李 潔，黃彩云，王 艷

（1.西北師范大學(xué)體育學(xué)院，甘肅蘭州730070；2.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)體育健康學(xué)院，甘肅蘭州730099）

隨著現(xiàn)代競(jìng)技體育的發(fā)展，競(jìng)技運(yùn)動(dòng)能力的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。在訓(xùn)練中運(yùn)動(dòng)員被要求不斷承受超負(fù)荷刺激，以使機(jī)體產(chǎn)生新的適應(yīng)，從而達(dá)到提高運(yùn)動(dòng)能力的目的。但機(jī)體對(duì)過(guò)強(qiáng)刺激不能產(chǎn)生良好的適應(yīng)，甚至可能導(dǎo)致?lián)p傷；過(guò)弱的刺激則會(huì)大大延長(zhǎng)適應(yīng)的發(fā)生過(guò)程或無(wú)法產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練效果，只有在生理范圍內(nèi)適宜的刺激才能加快適應(yīng)過(guò)程。因此，適宜的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷是關(guān)系到運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練安全和有效的重要因素之一。線粒體是真核細(xì)胞內(nèi)三羧酸循環(huán)、呼吸及合成高能磷酸化合物最旺盛的部位和主要場(chǎng)所。自20 世紀(jì)60 年代以來(lái)，人們一直密切關(guān)注運(yùn)動(dòng)與線粒體的關(guān)系，有關(guān)運(yùn)動(dòng)與線粒體呼吸鏈功能方面的研究已有報(bào)道，如：大鼠遞增負(fù)荷力竭性運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致肝組織線粒體呼吸鏈復(fù)合體酶（C）Ⅰ損害，呼吸鏈底物堆積［1］；大鼠耗竭游泳后，心肌和股四頭肌線粒體脂質(zhì)過(guò)氧化水平升高，心磷脂含量下降，細(xì)胞色素C 氧化酶活性降低［2］。本課題組前期的研究［3-4］也發(fā)現(xiàn)，大強(qiáng)度間歇疲勞運(yùn)動(dòng)及中等強(qiáng)度持續(xù)疲勞運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠肝臟及骨骼肌線粒體呼吸鏈酶活性均有不同程度的影響。經(jīng)8周大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，力竭運(yùn)動(dòng)后大鼠肝臟線粒體CⅠ、CⅡ和CⅣ活性均顯著提高［5］，骨骼肌線粒體CⅠ～Ⅲ活性均顯著升高，CⅣ活性顯著下降［6］。以上研究說(shuō)明，力竭運(yùn)動(dòng)及不同強(qiáng)度疲勞運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體組織線粒體呼吸鏈功能產(chǎn)生影響，耐力訓(xùn)練對(duì)線粒體呼吸鏈功能亦可產(chǎn)生影響，且存在組織差異性。從以往研究可以看出，運(yùn)動(dòng)模式多樣、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度或負(fù)荷不一導(dǎo)致研究結(jié)果系統(tǒng)性、可比性較差。因此，本文采用低負(fù)荷、中等負(fù)荷、高負(fù)荷及極高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，進(jìn)行不同負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)大鼠肝臟和骨骼肌線粒體呼吸鏈功能影響的比較研究，力求為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練提供科學(xué)方案。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象及分組

選取雄性健康2 月齡Wistar 大鼠60 只，體質(zhì)量180 g 左右（購(gòu)于甘肅中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室，動(dòng)物生產(chǎn)許可證：甘SCXK 2011-001）。經(jīng)適應(yīng)性喂養(yǎng)和跑臺(tái)適應(yīng)性運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后，保留50 只大鼠進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)。將大鼠隨機(jī)分為5 組（n=10）：對(duì)照（C）組、低負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練（LT）組、中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練（MT）組、高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練（HT）組和極高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練（ST）組。

1.2 主要藥品和儀器

煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NADH）、細(xì)胞色素C（Cyt C）、輔酶Q0、抗酶素A、魚(yú)藤酮、牛血清白蛋白、考馬斯亮藍(lán)G250均為Sigma 公司產(chǎn)品，2，6-dichloroindophenol（DCPIP）、sodium salt hydrate、dodecyl-β-D-maltoside（β-裂解劑）均為Fluka 公司產(chǎn)品，其余藥品為國(guó)產(chǎn)分析純。DSPT-202 動(dòng)物跑臺(tái)為中國(guó)杭州錢(qián)江科工貿(mào)公司制造，Universal 320R 低溫高速離心機(jī)為德國(guó)制造，UVmini-1240島津紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)為日本島津精密科學(xué)儀器有限公司制造。

1.3 訓(xùn)練方案

參照文獻(xiàn)［7-9］方法，各運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練組大鼠進(jìn)行遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。LT 組跑臺(tái)坡度為5%，速度由8 m/min 遞增至 15 m/min，MT、HT 和 ST 組跑臺(tái)坡度分別為5%、10%和20%，速度均由18 m/min 遞增至27 m/min，各組運(yùn)動(dòng)時(shí)間均由20 min 遞增至60 min。每天（18：00—20：00）訓(xùn)練1次，每周訓(xùn)練6 d，共訓(xùn)練8周。C 組常規(guī)飼養(yǎng)不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。具體訓(xùn)練方案如表1所示。訓(xùn)練前、后稱體質(zhì)量。

表1 訓(xùn)練方案Table 1 Training program

1.4 取材及線粒體提取

按每100 g體質(zhì)量1 mL的劑量，腹腔注射0.3%的戊巴比妥鈉麻醉大鼠，之后于冰盤(pán)上迅速取出肝臟及左、右肢股四頭肌，分別置于冷生理鹽水中清洗積血，濾紙吸干用錫紙包好，置于液氮中冷凍，-20℃低溫保存待用。按文獻(xiàn)［10］方法進(jìn)行肝臟組織勻漿和提取線粒體，按文獻(xiàn)［11］方法進(jìn)行肌肉組織勻漿及提取線粒體。

1.5 指標(biāo)測(cè)定

（1）線粒體蛋白質(zhì)含量：以牛血清白蛋白為標(biāo)準(zhǔn)，采用考馬斯亮藍(lán)法進(jìn)行測(cè)定。

（2）NADH、DCPIP、Cyt C 消光系數(shù)：分別制作NADH、DCPIP 和Cyt C 的濃度梯度，在一定波長(zhǎng)的光波下，用光徑10 mm 的比色杯比色，記錄消光值，做出標(biāo)準(zhǔn)曲線，標(biāo)準(zhǔn)曲線的K值為各物質(zhì)的消光系數(shù)。

（3）線粒體CⅠ～Ⅳ活性：參照文獻(xiàn)［12］的方法，將10～20 μg 線粒體蛋白加入終體積為2 mL 的緩沖液中，以蒸餾水作空白管，校正光密度到0 點(diǎn)，分別測(cè)定340、600、550 nm 處3 min 吸光度（A）值的變化。復(fù)合體酶活性（μmol·mg-1·min-1）=［（△A/min×反應(yīng)體積）/吸光系數(shù)］/線粒體蛋白含量，其中△A指1 min 內(nèi)A值變化。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間數(shù)據(jù)用SPSS 21.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析，P＜0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 體質(zhì)量比較

訓(xùn)練前，各組大鼠體質(zhì)量之間無(wú)顯著性差異，8周后，與C組相比，LT組大鼠體質(zhì)量下降5.53%、MT組下降2.63%、HT 組下降11.95%，但與訓(xùn)練前相比均無(wú)顯著性差異，ST組顯著下降38%（P＜0.05）。不同負(fù)荷訓(xùn)練組間，ST組與LT組、MT組、HT組相比均顯著下降（P＜0.05），分別下降23.53%、25.63%和18.88%，LT 組、MT組和HT組間無(wú)顯著性差異。大鼠體質(zhì)量由低到高順序?yàn)椋篠T組＜HT組＜LT組＜MT組＜C組（表2）。

表2 大鼠體質(zhì)量變化Table 2 Body weight change in rats

2.2 NADH、DCPIP、Cyt C消光系數(shù)

通過(guò)在反應(yīng)體系中建立NDAH、DCPIP 和Cyt C濃度梯度，分別在 340、600 和 550 nm 處讀數(shù)，做出標(biāo)準(zhǔn)曲線，得NADH 消光系數(shù)為7.371，DCPIP 消光系數(shù)為17.17，Cyt C消光系數(shù)為9.01，用于酶活性的計(jì)算。

2.3 線粒體蛋白質(zhì)含量

以牛血清白蛋白為標(biāo)準(zhǔn)，采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定各組大鼠肝臟和骨骼肌組織中提取的線粒體蛋白質(zhì)含量，用于酶活性的計(jì)算。其中，C、LT、MT、HT、ST組肝臟線粒體蛋白質(zhì)含量分別為1.855、1.920、1.810、2.040、1.883 mg/mL，骨骼肌組織線粒體蛋白質(zhì)含量分別為0.883、1.259、1.505、0.914、0.584 mg/mL。

2.4 肝臟線粒體CⅠ～Ⅳ活性比較

肝臟線粒體 CⅠ活性，與 C 組相比，LT 組和HT 組顯著升高（P＜0.01），分別升高88.45%和72.78%，ST組顯著下降31.08%（P＜0.05），MT 組下降10.23%，但無(wú)顯著性差異。與LT 組相比，MT 組和ST 組顯著下降（P＜0.01），分別下降52.36%和63.42%，HT 組下降8.32%，但無(wú)顯著性差異。與MT組相比，HT組顯著升高92.46%（P＜0.01），ST 組顯著下降23.22%（P＜0.05）。與HT組相比，ST組顯著下降60.11%（P＜0.01）。

肝臟線粒體CⅡ活性，與C 組相比，LT 組和ST 組顯著下降（P＜0.01），分別下降27.52%和35.93%，MT組和HT組分別上升0.82%和5.95%，但均無(wú)顯著性差異。與LT 組相比，MT 組和HT 組顯著升高（P＜0.05），分別升高39.09%和29.75%，ST 組下降11.61%，但無(wú)顯著性差異。與MT 組相比，ST 組顯著下降36.46%（P＜0.01），HT 組下降6.72%，但無(wú)顯著性差異。與HT組相比，ST組顯著下降31.88%（P＜0.01）。

肝臟線粒體CⅢ活性，與C 組相比，MT 組顯著升高21.77%（P＜0.05），HT組顯著下降32.32%（P＜0.05），ST 組升高9.03%，LT 組下降3.54%，但均無(wú)顯著性差異。與LT 組相比，MT 組顯著升高26.24%（P＜0.05），ST 組升高13.03%，HT 組下降18.53%，但均無(wú)顯著性差異。與MT 組相比，HT 組顯著降低35.47%（P＜0.01），ST 組降低10.47%，但無(wú)顯著性差異。與HT 組相比，ST組顯著升高38.74%（P＜0.01）。

肝臟線粒體CⅣ活性，與C組相比，MT組和HT組顯著下降（P＜0.05），分別下降21.44%和23.89%，LT組和ST 組分別升高14.55%和0.77%，但均無(wú)顯著性差異。與LT 組相比，MT 組和HT 組顯著下降（P＜0.01），分別下降31.42%和33.56%，ST組下降12.03%，但無(wú)顯著性差異。與MT 組相比，ST 組顯著升高28.26%（P＜0.05），HT組下降3.12%，但均無(wú)顯著性差異。與HT組相比，ST組顯著升高32.39%（P＜0.01）。

肝臟線粒體CⅠ～Ⅳ活性從高到低順序，CⅠ為：LT 組＞HT 組＞C 組＞MT 組＞ST 組。CⅡ?yàn)椋篊 組＞HT 組＞MT 組＞LT 組＞ST 組。CⅢ為：ST 組＞LT 組＞MT 組＞C 組＞HT 組。CⅣ為：LT 組＞ST 組＞C 組＞HT組＞MT組（表3）。

2.5 骨骼肌線粒體CⅠ～Ⅳ活性比較

骨骼肌線粒體CⅠ活性，與C 組相比，ST 組顯著升高71.65%（P＜0.01），LT 組和MT 組均顯著下降，分別下降24.18%（P＜0.05）和44.51%（P＜0.01），HT 組升高1.84%，但無(wú)顯著性差異。與LT 組相比，HT 組和ST 組均顯著升高，分別升高 34.32%（P＜0.05）和126.4%（P＜0.01），MT 組顯著下降26.85%（P＜0.05）。與MT 組相比，HT 組和ST 組顯著升高（P＜0.01），分別升高83.62%和209.48%。與HT 組相比，ST 組顯著升高68.54%（P＜0.01）。

骨骼肌線粒體CⅡ活性，與C 組相比，ST 組顯著升高 51.17%（P＜0.01），MT 組顯著下降 26.25%（P＜0.05），LT 組升高6.02%，HT 組下降17.22%，但均無(wú)顯著性差異。與LT 組相比，ST 組顯著升高42.58%（P＜0.01），MT 組和 HT 組顯著下降（P＜0.05），分別下降30.44%和21.92%。與MT 組相比，ST 組顯著升高104.99%（P＜0.01），HT 組升高12.24%，但無(wú)顯著性差異。與HT組相比，ST組顯著升高82.63%（P＜0.01）。

表3 大鼠肝臟線粒體呼吸鏈復(fù)合體酶活性比較Table 3 Comparison of the activity of respiratory chain complexes in rat liver mitochondria

骨骼肌線粒體CⅢ活性，與C組相比，ST組顯著升高37.43%（P＜0.01），LT 組顯著下降34.12%（P＜0.01），MT組和HT組分別下降12.95%和6.33%，但均無(wú)顯著性差異。與LT組相比，MT組、HT組和ST組均顯著升高，分別升高 32.14%（P＜0.05），42.18%（P＜0.01）和108.61%（P＜0.01）。與 MT 組相比，ST 組顯著升高57.87%（P＜0.01），HT 組升高7.6%，但無(wú)顯著性差異。與HT組相比，ST組顯著升高46.72%（P＜0.01）。

骨骼肌線粒體CⅣ活性，與C組相比，LT組和MT組顯著下降（P＜0.01），分別下降41.57%和38.58%，HT 組升高14.85%，但無(wú)顯著性差異，ST 組顯著升高22.39%（P＜0.05）。與 LT 組相比，HT 組和 ST 組顯著升高45.72%（P＜0.05）和 109.45%（P＜0.01），MT 組升高5.11%，但無(wú)顯著性差異。與MT 組相比，HT 組和ST 組顯著升高38.64%（P＜0.05）和99.27%（P＜0.01）。與HT組相比，ST組顯著升高43.73%（P＜0.01）。

骨骼肌線粒體CⅠ～Ⅳ活性從高到低順序，CⅠ為：ST 組＞HT 組＞C 組＞LT 組＞MT 組。CⅡ?yàn)椋篠T組＞LT 組＞C 組＞HT 組＞MT 組。CⅢ為：ST 組＞C組＞HT 組＞MT 組＞LT 組。CⅣ為：ST 組＞C 組＞HT組＞MT組＞LT組（表4）。

表4 大鼠骨骼肌線粒體呼吸鏈復(fù)合體酶活性比較Table 4 Comparison of the activity of respiratory chain complexes in rat skeletal muscle mitochondria

3 討論

3.1 不同負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)大鼠體質(zhì)量的影響

體質(zhì)量可反映機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)和肌肉發(fā)育程度，是評(píng)價(jià)機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育及健康狀況的重要指標(biāo)。在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中，通過(guò)體質(zhì)量還可了解運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的大小、訓(xùn)練對(duì)機(jī)體的影響程度以及機(jī)體對(duì)訓(xùn)練的適應(yīng)狀況等。已有研究［13］表明，大鼠進(jìn)行大強(qiáng)度耐力訓(xùn)練7周，力竭運(yùn)動(dòng)后即刻，訓(xùn)練組體質(zhì)量顯著低于安靜組。在過(guò)度訓(xùn)練中，從第5 周開(kāi)始至訓(xùn)練結(jié)束，大鼠體質(zhì)量呈負(fù)增長(zhǎng)，而安靜對(duì)照組在相應(yīng)時(shí)期內(nèi)體質(zhì)量呈正增長(zhǎng)［14］。在本文實(shí)驗(yàn)條件下也出現(xiàn)類似結(jié)果，在極高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中大鼠體質(zhì)量顯著下降，而低、中等和高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)大鼠體質(zhì)量影響不顯著。以上研究說(shuō)明，只有運(yùn)動(dòng)負(fù)荷達(dá)到一定值時(shí)才會(huì)明顯影響大鼠的體質(zhì)量，這可能是大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練導(dǎo)致機(jī)體代謝已有平衡被打破，重新建立新的平衡所致。

3.2 不同負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)大鼠肝臟及骨骼肌線粒體呼吸鏈復(fù)合體酶活性的影響

已有研究［15］表明，某些呼吸鏈復(fù)合體酶活性的變化有利于運(yùn)動(dòng)中細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的維持。長(zhǎng)期規(guī)律的運(yùn)動(dòng)可改善骨骼肌細(xì)胞線粒體呼吸鏈復(fù)合體酶的活性，不同運(yùn)動(dòng)方式和持續(xù)時(shí)間會(huì)產(chǎn)生不同的變化效果［16］。

（1）低負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練8 周可提高大鼠肝臟線粒體NADH 電子傳遞鏈起始酶（CⅠ）活性，但由于FADH2電子傳遞鏈起始酶（CⅡ）活性下降，從而抵消了NADH 電子傳遞鏈起始酶活性的升高效應(yīng)，致使其后的CⅢ和CⅣ活性無(wú)顯著性變化。呼吸鏈不同部位的復(fù)合體酶活性變化可能與運(yùn)動(dòng)負(fù)荷有關(guān)。大鼠骨骼肌線粒體CⅠ和CⅡ無(wú)顯著性變化，CⅢ和CⅣ活性顯著下降，致使線粒體呼吸鏈功能未能得到改善，反而有所下降。究其因，可能是低負(fù)荷運(yùn)動(dòng)主要?jiǎng)訂T股四頭肌中的慢肌纖維參與募集，而快肌纖維沒(méi)有或募集較少。低負(fù)荷運(yùn)動(dòng)可能打破了慢肌纖維原有的能量代謝平衡，經(jīng)8周運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后仍無(wú)法良好適應(yīng)。提示，通過(guò)低負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練改善慢肌纖維的線粒體呼吸鏈功能，可能需要更長(zhǎng)的訓(xùn)練周期。本文結(jié)果還說(shuō)明，肝臟組織線粒體呼吸鏈起始酶對(duì)低負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的應(yīng)激反應(yīng)較骨骼肌組織更敏感。

（2）中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練8 周后，大鼠肝臟線粒體CⅢ活性顯著升高，CⅠ和CⅡ活性無(wú)顯著性變化，CⅣ活性顯著降低。已有研究認(rèn)為，線粒體呼吸鏈的限速步驟是在細(xì)胞色素b-c1（CⅢ）。提示，中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可提高肝臟線粒體呼吸鏈的限速步驟，有望提高呼吸鏈功能。然而，呼吸鏈末端氧化酶（CⅣ）活性出現(xiàn)顯著降低，從而使呼吸鏈功能未能得到改善。對(duì)骨骼肌的相關(guān)研究［17］已有報(bào)道，有氧運(yùn)動(dòng)2 周可使大鼠骨骼肌CⅠ的活性增強(qiáng)，4周后CⅠ的活性仍在增強(qiáng)，其作用機(jī)制可能與新生過(guò)氧化氫分子的減少有關(guān)；6 周后，CⅠ的活性下降。耐力運(yùn)動(dòng)在短期（4 周）內(nèi)可在一定程度上增加大鼠股直肌線粒體CI的活性，而長(zhǎng)期（6～8周）運(yùn)動(dòng)只能使其活性維持在較高水平，并不能有所突破；在短期（4 周）內(nèi)還可提高CⅣ活性，6周時(shí)顯著提高，8周后有下降趨勢(shì)；耐力訓(xùn)練無(wú)法使訓(xùn)練效果得到長(zhǎng)期的突破，對(duì)于不斷提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)不夠理想，可能需要按周期階梯式增加耐力訓(xùn)練強(qiáng)度，才能使線粒體功能得到提升［18］。本文中8 周中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后，大鼠骨骼肌線粒體CⅠ和CⅣ活性顯著下降，CⅡ和CⅢ活性無(wú)顯著性變化。這可能與在中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中主要?jiǎng)訂T慢肌纖維參與收縮有關(guān)。對(duì)于提高慢肌纖維線粒體呼吸鏈功能而言，中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)刺激可能還較低，使骨骼肌無(wú)法產(chǎn)生良好的適應(yīng)。本文結(jié)果還顯示，中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后，肝臟線粒體CⅢ活性顯著升高，骨骼肌線粒體CⅢ活性無(wú)顯著性變化，說(shuō)明肝臟線粒體呼吸鏈限速步驟對(duì)中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)的應(yīng)激反應(yīng)較骨骼肌敏感。另外，骨骼肌線粒體呼吸鏈氧化酶（CⅣ）變化趨勢(shì)與肝臟一致，這可能與中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后機(jī)體有氧代謝增強(qiáng)，導(dǎo)致電子漏增多，過(guò)氧化損傷增加有關(guān)。

（3）高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練8周后，肝臟線粒體CⅠ活性顯著升高，CⅡ活性無(wú)顯著性變化，CⅢ和CⅣ活性顯著降低。提示：僅提高運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練負(fù)荷無(wú)法達(dá)到改善肝臟線粒體呼吸鏈功能的目的；呼吸鏈起始酶活性升高，并不意味其后的酶活性也一定會(huì)升高，其機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練8 周后，骨骼肌線粒體CⅠ～Ⅳ活性均無(wú)顯著性變化。究其因，可能與在高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中，股四頭肌慢肌纖維募集減少，主要募集快肌纖維參與收縮有關(guān)。欲募集更多快肌纖維參與收縮以及進(jìn)一步提高骨骼肌線粒體呼吸鏈功能，可能還需加大運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練負(fù)荷。比較高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)肝臟和骨骼肌線粒體呼吸鏈功能的影響，可以看出，高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)不同器官線粒體呼吸鏈功能的影響不同，這與不同器官對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的敏感性不同有關(guān)，對(duì)骨骼肌而言，可能還與肌纖維的募集類型和比例有關(guān)。

（4）極高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練8 周后，大鼠肝臟線粒體CⅠ和CⅡ活性顯著下降，CⅢ和CⅣ活性無(wú)顯著性變化。提示，極高負(fù)荷的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練會(huì)導(dǎo)致肝臟線粒體呼吸鏈起始酶損傷，對(duì)改善呼吸鏈功能無(wú)幫助。大鼠骨骼肌線粒體CⅠ～Ⅳ活性均顯著提高，說(shuō)明極高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可有效提高骨骼肌線粒體呼吸鏈功能，從而達(dá)到提高機(jī)體有氧工作能力的目的。其機(jī)制可能為，極高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)募集大量快肌纖維參與收縮，長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練使快肌纖維有氧工作能力得到適應(yīng)性提高。已有研究可作為佐證，定期高強(qiáng)度耐力訓(xùn)練可增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員股外側(cè)肌線粒體氧化碳水化合物的最大能力，并誘導(dǎo)線粒體CⅠ水平的特異性適應(yīng)［15］。

（5）不同負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后，肝臟線粒體CⅠ～Ⅳ活性的變化規(guī)律為：CⅠ活性在低和高負(fù)荷條件下顯著升高，極高負(fù)荷條件下顯著下降，中等負(fù)荷條件下無(wú)顯著性變化。CⅡ活性在低和極高負(fù)荷條件下顯著下降，中等和高負(fù)荷條件下無(wú)顯著性變化。CⅢ活性在中等負(fù)荷條件下顯著升高，高負(fù)荷條件下顯著降低，低和極高負(fù)荷條件下無(wú)顯著性變化。CⅣ活性在中等和高負(fù)荷條件下顯著下降，低和極高負(fù)荷條件下無(wú)顯著性變化。由此可見(jiàn)，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)肝臟線粒體呼吸鏈功能的影響較復(fù)雜，影響呼吸鏈各部位酶活性的因素可能也不同。已有研究發(fā)現(xiàn)，線粒體可能成為運(yùn)動(dòng)過(guò)勞性傷害的重要靶部位［19］，大強(qiáng)度游泳運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致小鼠肝臟尤其是線粒體的結(jié)構(gòu)和功能損傷，線粒體呼吸控制比（RCR）顯著降低，通過(guò)補(bǔ)充姜黃素能顯著緩解其損傷［20］。這與本文中高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)使肝臟線粒體CⅢ和CⅣ活性顯著降低，極高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)使肝臟線粒體CⅠ和CⅡ活性顯著下降的結(jié)果類似。這說(shuō)明，單靠運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練提高肝臟線粒體呼吸鏈功能的效果不佳，可能還需復(fù)合線粒體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)［21］，其干預(yù)機(jī)制及相關(guān)信號(hào)通路還有待進(jìn)一步研究。

（6）不同負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后，骨骼肌線粒體CⅠ～Ⅳ活性的變化規(guī)律為：CⅠ活性在極高負(fù)荷條件下顯著升高，高負(fù)荷條件下無(wú)顯著性變化，低、中等負(fù)荷條件下顯著下降；CⅡ活性在極高負(fù)荷條件下顯著升高，高、中等負(fù)荷條件下顯著下降，低負(fù)荷條件下無(wú)顯著性變化；CⅢ活性在極高負(fù)荷條件下顯著升高，高、中等負(fù)荷條件下無(wú)顯著性變化，低負(fù)荷條件下顯著下降；CⅣ活性在極高負(fù)荷條件下顯著升高，低、中等負(fù)荷條件下顯著下降，高負(fù)荷條件下無(wú)顯著性變化。就本文研究方案而言，通過(guò)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練改善骨骼肌線粒體呼吸鏈功能是可行的，且極高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練效果最佳。已有研究［22］表明，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練能誘導(dǎo)骨骼肌代謝和性能適應(yīng)，盡管總體運(yùn)動(dòng)量較低，但與傳統(tǒng)的耐力訓(xùn)練相似；8 周高強(qiáng)度間歇性訓(xùn)練及間歇+耐力訓(xùn)練使大鼠股直肌線粒體CⅠ和CⅣ活性顯著提高，且間歇+耐力訓(xùn)練效果較好［18］。本文研究結(jié)果提示，欲發(fā)展骨骼肌線粒體呼吸鏈功能，需極高負(fù)荷的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，或采取高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練復(fù)合中等強(qiáng)度耐力訓(xùn)練。這可能與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練使肌紅蛋白（myoglobin，Mb）增加，Mb 能增強(qiáng)CⅣ活性以改善線粒體呼吸能力［23］，呼吸鏈復(fù)合體質(zhì)量新分配給超復(fù)合體（supercomplexes，SCs）［24］，使運(yùn)動(dòng)后骨骼肌線粒體 SCs 含量增加有關(guān)［25］。其機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

以上研究結(jié)果還提示，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力的影響是復(fù)雜的，競(jìng)技運(yùn)動(dòng)能力可能是有極限的。

4 結(jié)論

運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)線粒體能量代謝的影響具有組織差異性，低、中等、高及極高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)改善肝臟線粒體能量代謝的效果不佳，極高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練在提高骨骼肌線粒體能量代謝方面效果較好。