游泳运动方式的改变对大鼠心肌抗氧化能力的影响

徐磊

摘 要 目的：通过观察一次性力竭运动和有氧运动后大鼠心肌超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）的变化，从分子水平探讨一次性力竭运动和长时间游泳训练对大鼠心肌抗氧化能力影响及可能的机制。方法：将32只SD大鼠经一周适应性喂养后，随机分为4组，每组8只。安静组、长期训练组、一次性力竭组、长期训练+一次性力竭组。其中NC组不训练，NE、NF组进行为期6周的游泳训练，1次/天，6天/周，训练结束后NL、NF组再进行一次性力竭运动。实验期间每周对小鼠体重进行监控，训练结束后断头处死小鼠，迅速取血、取出心脏，存入-80摄氏度冰箱中保存。结果：（1）与NC组相比，NE组和NF组大鼠体重显著降低；与NC组相比，NL和NF组大鼠体重的变化不具有统计学意义。（2）如表2所示，与NC组相比，NE和NF组大鼠心肌中SOD的含量显著升高。（3）与NC组相比，NF组大鼠心肌中MDA的含量显著降低）；与NE组相比，NF组大鼠心肌中MDA的含量显著降低；与NL组相比，NF组大鼠心肌中MDA的含量显著降低。结论：长期适量的游泳运动可以提高大鼠心肌总抗氧化能力，从而降低大鼠心肌MDA含量，增加SOD/MDA比值，有利于减弱氧自由基对生物体的损害作用。

关键词 游泳运动 大鼠 SOD MDA

中图分类号：G804. 32 文献标识码：A

生物体的氧化和抗氧化系统失衡，会导致氧自由基攻击生物膜中多不饱和脂肪酸，引发脂质的过氧化，进而引起细胞的损伤。现在认为老化、退行性疾病和癌症等各种疾病与生物体内自由基受到损伤有关。丙二醛是脂质过氧化反应后的产物，因此它间接的反映了生物体细胞受到自由基攻击后的损伤程度。超氧化物歧化酶可以消除超阴离子自由基，从而达到保护细胞的目的。因此，SOD的活力可以间接反映生物体清除氧自由基能力的大小。有关运动与自由基以及抗氧化系统的研究较多，但是不同的运动持续时间和运动的频率对其影响的研究较少。

本实验通过观察长期游泳训练和一次性力竭游泳运动后大鼠心肌MDA、SOD的变化，以探讨不同游泳运动对生物体自由基代谢和抗氧化体系的影响。为运动改善心肌抗氧化能力提供实验依据。

1研究方法

本课题采用实验法，对32只SD大鼠进行实验研究，并将所得数据通过数理统计学处理分析，将所得结果分析讨论，最后得出结论。

1.1研究对象与分组

经一周适应性喂养后，将32只SD大鼠随机分为4组（每组8只），安静组、长期训练组、一次性力竭组、长期训练+一次性力竭组，喂养条件基本一致，分笼饲养，自由饮食，自然光照，相对湿度45%-50%，环境温度23-27℃。

1.2运动方案

大鼠运动方式采用游泳运动。

安静组：不运动

长期训练组（NE）：先进行适应性游泳训练，第一天游泳20min，接下来每天增加10min，直至游泳时间达到60min后开始正式实验；正式训练采用6周无负重游泳训练，每个泳池8只大鼠，1次/天，6天/周，星期五休息一天，每天上午8点至9点游泳，60min/次。

一次性力竭组：NL组大鼠在NE组大鼠正式训练最后五天开始适应性游泳训练，第一天游泳20min，接下来每天增加10min，直至游泳时间达到60min，然后在NE组6周训练期满后1天与NF组进行一次性力竭运动，力竭标准为大鼠下沉池底10s不露出水面，大鼠游至力竭后捞出。

长期训练+一次性力竭组：NF组大鼠先进行适应性游泳训练，然后进行6周无负重游泳训练，最后与NL组一起进行一次性力竭运动。力竭标准为大鼠下沉池底10s不露出水面，大鼠游至力竭后捞出。

一次性力竭运动结束后，四组大鼠即刻断头取血，并迅速取出心脏置于液氮中，之后取出放入-80℃冰箱中保存待测。

1.3样本采集

一次性力竭运动结束后，四组大鼠即刻断头取血，并迅速取出心脏称重以及分装，之后放入-80℃冰箱中保存待测。

1.4测定的指标

超氧化物歧化酶的测试和丙二醛的测试

1.5统计学处理

使用JMP10.0统计软件对数据进行统计分析，数据均以平均数€北曜疾畋硎荆榧浔冉喜捎盟蛩胤讲罘治龇ń型臣品治黾煅椋訮<0.05作为差异显著性的界值。

2研究结果

与NC组相比，NE和NF组大鼠心肌中SOD的含量显著升高。与NC组相比，NE组与NF组大鼠心肌中MDA的含量显著降低。与NC组相比，NE和NF组大鼠心肌中SOD/MDA的含量显著升高；与NL组相比，NF组大鼠心肌中SOD/MDA的含量显著升高。

3分析与讨论

3.1长期训练与一次性力竭运动对大鼠心肌MDA的影响

丙二醛是膜脂过氧化的终产物之一，它可以导致膜脂过氧化，损伤生物膜结构，主要是细胞质膜，损伤细胞膜结构和功能上，改变细胞膜的通透性，进而影响一系列生理生化反应的正常进行。运动对自由基代谢的影响已有许多报道，并取得了较为一致的看法，认为长期适量的运动可以降低组织MDA生成。本研究结果也表明，6周无负重游泳，每周运动6次后，能引起心肌MDA含量降低，而且下降的幅度与运动时间有关，大鼠心肌MDA含量的变化与运动频率、运动持续时间有关，即长期训练运动组心肌MDA含量低于一次性力竭组，提示长期适量的运动才可引起心肌MDA含量下降，而运动强度过高不能有效地降低MDA含量。

3.2长期训练与一次性力竭运动对大鼠心肌SOD的影响

在通常情况下，体内超氧阴离子自由基的产生与清除，是一个动态平衡的过程。当氧自由基产生过多时，会对生物体产生毒害作用。超氧化物歧化酶是体内的一个抗氧化酶。起到了消除超氧阴离子自由基的作用。因而SOD具抗衰老、增强生物体对外界环境的适应能力、提高生物体对多种疾病的抵抗能力、减轻肿瘤患者在放疗、化疗过程中的严重毒副作用等一系列的生理功能。有关运动对SOD活性的研究结论并不一致。本研究表明，长期训练后心肌SOD活性对比训练前显著升高。有报道运动训练可以提高SOD活性，认为运动时，生物体耗氧量增加得同时，自由基的生成量也在增多，从而导致细胞内抗氧化酶水平在这种环境下产生了急性适应性的变化，长期以往，必将引起生物体抗氧化水平产生慢性适应性的变化。一般而言，不同的类型、强度和持续时间的运动对生物体SOD活性的影响不同。多数文献报道，耐力训练后，SOD的活性升高。近年来也有实验表明，耐力训练后，SOD的活性反而降低，人们认为这种情况出现的原因可能与训练年限有关。

3.3长期训练与一次性力竭运动对大鼠心肌SOD/MDA的影响

适量、适当的运动有利于身体健康，耐力性运动可以增强生物体的抗氧化能力和运动能力。体内超氧化物歧化酶活性提高，使得脂质过氧化水平下降，细胞膜的通透性得到了改善，使生物体有氧代谢能力及抗疲劳的能力得到提高，从而减少了因有氧氧化系统过度负荷和组织器官相对缺血所致的自由基的生成，有效清除了运动过程中产生的自由基，降低了对细胞的损伤程度，达到了延缓疲劳和抗衰老的效果。而长时间运动会使体内超氧化物歧化酶含量升高，提示生物體氧化损伤加重。

长期运动后各组大鼠心肌SOD/MDA比值均显著上升。提示SOD/MDA比值更能反映体内氧化与抗氧化的平衡状况。运动后各组大鼠心肌SOD/MDA比值明显升高，而且表现为运动持续时间较长、运动频率较高的运动，提高幅度较高。王安利等人的研究表明，7周游泳运动后，小鼠肺脏、肝脏内SOD/MDA明显升高。提示长期适度的运动可以提高生物体抗氧化能力，这也可能是MDA含量降低的机制之一。

4结论

长期适量的游泳运动可以提高大鼠心肌抗氧化能力，从而降低了大鼠心肌MDA含量，有利于减弱氧自由基对生物体的损害作用。

参考文献

[1] 王晓琴.有氧运动对延缓衰老的作用及机制研究[J].安徽体技，2010，31（4）：62-65.DOI：10.3969/j.issn.1008-7761.2010.04.021.

[2] 何敬和，刘冠男，常震等.有氧运动抗衰老作用研究进展[J].中国康复，2012，27（1）：42-44.DOI：10.3870/zgkf.2012.01.020.

[3] 曹国华，陈吉棣.运动、锌铜营养与自由基代谢Ⅲ.游泳训练对小鼠体内自由基生成与清除的影响[J].中国运动医学杂志，1991，02：65-67+126.

[4] 金花，许豪文.耐力训练对大鼠大脑、小脑、心肌抗氧化酶及脂褐素含量的影响[J].中国运动医学杂志，1995，03：166-169.