一次力竭運動對雌性大鼠琥珀酸脫氫酶的影響

龍泳君 廖艷萍 孫麟

摘要：為觀察一次性力竭游泳訓練之后雌性大鼠股四頭肌、腓腸肌、心肌琥珀酸脫氫酶（SDH）活性的變化，探討一次性力竭性運動對SDH的影響及原因，選取健康成年雌性SD大鼠32只，隨機分為2組，即對照組和試驗組，對照組8只（C組，不做運動）;試驗組24只，分為3個小組，每組8只，即運動后即刻取材組（T0），運動后12 h取材組（T12），運動后24 h取材組（T24），T組運用游泳運動制備動物模型，進行一次力竭運動。按時取心肌、股四頭肌、腓腸肌進行SDH分析。結果表明，①一次力竭運動對大鼠SDH活性有影響，各部位SDH含量會隨著一次力竭運動時間的推移逐步減少從而影響肌肉活動的速率，進而影響機體的活動能力。②一次力竭運動的影響需要到疲勞的臨界值時才能顯現出來，大鼠達到疲勞這個臨界點之前，SDH活性是恒久不變的（基本上處于1個水平值），當達到這個臨界點之后含量開始下降，其活性也隨之降低。③一次力竭運動對3個部位的影響以股四頭肌和腓腸肌受影響最大，心肌其次，肢體部位的腓腸肌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;心肌SDH含量變化處于緩慢下滑的狀態，不同于其他2個部位的下滑速率，相對較為平緩。

關鍵詞：一次力竭運動;琥珀酸脫氫酶（SDH）活性;股四頭肌;腓腸肌;心肌

中圖分類號： G804.7? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1007-273X（2021）07-0008-02

在運動健身、運動鍛煉過程中當運動負荷超過機體所能承受的上限時，機體會發生生理功能的紊亂，琥珀酸脫氫酶（SDH）活性易受到此種紊亂的影響。對其活性的測定，可判定運動訓練后有氧代謝能力的變化及機體有氧氧化能力的強弱。當一次力竭運動強度大于身體可承受范圍時，機體的供能會因為不適應而導致供能不足，直接導致機體運動能力下降，影響運動成績或者運動水平。本文研究對象是雌性成年大鼠，目的是為了給女性進行身體鍛煉提供指導性的建議，避免女性在鍛煉的過程中運動損傷，減低損傷率。

1 材料與方法

1.1 研究對象及分組

健康成年雌性SD 大鼠 32只（長沙市天勤生物技術有限公司），體重（220±25） g，隨機分2組，即對照組和試驗組。對照組8只（C組，不做運動）;試驗組24只，分為3個小組，即運動后即刻取材組（T0）、運動后12 h取材組（T12）、運動后24 h取材組（T24），每組8只。大鼠為國家標準嚙齒類動物，干燥飼料喂養，自由飲食飲水，動物室溫度控制在 23～25 ℃，相對濕度 40%～60%，自然采光，飼養室及用具等定期消毒滅菌。

1.2 建立運動模型

根據金山虎等[1]的實驗方法建立運動模型。

C組自由生活，不進行力竭運動訓練。

運用游泳運動制備動物運動模型，用2個最大號的收納箱模擬泳池，把試驗組的大鼠分組放到泳池里游泳，進行一次力竭運動。大鼠游泳時間沒有限制，直到它力竭為止，力竭的標準：大鼠疲勞后沉入水底10 s，即可撈出。力竭之后，把試驗組分為3個小組，即運動后即刻取材組（T0）、運動后12 h取材組（T12）、運動后24 h取材組（T24），在運動后0 h（即刻）、運動后12 h、運動后24 h 3個不同的時間段進行股四頭肌的取材制備。

1.3 實驗儀器與試劑

主要實驗儀器與試劑盒：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（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、中性樹膠。其他試劑與儀器：冰盤、濾紙、液氮、錫紙、冰箱、試管、電動勻漿器、動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、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 試驗動物取材

一次力竭運動后，在腹腔皮下麻醉大鼠。具體麻醉方法是：注射10%水合氯醛8 mL到大鼠的腹腔中進行麻醉。取材：大鼠均達到麻醉狀態后放于冰盤上剖腹并迅速取出大鼠股四頭肌、腓腸肌及心肌。處理干凈后置于液氮中冷凍數小時后置于 -20 ℃低溫冰箱中保存待測。

1.5 琥珀酸脫氫酶（SDH）檢測

SDH能通過一系列人工電子受體，如與PMS（吩嗪二甲酯硫酸鹽），DCPPI（2，6-二氯酚靛酚）等發生反應催化琥珀酸的氧化，而借助這些中間產物的顏色變化，通過分光光度計檢測即可加以定量反應。

1.6 統計分析

用Excel對數據進行整理，用Spss軟件對數據進行檢驗分析，結果以平均值±標準差表示。組間比較用t檢驗，P<0.05為有顯著性差異，P<0.01為有極顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 一次力竭運動對各組大鼠SDH含量的影響

2 d適應性訓練之后，對試驗組大鼠進行一次力竭運動（游泳運動），大鼠各部位SDH檢測結果見表2。

由表2可見，T0組與C組比較，差異極顯著（P<0.01）;T12組與C組比較，差異顯著（P<0.05）;T24組與 C組比較，差異不顯著（P>0.05）。

2.2 一次力竭運動對大鼠不同部位SDH含量的影響

同一組別中大鼠不同部位SDH含量的比較結果如下：T0組，股四頭肌與腓腸肌相比較差異不顯著（P>0.05），兩者均極顯著高于心肌（P<0.01）。T12組，股四頭肌與腓腸肌相比較差異不顯著（P>0.05）;兩者均顯著高于心肌（P<0.05）。T24組，3個部位比較均無顯著性差異（P>0.05）。

3 討論

3.1 一次力竭運動大鼠不同部位SDH含量的變化分析

由表2可以看出，大鼠SDH含量隨著運動強度的增加在不斷降低，導致能量的供應的速率在下降，埃托奧在《高強度訓練對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的一個關鍵酶，其活性的高低及含量的多少直接影響著三羧酸循環的速度，三羧酸循環是機體長時間運動時產生能量的最重要的途徑”[1]。而熊勃等[2]在《α-LA對大鼠股四頭肌線粒體抗氧化能力與能量代謝標志酶活性的影響》中表示“選擇了脂肪酸β-氧化中的限速酶HCA、三羧酸循環反應的標志酶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，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”。本試驗結果大鼠不同部位的SDH含量變化有相似之處，其原因可能是SDH影響著肌肉中能量的供給，其含量的多少影響肌肉能量供應的速率，同時也說明能量供應的能力。而本試驗中股四頭肌為下肢運動時最主要的肌肉，運動得多消耗也多，此部位SDH含量會隨著一次力竭運動時間的推移逐步減少從而影響肌肉活動的速率，進而影響機體的活動能力。同理可知，下肢部位的腓腸肌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降的狀態，不同于其他2個部位的下降速率，相對平緩一些。

3.2 一次力竭運動對大鼠SDH活性的影響

由表2可以看出，SDH活性對運動的維持具有支持作用。力竭是指在疲勞狀態的情況下仍繼續進行運動，一直持續到肌肉及組織器官難以維持為止，屬于一種特殊形式的運動型疲勞狀態。而熊勃等[2]在《α-LA對大鼠股四頭肌線粒體抗氧化能力與能量代謝標志酶活性的影響》一文中得出“線粒體營養素α-硫辛酸（ɑ-LA）對大強度運動大鼠線粒體ATPase及HCA、SDH、CCO活性發揮維護作用，保證線粒體的氧化供能效率，提高大鼠的有氧運動水平，具有較強的抗疲勞功效”的結論，與本試驗結果有相似之處，其原因可能是試驗對象的選取和研究目標相似。所以可知大鼠在達到疲勞這個臨界點之前，SDH活性是恒久不變的（基本上處于1個水平值），當達到這個臨界點之后其含量開始下降，其活性也隨之降低。而琥珀酸脫氫酶是三羧酸循環的一個關鍵酶，其活性的高低及含量的多少直接影響著三羧酸循環的速度，三羧酸循環是機體長時間運動時產生能量的最重要的途徑[3]。所以在控制變量的情況下，一次力竭運動讓大鼠活動遲緩即可判斷其SDH活性的變化。又觀察T12、T24組可知，停止運動后這2個組大鼠體能在慢慢恢復，活動能力較剛運動完加強很多，動作速度都要快一點。

4 結論

（1）一次力竭運動對大鼠SDH的活性有影響，運動得多消耗也多，3個部位SDH含量會隨著一次力竭運動時間的推移逐步減少從而影響肌肉活動的速率，進而影響機體的活動能力。

（2）一次力竭運動的影響需要到疲勞的臨界值時才能顯現出來，大鼠達到疲勞這個臨界點之前，其SDH活性是恒久不變的（基本上處于1個水平值），當達到這個臨界點之后其含量開始下降，其活性也隨之降低。

（3）一次力竭運動對大鼠3個部位SDH含量的影響以股四頭肌和腓腸肌受影響最大，心肌其次，肢部位的腓腸肌SDH含量的變化基本與股四頭肌相同，但腓腸肌SDH含量的減少速率小于股四頭肌。心肌SDH含量變化處于緩慢下降的狀態，不同于其他2個部位的下降速率，相對平緩一些。

參考文獻：

[1] 金山虎，袁海燕，胡亞哲.不同強度游泳運動對大鼠肝臟形態結構和細胞凋亡的影響[J].華南國防醫學雜志，2018，32（03）：153-156.

[2] 熊 勃，由文華，熊正英.α-LA對大鼠股四頭肌線粒體抗氧化能力與能量代謝標志酶活性的影響[J].陜西師范大學學報（自然科學版），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.