同，但腓腸肌（SDH）的減少速率小于股四頭肌（SDH）。心肌（SDH）含量變化處于緩慢下滑狀態(tài)，不同于其他2個(gè)部位的下滑速率，相對(duì)平緩一些。