运动性低血色素大鼠骨骼肌自由基代谢的变化的研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇运动性低血色素大鼠骨骼肌自由基代谢的变化的研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要： 运动性低血色素是影响运动能力的重要因素之一，但处于运动性低血色素状态时骨骼 肌自由基代谢变化规律目前研究较少，本实验通过11周递增负荷跑台运动建立大鼠运动性低 血色素模型，并对大鼠骨骼肌自由基代谢的变化进行研究，了解运动性低血色素大鼠骨骼肌 自由基代谢变化的规律。实验结果表明：1、递增负荷跑台训练导致运动性低血色素大鼠骨 骼肌中抗氧化酶活性明显降低，是造成自由基代谢紊乱的重要因素；2、运动性低血色素大 鼠Hb水平下降与骨骼肌SOD水平下降具有相关性。

关键词：运动性低血色素；骨骼肌；自由基

中图分类号：G804.7文献标识码：A文章编号 ：1007-3612(2007)05-0636-03

肌肉组织是运动系统的最重要组成部分，肌细胞功能的正常与否与机体的运动能力密切相关 。由于骨骼肌在运动时可能会产生大量的自由基，从而造成骨骼肌的工作能力的下降，但是 在出现运动性低血色素时骨骼肌自由基代谢变化研究报道尚不多见，本研究通过运动性低血 色素大鼠模型的建立，来研究运动性低血色素大鼠骨骼肌组织自由基代谢变化规律，并对出 现了运动性低血色素大鼠骨骼肌自由基代谢与血红蛋白浓度的变化相关性进行分析以了解骨 骼肌自由基代谢对大鼠运动性低血色素的影响，为今后运动性低血色素的防治提供一些帮助 。

1研究对象与方法

1.1实验动物与运动方式

1.1.1实验动物 8周龄雄性Wistar大鼠20只，由中国医学科学院实验动物研究所提供。动物许可证编号：SCX K11－00－0006，动物级别：二级。将大鼠随机分为2组，C组（对照组，n=10）；E组（运动 组，n=10）。动物饲料为全价营养颗粒饲料，由北京科澳协力饲料有限公司提供。京动许字 （2000）第15号，含铁量32.1 mg/100 g。动物饲养环境温度(23±2)℃，湿度40%～60%。大 鼠 分笼饲养，每个鼠笼5只。自由饮食，自然昼夜节律变化光照。实验动物分组情况见表1。表1实验动物分组 组别N体重/gC （对照组）10200.19±8.68E（运动组）10201.2±10.08

1.1.2运动方式 E组大鼠在杭州段氏BCPT－96型跑台上进行11周递增负荷跑台训练。训练时采用跑台坡度为0 °，跑台速度为30 m/min，每周训练6 d，周日休息。前两周每天进行1次训练，第三周开始 为每天2次训练，早晚各1次。前五周的训练计划为：第1次训练时间为1 min，之后以2 min/ 次进行递增，最后1次的训练时间为97 min。第六周训练计划为：每天两次(两次的训练时间 相同)，每次80 min。第七周训练计划为：每天两次(两次的训练时间相同)，每次85 min。 第八周开始，以90 min/次为起点、2 min/d进行递增。如果训练过程中大鼠出现严重力竭 症状：后肢蹬地无力，腹部与跑道面接触，连续施加机械刺激大鼠不能继续跑动，则允许其 休息2～5 min。整个运动过程中，未使用电刺激。训练安排见表2。

1.2检测指标及方法

1.2.1取材方法

1.2.1.1血红蛋白、红细胞计数和红细胞比积在第五周训练结束24 h后对三组大鼠断尾取血20 μL，第十一周训练结束24 h后取血测定血红蛋白、红 细胞计数（RBC）和红细胞压积等指标。

1.2.1.2骨骼肌丙二醛、超氧化物歧化酶及谷胱甘肽过氧化物酶 在第十一周训练结束24 h后用戊巴比妥钠(2%)注射麻醉实验大鼠，迅速取出大鼠腓肠肌、 肝脏。取组织块（0.8 g左右）在4℃的生理盐水中漂洗，除去血液，滤纸拭干，称重，放入 10 mL的小烧杯内。量取预冷的生理盐水，生理盐水的体积总量是组织块重量的9倍，用移液 器取总量2/3的生理盐水于烧杯中，用眼科小剪尽快剪碎组织块（盛有组织的小烧杯放入冰 水中）。将剪碎的组织倒入玻璃匀浆管中，再将剩余的1/3冷生理盐水冲洗残留在烧杯中的 碎组织块，一起倒入匀浆管中进行匀浆，左手持匀浆管将下端插入盛有冰水混合物的器皿中 ，右手将捣杆垂直插入套管中，上下转动研磨数十次（15～20 min），充分研碎，使组织匀 浆化。将制备好的10%匀浆用普通离心机3 000 r/min左右离心15 min，离心好的匀浆留上清 弃下面沉淀。上清液用于各种指标的测定。

1.2.2测试方法

1.2.2.1红细胞相关指标的测试红细胞相关指标的测试采用日 本Sysmex F-820血细胞分析仪进行测定。 1.2.2.2丙二醛的测试方法试剂盒由南京建成生物工程研究所 提供。严格按照试剂盒说明书操作。

1.2.2.3超氧化物歧化酶的测试方法试剂盒由南京建成生物工 程研究所提供。严格按照试剂盒说明书操作。 1.2.2.4谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的测试方法试剂盒由南 京建成生物工程研究所提供。严格按照试剂盒说明书操作。

1.2.2.5组织蛋白含量的测定试剂盒由南京建成生物工程研究 所提供。严格按照试剂盒说明书操作。

1.3数据处理方法 实验数据采用SPSS统计学软件包进行one-way ANOVA检验，显著性水平为P＜0.05，非常显 著性水平为P＜0.01。实验数据由平均数±标准差表示。

2结果

2.111周递增负荷跑台运动后大鼠血细胞指标的变化 11周递增负荷跑台运动后，E组大鼠血细胞指标Hb、RBC和Hct非常显著性低于C组(P

2.211周跑台运动后大鼠骨骼肌MDA、SOD、GSH-PX值 11周递增负荷跑台运动后，E组与C组比较，骨骼肌中MDA无显著性差异。E组大鼠骨骼肌 中SOD活力、GSH-PX活力与C组大鼠比较明显降低，有非常显著性差异（P

3分析与讨论

3.1递增负荷跑台运动对大鼠血红蛋白的影响 国内外一些学者以跑台方式来研究运动训练对血红蛋白浓度的影响，但是研究报道不一。叶 剑飞等(1992)［1］在用三月龄SD雄性大鼠建立过度训练模型的同时，发现过度训练 组大鼠血 红蛋白水平较安静组明显降低(P

3.2运动性低血色素大鼠骨骼肌组织自由基代谢的变化 从本试验结果来看，经过11周递增负荷跑台 训练，E组与C组之间骨骼肌和肝脏中MDA没有显著性差异，但是具有升高的趋势。运动性低 血色素并没有导致大鼠安静时骨骼肌中自由基显著增多，这可能是由于本试验测的是大鼠宰 杀前最后一次运动结束24 h后组织内的MDA，这时，机体可能已经将运动中大量生成的自 由基消除了。因此，没有得到运动组大鼠骨骼肌自由基的显著上升的结果。大量实验［3］证实，适宜强度的有氧训练可提高机体组织安静状态下抗氧化酶的活 性。而一 次性力竭运动会导致运动后骨骼肌抗氧化酶活性下降［4］。长期的大强度训练导致 机体发生 运动性低血色素时会对机体的抗氧化酶活性造成什么影响呢？本实验结果表明，11周的递增 负荷跑台运动使E组大鼠安静时骨骼肌SOD与GSH-PX活力非常显著性低于C组大鼠。这一结果 与史亚丽（2002）［5］的研究结果一致。这说明，运动性低血色素大鼠安静时骨骼 肌组织中 抗氧化酶活性低于未贫血大鼠。SOD是最重要的抗氧化酶，它能特异性的清除超氧阴离子自 由基。有学者认为［6］，骨骼肌中SOD活性与最大摄氧量有显著性正相关。GSH-PX是 机体内广 泛存在的一种重要的还原过氧化氢（H2O2）与其他有机氢过氧化物的酶。无疑，骨骼肌 组织 中上述抗氧化酶活力的下降对机体来说是一种不利的改变。抗氧化酶活性的下降会打破原有 自由基代谢平衡，使自由基产生相对增多，这些相对过多的自由基会对骨骼肌和肝脏等组织 造成损害，进而影响到机体的运动能力。同时，组织中自由基数量的增加也可能使从组织进 入到血液中的自由基数量增加。本实验结果中11周运动组大鼠骨骼肌中的MDA高于安静组， 这可能与大负荷的运动训练造成的骨骼肌中抗氧化酶活性的下降有关。

长期大负荷运动导致运动性低血色素大鼠骨胳肌、肝脏SOD与GSH-PX的活性下降，其原因可 能与下列两方面的因素有关：1) 力竭运动使氧自由基生成增多，抗氧化酶及构成抗氧化酶 的 组成物质过度消耗［7］。如SOD的组成物质铜、锌，GSH-PX的必需部分硒等。如果这 些物质得 不到及时有效的补充,长此以往，导致组织内抗氧化酶活性的下降。2) 长期力竭运动导致 体 内PH值、血浆渗透压等内环境以及激素水平的变化［8］，影响了抗氧化酶的活性。 因此，对 进行长期大负荷训练的机体应该注意监控和采取有效手段来防止SOD及GSH-PX活性的下降， 对于贫血状态的机体需要更加重视这方面的问题。

3.3骨骼肌自由基代谢与血红蛋白变化的关系 长时间递增负荷运动所引起的运动性低血色素状态，是由于运动导致红细胞自由基生成增加 ，脂质过氧化增强，抗氧化酶系统能力降低所引起。红细胞老化明显增加，主要是由于红细 胞中的自由基累积增加，抗氧化能力减弱，脂质过氧化增强所致。既然自由基累积增加，抗 氧化能力减弱是红细胞过早死亡的原因之一，那么大鼠骨骼肌MDA、SOD及GSH-PX活力变化与 红细胞的寿命也存在紧密关系。相关分析得出，11周递增负荷跑台运动后大鼠Hb与骨骼肌 中MDA、GSH-PX无显著性相关，Hb与骨骼肌SOD呈正相关(表5)。

运动所导致的自由基增多，脂质过氧化反应增强是发生运动性低血色素的重要原因之一［9］ 。机体组织SOD活力与Hb存在相关，其机理可能为：运动时，骨骼肌内会产生大量自由基［10］，这些自由基释放入血，可以攻击红细胞膜磷脂中的多聚不饱和脂肪酸 引起 脂质 过氧化。使红细胞膜流动性显著下降，膜脆性增加，红细胞变形能力下降，加速红细胞的衰 老和死亡。当自由基生成过多，或抗氧化系统能力减弱时，机体不能消除过多的自由基，机 体就会受到损害。本实验证实，运动性低血色素大鼠骨骼肌中SOD活性低于未贫血大鼠。在 运动时，大鼠骨骼肌组织内自由基增多，由于运动性低血色素大鼠骨骼肌中抗氧化酶活性的 降低，大量自由基不能被消除，过多的自由基进入血液，自由基攻击红细胞，造成溶血。因 此，组织中抗氧化酶活性的降低可能是红细胞过多、过早死亡的一个原因。

4小结

1) 递增负荷跑台训练导致运动性低血色素大鼠骨骼肌中抗氧化酶活性明显降低，是造成自 由基代谢紊乱的重要因素。2) 运动性低血色素大鼠Hb水平下降与骨骼肌SOD水平下降具有相关性。

本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。