大鼠进行不同强度运动时血清肌酸激酶的变化

卢 洋，蔡 明，魏安奎

(上海体育学院运动科学学院，上海200438)

生物体的化学反应基本都是在酶的催化作用下进行的，酶在生命活动中起着极其重要的作用。运动对酶活性及含量有着重要的影响，长期运动训练后，体内某些酶的活性或含量会随之发生适应性变化，使机体代谢能力和运动能力得以改善和提高。血清中CK的含量是运动训练过程中变化比较敏感的指标之一，对运动员的运动能力有很大影响。无论是大强度还是小强度的训练，都会使血清中CK的活性产生不同程度的增高。因此，在运动训练实践和生理生化研究中，通常用血清中的CK来评定运动训练负荷。目前有关运动训练对骨骼肌能量代谢酶的影响是国内外运动学者关注的热点之一。

本研究以八周龄健康雄性Wistar大鼠为研究对象，设计九周不同运动强度的跑台运动，检测大鼠血清CK值。探讨大鼠在不同运动状态下CK的变化特点和规律，以期望能为酶学的研究提供有价值的资料。

1 研究对象与方法

1．1 研究对象

健康雄性 Wistar大鼠37只，八周龄，体重在300g±25g，由第二军医大学动物饲养中心提供，均在无菌环境下长大。采用分笼饲养，自由饮水进食，室内温度控制在15℃ ～25℃，湿度40% ～60%。

1．2 运动模式

将所有大鼠分为对照组和实验组，对照组11只，实验组26只，实验组分为有氧训练组12只和无氧训练组14只。对照组常规饲养，不运动;实验组每天上午8点到12点跑台训练，每周训练六天，周日休息，总共训练九周。

1．2．1 对照组 常规饲养，不运动。

1．2．2 无氧训练组 间歇跑台训练，训练前以10m/min的速度热身10min，第一周跑速为25m/min，运动1min，休息5min为一组，共连续运动五次，正式训练结束后，以10m/min的速度慢跑15min做为整理活动。第二周开始增加跑速，到第五周运动速度增至35m/min，以后保持不变，坡度皆为0°。具体训练方案如图1。

图1 大鼠无氧运动间歇训练方案

1．2．3 有氧训练组 持续跑台训练，训练前以10m/min的速度热身5min，第一周跑速为15m/min，运动时间为20min。第二周开始增加跑速，到第五周运动速度增至22m/min，以后保持不变，运动时间为50min，坡度皆为0°，第六周运动时间变为60min，其他的保持不变。

1．3 样本采集与指标测定

1．3．1 样本采集 分别对训练前安静状态和第九周训练结束后24小时内安静状态下的所有大鼠进行采血，共采血两次。用两毫升的注射器从大鼠的颈静脉中取血两毫升置于试管中，待血液凝固后，用离心机(3500r/min)离心，取血清置于EP管中，放在冰箱中(－20℃)冷藏。

1．3．2 用酶免法测定血清肌酸激酶的活性 用大鼠CK试剂盒对大鼠血清进行处理，按操作表的相应数据配置标准管、标准空白管、测定管、测定空白管，测定管内加入20μl血清，按照试剂盒说明书操作步骤进行。最后660nm处1cm光径比色测吸光度OD值，按以下公式计算血清中CK活力:

1．4 实验仪器(见表1)

表1 仪器名称与产地

1．5 统计学分析

实验结果以平均数±标准差(M±SD)表示，同组运动训练前后的指标比较采用配对t检验法，不同组间的指标比较采用单因素方差分析法。P＜0．05为显著性差异水平，P＜0．01为极显著性差异水平。

2 实验结果

从上表可以看出，经过九周的跑台训练后，第九周CK值与静息值相比，有氧训练组组内CK值出现显著性变化(P＜0．05)，无氧训练组组内CK值出现非常显著性变化(P＜0．01);第九周CK值，与对照组相比，有氧组CK值出现显著性变化(P＜0．05)，无氧组CK值出现非常显著性变化(P＜0．01);第九周无氧组与有氧组相比出现显著性变化，对照组CK的活性与实验前相比基本没有变化。

表2 大鼠血清CK活性变化一览表

3 分析与讨论

生物体内的新陈代谢是由一系列连续的酶促化学反应组成的。人体进行剧烈运动时，能量的需要大大增加，这就需要机体能及时调整代谢速率，加快ATP合成，以达到能量供应与消耗的动态平衡。可见，研究运动时酶与人体物质代谢和能量代谢具有十分重要的意义。

不同的运动强度和时间对血清酶水平的影响程度不同。Schmidt认为血清酶活性升高依赖于运动时间和运动程度(degree of exercise)。运动后血清酶活性增高的机制至今仍不完全清楚，一般认为血清酶活性增加与细胞内成分的释放有关。关于这个问题目前的主要观点之一是:运动使肌细胞膜通透性发生变化。运动时肌细胞膜由于受某些因素的影响出现暂时性的变化或损伤，使细胞内的酶释放进血液。血清中组织酶水平的增高是组织细胞膜损伤而导致通透性改变的标志，由此推测，由于运动时肌细胞内供能相对不足导致亚细胞结构对高能磷酸化合物的竞争，使维持细胞内结构的能量减少，酶蛋白不易保持在功能位置上，细胞膜的结构产生变化，从而使细胞膜通透性增加。

血清中CK是机体ATP-CP供能代谢系统的重要酶之一，与运动时和运动后的能量平衡和转移有着密切的关系，它关系到短时间剧烈运动时快速合成ATP和运动后ATP的恢复，保证运动时机体有充分的能量供应。根据酶动力学原理和酶异常机制理论，正常机体的血清CK的活性极弱，这主要是由于酶在细胞内的合成速度和酶从细胞内释放出的速度、释放出的酶在细胞外液中的灭活、降解的速度以及细胞外液中的激活剂或抑制剂的影响造成的。一旦这些因子发生改变，譬如骨骼肌损伤或坏死，从而使得细胞膜的通透性发生改变而造成血清CK的活性增加。

九周的跑台训练，从训练时间和运动负荷量上看都是比较大的，有氧训练组组内及无氧训练组组内的结果表明大鼠血清CK值能够反映运动负荷强度和负荷量的变化，且CK值对运动负强度比较敏感。但运动强度和负荷量对血清肌酸激酶影响究竟哪一个更明显一些?目前认为负荷强度的影响大于负荷量，诸多文献也支持这一观点。康莲等认为在短跑运动项目中，ATP-CP供能是极为重要的无氧供能形式，因此，人体运动强度与体内血清肌酸激酶活性的变化有着密切的联系;Hubner等以帆船和自行车运动员作为研究对象，分别以50%，80%，85%，100%VO2max不同负荷进行自行车功量计运动测试，得出结论:随着运动强度的增加，血清CK活性升高，运动强度和血清酶活性呈现出明显的相关性。

本实验的结果也证实了上述观点。第九周CK值与对照组相比，有氧训练组CK值出现显著性变化(P＜0．05)，无氧训练组CK值出现非常显著性变化(P＜0．01);无氧组与有氧组相比出现显著性变化;对照组CK的活性与实验前相比基本没有变化。这都表明，大鼠血清CK值对运动负荷强度比较敏感，且能够反映运动负荷量的变化。

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