王 禾，梁 芳

(沈陽(yáng)體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110102)

適宜有氧運(yùn)動(dòng)可降低機(jī)體自由基生成和提高抗氧化酶的活性，而降低脂質(zhì)過(guò)氧化的損傷作用，已被大多數(shù)學(xué)者所接受。研究中發(fā)現(xiàn)，冷應(yīng)激可提高體內(nèi)抗氧化功能，長(zhǎng)期冬泳鍛煉可以提高機(jī)體抗氧化酶的活性［1］。本研究通過(guò)建立高脂血癥模型，觀察低溫游泳對(duì)改善高脂血癥大鼠自由基代謝以及抗氧化作用的影響，目的是為冬泳科學(xué)健身提供理論依據(jù)。

1 研究方法

健康雄性Wistar大鼠72只，7～8周齡，體重160～200g，建立高脂血癥模型后，隨機(jī)分為六組，每組12只，即:對(duì)照4周(HC1)和8周(HC2)組;低水溫游泳4周(LS1)和8周(LS2)組;常溫游泳4周(NS1)和8周(NS2)組。建模后繼續(xù)給予高脂飼料［2］(在標(biāo)準(zhǔn)飼料中添加1%膽固醇、5%豬油、0.35%膽酸鈉和0.61%丙基硫氧嘧啶)。大鼠游泳運(yùn)動(dòng):對(duì)照組大鼠不進(jìn)行任何專(zhuān)門(mén)的訓(xùn)練，運(yùn)動(dòng)組大鼠采用無(wú)負(fù)重游泳方式，在100cm×60cm×80cm的玻璃缸水池中進(jìn)行，經(jīng)一周適應(yīng)性訓(xùn)練后，常溫游泳組保持在水溫(34±2)℃，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為40分鐘/日，低水溫游泳組保持在水溫(8±2)℃，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為3分鐘/日，運(yùn)動(dòng)頻率為5次/周。

2 取材

4～8周后分別進(jìn)行取材，所有大鼠禁食12h，腹主動(dòng)脈取血，血脂四項(xiàng)采用PAP法測(cè)定甘油三脂和總膽固醇，采用直接法測(cè)定低密度脂蛋白和高密度脂蛋白，儀器為日本產(chǎn)OlympusAU640全自動(dòng)生化分析儀。MDA、SOD和 GSHPX、T－AOC的測(cè)試，采用固相夾心法酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)進(jìn)行測(cè)試，儀器為奧地利TECAN泰康公司生產(chǎn)的全自動(dòng)洗板機(jī)和SUNRISE酶標(biāo)儀，試劑盒均為上海天呈科技有限公司提供。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 16.0進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)以(±s)表示。

3 結(jié)果

3.1 各組大鼠血脂四項(xiàng)指標(biāo)的比較

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)高脂血癥大鼠進(jìn)行4～8周低水溫游泳和常溫游泳運(yùn)動(dòng)后，其血脂四項(xiàng)指標(biāo)變化見(jiàn)表1。

表1 各組大鼠血脂四項(xiàng)指標(biāo)的比較(單位:mmol/L)

3.2 四周組HLP大鼠血清SOD、GSH－PX、T－AOC的活性及MDA含量的比較

四周組大鼠血清中SOD、GSH－PX、T－AOC的活性及MDA含量變化見(jiàn)表2。

表2 四周組HLP大鼠SOD、GSH－PX、T－AOC的活性及MDA含量的比較

3.3 八周組HLP大鼠血清SOD、GSH－PX、T－AOC的活性及MDA含量比較

八周組大鼠血清中SOD、GSH－PX、T－AOC的活性及MDA含量變化見(jiàn)表3。

表3 八周組HLP大鼠SOD、GSH－PX、T－AOC的活性及MDA含量的比較

3.4 低水溫組HLP大鼠血清SOD、GSH－PX、T－AOC的活性及MDA含量比較

低水溫四周和八組HLP大鼠血清SOD、GSH－PX、TAOC的活性及MDA含量比較見(jiàn)表4。

表4 低水溫組SOD、GSH－PX、T－AOC的活性及MDA含量的比較

從表4看出，低水溫游泳8周組血清MDA的值低于低水溫游泳4周組(P＜0.05)，低水溫游泳8周組血清SOD水平略低于低水溫游泳4周組，但無(wú)明顯差異性(P＞0.05)，低水溫游泳8周組血清GSH－PX、T－AOC水平均較低水溫游泳4周組有增高趨勢(shì)，但無(wú)明顯差異性(P＞0.05)。

4 討論

4.1 動(dòng)物模型建立

高脂血癥主要指TG、TC或LDL的增高，研究高脂血癥的關(guān)鍵是選擇理想的高脂血癥動(dòng)物模型。高脂血癥動(dòng)物模型主要分為先天性、轉(zhuǎn)基因和化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)3種，前2種由于來(lái)源困難和成本昂貴，應(yīng)用甚少，而化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)是國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為廣泛。它主要包括兩類(lèi)，一類(lèi)是利用化學(xué)試劑通過(guò)靜脈或腹腔注射一次形成的模型;另一類(lèi)是利用高脂飼料喂養(yǎng)或灌胃一段時(shí)間后形成。目前，通過(guò)給動(dòng)物喂高脂飼料或灌胃高脂乳劑來(lái)復(fù)制高脂動(dòng)物模型是最常用的方法。

適合選作高脂血癥模型的動(dòng)物主要包括大鼠、金黃地鼠和豚鼠等［3］。因?yàn)榇笫竽茌^好地反映各種實(shí)驗(yàn)因素對(duì)其脂質(zhì)的吸收、分解及合成代謝等不同環(huán)節(jié)的影響，所以大鼠是目前國(guó)內(nèi)外研究脂質(zhì)代謝紊亂中使用最多的一種模型動(dòng)物。此外，在高脂血癥的研究中，不僅需要考慮實(shí)驗(yàn)動(dòng)物所具備形成高脂血癥的特點(diǎn)，還要考慮其需具備有氧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，而大鼠具備天然游泳的本領(lǐng)，故多被實(shí)驗(yàn)研究所采用。常用大鼠品種主要有SD大鼠、Wistar大鼠等，本研究采用標(biāo)準(zhǔn)飼料中添加1%膽固醇、5%豬油、0.35%膽酸鈉、0.61%丙基硫氧嘧啶喂養(yǎng)雄性Wistar大鼠的方法，建立高脂血癥動(dòng)物模型。研究認(rèn)為，在飼料中加入膽酸鈉能顯著增加大鼠小腸對(duì)膽固醇的吸收量，加入丙基硫氧嘧啶能抑制甲狀腺功能［4］，減少對(duì)膽固醇的代謝，最終使TC和LDL－C增高。本實(shí)驗(yàn)中，高脂飼養(yǎng)21天時(shí)，大鼠血清TC、TG以及LDL均顯著高于正常對(duì)照組(P＜0.01)，且高于正常參考值［5］說(shuō)明高脂血癥模型建立成功。

4.2 低水溫游泳對(duì)高脂血癥大鼠MDA含量的影響

丙二醛(MDA)是脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)所生成的各種脂質(zhì)過(guò)氧化物中最重要的一種，MDA的含量可以反映細(xì)胞脂質(zhì)過(guò)氧化的程度［6］。許多研究顯示，運(yùn)動(dòng)可以引起自由基生成的增多，突出表現(xiàn)在短時(shí)間力竭性運(yùn)動(dòng)后可引起內(nèi)源性自由基增加，出現(xiàn)細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化增強(qiáng)。但也有研究報(bào)道，長(zhǎng)時(shí)間的有氧耐力運(yùn)動(dòng)可以降低機(jī)體自由基代謝的水平［7－9］，認(rèn)為長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)可以誘導(dǎo)細(xì)胞抗氧化酶的增加，可以削弱自由基對(duì)機(jī)體的氧化損傷作用。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:低溫游泳4周組MDA水平與4周對(duì)照和4周常溫游泳組相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;低溫游泳8周組MDA水平明顯低于常溫游泳8周組和8周對(duì)照組(P＜0.05);而低溫游泳8周與4周組相比，8周組低于4周組(P＜0.05)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，長(zhǎng)期有氧耐力運(yùn)動(dòng)可以降低自由基的生成以及對(duì)機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化的作用，這一結(jié)果與多數(shù)報(bào)道相一致。此外，在實(shí)驗(yàn)中8周低水溫游泳MDA水平明顯低于相同對(duì)照組和常溫游泳組(P＜0.05)，反映出長(zhǎng)時(shí)間低水溫游泳運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生了運(yùn)動(dòng)適應(yīng)，出現(xiàn)改善和降低自由基對(duì)機(jī)體的氧化損傷作用。其可能是由于運(yùn)動(dòng)與寒冷的雙重刺激，均引起機(jī)體的應(yīng)激反應(yīng)產(chǎn)生自由基，產(chǎn)生的自由基可引起機(jī)體代償性的抗氧化酶的活性提高，二者的多次重復(fù)刺激會(huì)使機(jī)體產(chǎn)生適應(yīng)，使機(jī)體自由基的產(chǎn)生和清除達(dá)到一個(gè)更高水平的平衡;當(dāng)機(jī)體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)適應(yīng)后，低水溫游泳運(yùn)動(dòng)引起的兒茶酚胺的分泌量下降，使自由基生成減少;再者長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)可降低血脂水平，降低因血脂升高所引起的機(jī)體過(guò)氧化的損傷作用，同時(shí)使大鼠體內(nèi)過(guò)氧化脂質(zhì)的降解和排泄，大鼠運(yùn)動(dòng)時(shí)組織消耗MDA的速率大于其產(chǎn)生的速率，則MDA的水平下降。

4.3 低水溫游泳對(duì)高脂血癥大鼠SOD、GSH－PX和TAOC活性的影響

超氧化物歧化酶(SOD)是一種金屬蛋白酶，是體內(nèi)非常重要的氧自由基清除劑，它能催化O－2·發(fā)生歧化反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镠2O2，是機(jī)體內(nèi)清除自由基的主要防線，對(duì)清除自由基、維護(hù)細(xì)胞膜完整性和線粒體超微結(jié)構(gòu)及其正常功能起重要作用。目前，多數(shù)研究報(bào)道耐力運(yùn)動(dòng)可以提高SOD的活性，降低機(jī)體過(guò)氧化作用，但也有不同的報(bào)道，這可能與不同實(shí)驗(yàn)所采取的運(yùn)動(dòng)方式、時(shí)間以及強(qiáng)度有關(guān)。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:低水溫游泳4周組SOD的活性高于常溫游泳4周組(P＜0.05)和對(duì)照4周組(P＜0.01)，低水溫游泳8周組SOD的活性高于對(duì)照8周組(P＜0.01)，而與常溫游泳8周組相比，雖有升高趨勢(shì)，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，低水溫游泳對(duì)改善高脂血癥大鼠自由基代謝，增強(qiáng)機(jī)體抗氧化酶的活性的效果優(yōu)于常溫游泳組，這可能與低水溫游泳產(chǎn)生雙重刺激，使高脂血癥大鼠機(jī)體自由基的生成以及清除達(dá)到新的適應(yīng)平衡有關(guān)，即高脂血癥大鼠機(jī)體內(nèi)抗氧化的酶已經(jīng)產(chǎn)生了適應(yīng)性變化，SOD的活力已能清除運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的自由基，從而達(dá)到增強(qiáng)機(jī)體抵抗自由基的氧化能力。曾有報(bào)道認(rèn)為，長(zhǎng)期的冬泳鍛煉可以提高SOD的活性，潘志軍［10］研究了12名冬泳愛(ài)好者安靜時(shí)和一次定量冬泳后紅細(xì)胞SOD活性及血漿MDA含量變化，結(jié)果顯示，安靜時(shí)冬泳愛(ài)好者紅細(xì)胞SOD活性明顯高于對(duì)照組，而MDA的含量明顯低于對(duì)照組;一次冬泳運(yùn)動(dòng)后，冬泳者紅細(xì)胞SOD的活力性和血漿MDA的含量與安靜時(shí)比較沒(méi)有顯著的變化。表明經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的冬泳鍛煉，冬泳愛(ài)好者的紅細(xì)胞內(nèi)的抗氧化酶產(chǎn)生了適應(yīng)性的變化，機(jī)體抗氧化酶的活性變化提高了抵抗自由基氧化的能力。

谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH－PX)是體內(nèi)廣泛存在的一種催化過(guò)氧化氫分解的酶，它能特異地催化還原型谷胱甘肽對(duì)氫過(guò)氧化物酶的還原反應(yīng)，阻斷脂質(zhì)過(guò)氧化的連鎖反應(yīng)，從而保護(hù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能的完整，起到抑制脂質(zhì)過(guò)氧化的作用。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，常溫游泳組的GSH－PX活性明顯高于對(duì)照組，而低溫游泳組的GSH－PX活性高于常溫游泳組和對(duì)照組(P＜0.05，P＜0.01)，說(shuō)明適宜的低水溫有氧運(yùn)動(dòng)可以提高機(jī)體的抗氧化的能力，降低機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化對(duì)機(jī)體的損傷作用，對(duì)心腦血管疾病的防治起到了一定的作用。抗氧化酶是在氧化應(yīng)激增強(qiáng)的情況下誘導(dǎo)產(chǎn)生的，低溫游泳運(yùn)動(dòng)的大鼠機(jī)體長(zhǎng)期受到寒冷刺激，可以激發(fā)機(jī)體的抗應(yīng)激能力，使抗氧化酶的活性升高，并使機(jī)體的抗氧化系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)較高的水平。Siems［11］等研究測(cè)定了經(jīng)常冬泳者及非冬泳者紅細(xì)胞和血漿中的氧化型及還原型谷胱甘肽(GSGS和GHS)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性和過(guò)氧化氫酶(CAT)的含量，結(jié)果表明，經(jīng)常冬泳者較非冬泳者的SOD的活性及CAT的含量升高，GSH含量升高，GSSG含量降低，說(shuō)明雖然冬泳時(shí)的冷刺激可引起機(jī)體的氧化應(yīng)激反應(yīng)，但經(jīng)常性的冬泳運(yùn)動(dòng)可以提高機(jī)體抗氧化應(yīng)激的適應(yīng)能力，表現(xiàn)出冬泳者抗氧化適應(yīng)的增強(qiáng)。

總抗氧化能力(T－AOC)可以反映機(jī)體總的抗氧化系統(tǒng)的能力和清除自由基的能力，機(jī)體內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)種類(lèi)較多且之間相互影響，所以單獨(dú)某一個(gè)指標(biāo)不能全面的反映機(jī)體的抗氧化能力的變化［12］，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，常溫游泳組的T－AOC活性明顯高于對(duì)照組，表明適宜強(qiáng)度的長(zhǎng)時(shí)間有氧運(yùn)動(dòng)后總抗氧化能力產(chǎn)生了較好的適應(yīng)性，說(shuō)明有氧運(yùn)動(dòng)可提高大鼠運(yùn)動(dòng)應(yīng)激的抗氧化適應(yīng)能力，這一結(jié)果同以往的文獻(xiàn)報(bào)道相一致。在本次實(shí)驗(yàn)中，低溫游泳組的T－AOC的活性高于對(duì)照組和常溫游泳組(P＜0.05，P＜0.01)，考慮其可能是因?yàn)榈退疁赜斡臼沁\(yùn)動(dòng)和寒冷對(duì)全身血管產(chǎn)生強(qiáng)烈刺激，增加了體內(nèi)各組織的生理活動(dòng)，使酶的活性增強(qiáng)，合成加快，提高了機(jī)體的總抗氧化能力。目前，有關(guān)運(yùn)動(dòng)對(duì)血清TAOC影響的研究報(bào)道尚少，特別是低水溫游泳對(duì)其影響以及具體機(jī)理有待進(jìn)一步的研究。

5 結(jié)論

1)高脂血癥狀態(tài)下，大鼠血清中MDA生成增加，SOD、GSH－PX、T－AOC活性下降。

2)運(yùn)動(dòng)組較對(duì)照組出現(xiàn)血脂降低，MDA生成減少，SOD、GSH－PX、T－AOC活性增強(qiáng)，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)可以降低血脂，增強(qiáng)機(jī)體自由基的清除能力，降低脂質(zhì)過(guò)氧化的損傷作用。

3)高脂血癥大鼠抗氧化能力的效果八周優(yōu)于四周，低水溫游泳組優(yōu)于常溫游泳組。

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