从生物化学和生理学角度，运动与健康之间涉及复杂的生理生化过程，运动的强度、时间和方式的改变在细胞及亚细胞层次可能产生迥然不同的生理和生化效应。人体运动与静息z大的生理区别在于机体耗氧的变化，而从亚细胞层次来看，线粒体是负责细胞呼吸，供应细胞能量的关键细胞器。所以通过研究肌肉及其他组织中线粒体的调节变化机制是了解运动对人体健康效应的重要途径。

运动生理研究为什么要关注线粒体？

      运动生理学以正常人体为研究对象，研究人体对运动的反应和适应。在细胞内，线粒体在运动适应中扮演着重要角色，线粒体是细胞生命活动的能量工厂，是几乎所有真核生物都存在的一种细胞器。它的主要功能是进行氧化磷酸化 (OXPHOS) 合成 ATP，是糖类、脂肪和氨基酸等物质的z终氧化释放能量的场所，对维持生物体正常生理功能至关重要；运动能够诱导线粒体生成亚细胞层次的适应性变化：如增强细胞氧化磷酸化及ATP合成能力、满足机体运动状态的能量需求等。但是从线粒体角度揭示运动的健康效应分子机制还处于起步阶段，运动与线粒体的相关研究将会成为生命科学领域一个重要的研究方向和社会公众关注的热点话题。

线粒体氧化磷酸化为运动生理研究带来的重要参考

       线粒体氧化磷酸化（OXPHOS）系统是线粒体能量代谢的中心，是真核细胞能量产生的关键。支持OXPHOS系统运转的是电子传递链（ETC）上的五种酶复合体：复合体I、复合体II、复合体III和复合体IV，由复合体I、II、III、IV生成的质子梯度随后被复合体V所利用，催化ADP磷酸化生成ATP。OXPHOS系统中任何一个复合体发生异常或功能障碍，都会ji易导致线粒体发生功能障碍，因此通过检测OXPHOS系统各复合体功能活性来评估线粒体氧化磷酸化功能，将为深入研究线粒体在运动生理过程中的分子作用机制带来重要参考。但如何快速检测分析OXPHOS各复合体的功能活性，是评估线粒体氧化磷酸化功能活性的技术难点。目前对OXPHOS各复合体的功能活性的检测，主要是采用比色法，操作时间长，步骤多，只能对单个复合体功能活性进行终点法的检测分析，无法一次性实时动态检测分析同一样本各复合体功能活性。

       Oroboros O2k一次性同时快速检测线粒体氧化磷酸化各复合体的功能活性的技术特点：

       Oroboros O2k提供了一种独特的SUIT（底物-解偶联剂-抑制剂-滴定，Substrate-uncoupler-inhibitor-titration）检测方案来检测线粒体氧化磷酸化各复合体的功能活性。Oroboros O2k没有加药孔的限制，也没有试剂盒的限制，可以根据实验设计灵活的无限制的添加底物、抑制剂、解偶联剂及不同浓度的药物滴定，实现同一个样本一次性快速进行复合体I、复合体II、复合体IV、z大呼吸率、ATP合酶的功能活性检测，深度挖掘线粒体能量代谢信息，快速评估和表征线粒体氧化磷酸化各复合体功能活性，从而助力运动生理研究。

应用案例：高寒冷地区人体骨骼肌线粒体调节代谢，增加产能的机制

       摘要：2004年3月和4月，哥本哈根肌肉研究中心在格陵兰岛西北部完成了一次研究考察。该研究的目标是阐明与环境影响相关的代谢适应。其中用O2k分别对传统生活方式的因纽特猎人（高寒冷地区人群）和西方生活方式的因纽特人以及为期42天探险的16名丹麦参与者的手臂和腿部的活检组织进行线粒体功能的评估。结果表明高寒冷地区人群（因纽特猎人）氧气利用率更高，以支持更高的产热。

       结果：未经训练的因纽特人（西方生活方式）和丹麦人的手臂肌肉具有相同的氧化脂肪底物的能力，在运动的42天后，丹麦人的氧化脂肪底物能力增加，接近因纽特人猎人（高寒冷地区人群）的水平。O2k数据显示线粒体功能与环境（高寒冷地区人群）、生活方式（西方生活方式）和运动（训练）相适应的代谢可塑性。

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电化学实时动态检测模块：pO2（高分辨率极谱氧电极传感器，耗氧率检测分辨率为±1 pmol O₂∙s-¹∙mL-¹）、pH、H2O2、TPP+（测量线粒体膜电位）、H2S、NO、质体醌；荧光实时动态检测模块：MMP（测量线粒体膜电位）、ATP、Ca2+、ROS、NADH；

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