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

（湖南文理學院芙蓉學院，湖南 常德 415000）

1 前言

在人的運動鍛煉過程中，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，SDH活性容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。本文的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建議，避免女性在鍛煉過程中的運動損傷，減低損傷率。

2 材料與方法

2.1 研究對象及分組

健康成年雌性SD大鼠 32只，來自長沙市天勤生物技術有限公司，體重220±25 g左右。實驗鼠分2組，C組8只，T組24只分為3個組別，分別是運動后即刻組（T0）、運動后 12 h 取材組（T12）、運動后 24 h取材組（T24），每組8只。此大鼠為國家標準嚙齒類動物，干燥飼料喂養，自由飲食進水。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。

表1 實驗分組（n=32）

2.2 運動模型

根據田振軍、胡亞哲等報道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T組的大鼠分組放到泳池里游泳，進行一次力竭運動。大鼠的游泳時間沒有限制，直到力竭為止。力竭的標準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，即運動后即刻取材組（T0）、運動后 12 h 取材組（T12）和運動后 24 h取材組（T24），對3個不同時間段組進行股四頭肌的取材制備。

2.3 實驗儀器與實驗試劑

主要實驗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（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 為 7.4）250 mmol/L等。

2.4 實驗動物取材

一次力竭運動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、腓腸肌和心肌。處理干凈后置于液氮中冷凍數小時，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。

2.6 統計學分析

用EXCEL對數據進行整理，用SPSS軟件對數據進行檢驗分析，實驗結果用平均值加減標準差表示。組間比較用t檢驗，P＜0.05具有顯著性差異，P＜0.01具有極其顯著性差異。

3 實驗結果

3.1 大鼠一次力竭運動測試結果

經過2 d適應性訓練后，對實驗組大鼠進行一次力竭游泳運動，大鼠游泳時間沒有限制，直到力竭為止。力竭的標準是大鼠疲勞后沉入水底10 s。

將實驗組的3組老鼠同時放入自制泳池，30 min后大部分老鼠進入力竭狀態。SDH實驗數據結果為：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 大鼠一次力竭運動3個部位比對結果

3.2.1 0：股四頭肌（SDH）和腓腸?。⊿DH）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?。⊿DH）和腓腸?。⊿DH）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?。⊿DH）相比較，P＜0.05，具有顯著性差異；心?。⊿DH）和腓腸?。⊿DH）相比較，P＜0.05，具有顯著性差異。

3.2.3 T24：3個部位比較結果為 P＞0.05，無顯著性差異。

4 討論與分析

4.1 一次力竭運動不同部位SDH含量的變化分析

由表2可以看出，SDH含量隨著運動強度的增加不斷降低，導致能量供應的速率下降。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途徑”[1]。而熊勃、由文華和熊正英在《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》中提到，“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”[2]。本研究結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的速率，同時也說明能量供應的能力。而本文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，此部位琥珀酸脫氫酶（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，下肢部位腓腸?。⊿DH）含量的變化基本與股四頭肌相同，但腓腸?。⊿DH）的減少速率小于股四頭肌（SDH）。心?。⊿DH）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，相對平緩一些。

表2 力竭運動對大鼠股四頭肌SDH活性的影響（n=8）

4.2 一次力竭運動對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運動的維持具有支持作用，而肖曉丹在《力竭運動對大鼠骨骼肌NOS活性的影響》中表示，“力竭是指在疲勞狀態下仍繼續進行運動，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”[3]。而熊勃、由文華和熊正英在《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 “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”[3]，與本研究的結果有相似之處，其原因可能是實驗對象的選取和研究目標相似。所以大鼠達到疲勞臨界點前，琥珀酸脫氫酶的活性是恒久不變的（基本上處于一個水平值），當達到這個臨界點之后含量開始下降，其活性也隨之降低。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途徑”[1]。所以在控制變量的情況下，一次力竭運動使大鼠活動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，停止運動后這2組實驗組大鼠體能在慢慢地恢復，活動能力比較于剛運動完能力加強很多，動作速度都快一點。

表3 力竭運動對大鼠心肌SDH活性的影響（n=8）

表4 力竭運動對大鼠腓腸肌SDH活性的影響（n=8）

5 結論

一次力竭運動對大鼠琥珀酸脫氫酶的活性有影響，運動的多消耗也多，此部位琥珀酸脫氫酶（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。

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，琥珀酸脫氫酶的活性是恒久不變的 （基本上處于一個水平值），當達到這個臨界點之后含量開始下降，其活性也隨之降低。

一次力竭運動對3個部位的影響說明，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?。⊿DH）含量變化處于緩慢下滑狀態，不同于其他2個部位的下滑速率，相對平緩一些。