藺海旗，林文弢，翁錫全，王震

(1．華南理工大學(xué)體育學(xué)院，廣東廣州 510641;2．廣州體育學(xué)院，廣東 廣州 510500;3．廣東青年職業(yè)學(xué)院，廣東廣州 510507)

腎素－血管緊張素－醛固酮系統(tǒng)(renin－angiotensin－aldosterone system，RAAS)作為激素系統(tǒng)，廣泛參與機(jī)體的應(yīng)激反應(yīng)。隨著生命科學(xué)技術(shù)的日臻完善，人們發(fā)現(xiàn)其不僅具有對機(jī)體的水、電解質(zhì)平衡等進(jìn)行調(diào)節(jié)的經(jīng)典作用，且在臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如腎臟［1］等疾病的發(fā)生、預(yù)防及治療過程中也具有重要意義，尤其是AngⅡ與腎臟功能的研究備受關(guān)注。研究顯示，血管緊張素有可引起腎臟形態(tài)及功能變化的非血流動(dòng)力學(xué)效應(yīng)［2］?？梢?，RAAS與腎臟功能的關(guān)系甚密。在體育科學(xué)領(lǐng)域，有關(guān)運(yùn)動(dòng)與腎素－血管緊張素－醛固酮系統(tǒng)的研究已有報(bào)道，但關(guān)于耐力運(yùn)動(dòng)后血清腎素－血管緊張素－醛固酮系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)性腎功能異常之間的關(guān)系報(bào)道鮮見。本研究以參加2011年全國綠道長跑挑戰(zhàn)賽30km的男子為對象，觀察男子30km跑后血清腎素－血管緊張素－醛固酮系統(tǒng)和尿蛋白及其組份的變化，探討男子30km跑對腎素－血管緊張素－醛固酮系統(tǒng)的影響及其與運(yùn)動(dòng)性腎功能異常之間的關(guān)系，旨在為闡述運(yùn)動(dòng)性蛋白尿的生成機(jī)制提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究對象

研究對象為參加2011年全國綠道長跑挑戰(zhàn)賽30km的男子10名，身體健康狀況良好，無內(nèi)分泌、泌尿系統(tǒng)等疾患，有一定時(shí)間的長跑背景，且均在知情同意下自愿參與該研究，基本信息見表1。

表1 受試者基本情況

1.2 運(yùn)動(dòng)負(fù)荷方法

10名受試者以主辦方規(guī)定的男子30km路線繞肇慶星湖綠道跑，每圈為15km，共兩圈。天氣多云轉(zhuǎn)晴，高溫19℃，相對濕度50%，無風(fēng)。

1.3 樣品采集

血樣采集與保存:晨起6:00、運(yùn)動(dòng)后即刻肘靜脈取血3ml，靜置30min，3000r/min離心10min，分離血清，－20℃保存、待測血清腎素、血管緊張素Ⅱ、醛固酮。同時(shí)各采集指尖血測血乳酸。

尿樣制備與保存:用無菌瓶分別收集晨起6:00、運(yùn)動(dòng)后15min～20min尿液，并及時(shí)保存于冰塊中，同時(shí)記錄尿液容積及睡前、晨起的集尿時(shí)間和運(yùn)動(dòng)成績。隨后將部分尿液分裝于無菌Corning離心管中，4℃、3000r/min離心15min，收集上清，－20℃保存、待測尿Alb、β2－MG。測試前如有沉淀形成，應(yīng)再次離心。剩余尿液直接用于尿總蛋白的定量測定。

1.4 評測指標(biāo)及方法

血乳酸采用EKF－C－Line GP血乳酸鹽分析儀測試;尿總蛋白(TP)應(yīng)用雙縮脲法測定，儀器為S22PC分光光度計(jì)，試劑購于南京建成生物工程研究所;血清腎素(Renin)、血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)、醛固酮(Ald)、尿白蛋白(Alb)和尿β2－微球蛋白(β2－MG)均采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測試，試劑購自上海BlueGene生物科技有限公司，儀器為RT－2100C型多功能酶標(biāo)儀。為排除尿量的影響，靈敏、真實(shí)反映腎功能的改變，尿蛋白含量以每分排泄量(μg/min)表示，計(jì)算公式:

百分濃度(mg/%)=(尿蛋白毫克數(shù)÷尿液毫升數(shù))×100%

每分排泄量(μg/min)=［mg% ×尿量(ml)÷集尿時(shí)間(min)］×1000

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

利用SPSS15.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用獨(dú)立樣本配對T檢驗(yàn)進(jìn)行分析，顯著性水平為P＜0.05，非常顯著性水平為P＜0.01。

2 研究結(jié)果

2.1 男子30km跑前后血乳酸值的變化

由表2可見，男子30km跑后血乳酸濃度為5.31±2.05 mol/L，與運(yùn)動(dòng)前(1.27±0.30 mol/L)相比，具有非常顯著性增加(P＜0.01)。

表2 男子30km跑前后血乳酸值的變化

2.2 男子30km跑前后尿蛋白及其組份的變化

依表3可知，較運(yùn)動(dòng)前相比，男子30km跑后尿總蛋白、白蛋白呈現(xiàn)非常顯著性增加(P＜0.01)，β2－MG具有顯著性差異(P＜0.05);Alb/β2－MG比值較運(yùn)動(dòng)前有所增加，且具有顯著性水平(P＜0.05)，見表4。

表3 男子30km跑前后尿蛋白及其組份的變化

表4 男子30km跑前后尿液Alb/β2－MG比值的變化

2.3 男子30km跑前后腎素－血管緊張素－醛固酮系統(tǒng)的變化

依表5所示，男子30km跑后，與運(yùn)動(dòng)前比較，血清腎素水平具有非常顯著性升高(P＜0.01);血管緊張素Ⅱ具有顯著性差異(P＜0.05);醛固酮濃度雖有所增加，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

表5 男子30km跑后血清腎素－血管緊張素Ⅱ－醛固酮的變化

3 分析與討論

3.1 男子30km跑對尿蛋白及其組份的影響

在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中測血乳酸，可用于監(jiān)測運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)體能量代謝的變化。研究發(fā)現(xiàn)，有1/3的馬拉松選手血乳酸達(dá)4mmol/L以上，提示馬拉松賽對業(yè)余選手仍是有氧代謝為主、無氧代謝為次的混氧運(yùn)動(dòng)［3］。本研究中，30km跑后即刻血乳酸在5mol/L左右，表明機(jī)體以有氧代謝供能為主，與長時(shí)間耐力運(yùn)動(dòng)能量供給規(guī)律相吻合。跑后血乳酸值略高，可能與終點(diǎn)沖刺有關(guān)。研究認(rèn)為乳酸堆積可造成尿液酸度增加，且血乳酸與尿蛋白呈指數(shù)關(guān)系［4］。運(yùn)動(dòng)性尿蛋白排泄量與強(qiáng)度大、乳酸高、時(shí)間長的糖酵解供能為主的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷密切相關(guān)。

正常人尿蛋白含量極少，濃度為2mg/%左右。一般尿白蛋白大于400mg/24h則認(rèn)為有糖尿病腎病。檢測尿中白蛋白的含量有助于判斷腎臟疾病的部位，特別是腎小球?yàn)V過膜通透性的改變。正常情況下，尿β2－MG含量不高于0.3mg/L。當(dāng)腎小管受到損害，重吸收功能下降，可使尿中 β2－MG明顯升高。

目前，有關(guān)運(yùn)動(dòng)與 TP、Alb、β2－MG的研究很多，主要結(jié)論:大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后運(yùn)動(dòng)性尿蛋白主要為腎小球－腎小管混合型，尿蛋白以Alb、β2－MG為主;中小強(qiáng)度或長時(shí)間持續(xù)運(yùn)動(dòng)后尿蛋白主要是腎小球型，蛋白質(zhì)以Alb為主;影響尿蛋白排出率主要因素是運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度;在應(yīng)用尿蛋白組份評定運(yùn)動(dòng)員身體負(fù)荷情況的變化時(shí)，尿Alb與β2－MG的排出量的變化比尿TP排出量的變化更靈敏。

本研究顯示，30km跑后尿TP、Alb較運(yùn)動(dòng)前極顯著增加(P＜0.01)，尿β2－MG顯著增加(P＜0.05)，提示30km跑后腎小球、腎小管功能暫時(shí)異常，說明30km跑引起腎臟功能暫時(shí)性改變，出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)性腎功能異常。研究發(fā)現(xiàn)，不同的運(yùn)動(dòng)形式都可使尿蛋白排泄量增加，表現(xiàn)腎功能異常，提示運(yùn)動(dòng)對機(jī)體作為一種應(yīng)激，不隨運(yùn)動(dòng)方式的改變均可致使腎臟功能呈現(xiàn)不同程度的異常。同時(shí)依表4可見，30km跑后尿Alb排泄率(P＜0.01)較β2－MG(P＜0.05)的大，表明30km跑對腎小球功能的影響程度大于對腎小管的影響，運(yùn)動(dòng)后尿蛋白主要是腎小球型，與上述主要研究結(jié)果較為一致。目前有關(guān)運(yùn)動(dòng)性蛋白尿的生成機(jī)制的研究和假設(shè)很多，認(rèn)為機(jī)械損傷和腎小球?yàn)V過膜通透性增加及腎小管重吸收功能改變可能是造成運(yùn)動(dòng)性蛋白尿的直接原因。在30km跑過程中，運(yùn)動(dòng)的刺激造成機(jī)體一定程度的應(yīng)激反應(yīng)，加之運(yùn)動(dòng)時(shí)長時(shí)間的落地震動(dòng)可致腎臟造成機(jī)械損傷，可能是影響尿蛋白排泄增多的因素之一。Mydlík等［5］最近報(bào)道，馬拉松和16km 跑后，尿蛋白、Alb、CK、CK－MB、肌紅蛋白等均顯著增多，而腎小球?yàn)V過濾(GFR)、FE－Na均顯著下降，認(rèn)為運(yùn)動(dòng)性蛋白尿的形成與機(jī)體脫水、腎臟毛細(xì)血管收縮、腎小球毛細(xì)血管滲透壓增加、腎小管重吸收功能減弱、肌損傷和肌蛋白釋放入血、RAAS系統(tǒng)活性增加等有關(guān)。30km跑可引起腎功能的改變，這可能與血清腎素－血管緊張素－醛固酮系統(tǒng)活性的改變密切相關(guān)，其具體作用機(jī)制有待深入探討。

最近，Kohler等［6］從尿蛋白組學(xué)角度，應(yīng)用2－DE和 MS技術(shù)對不同項(xiàng)目(耐力、團(tuán)體、力量)運(yùn)動(dòng)后尿蛋白組份及2－DE圖譜進(jìn)行了分析研究，打破以往僅針對幾個(gè)已知蛋白研究的局限，為揭示運(yùn)動(dòng)性蛋白尿的生成機(jī)制提供了新的視野與動(dòng)向［7］。

3.2 男子30km跑對腎素－血管緊張素－醛固酮系統(tǒng)的影響

腎素－血管緊張素－醛固酮系統(tǒng)在生理功能上相互協(xié)同，對機(jī)體水、Na+、K+等電解質(zhì)及機(jī)體滲透壓平衡都具有重要調(diào)節(jié)作用，同時(shí)，對血壓也具有重要調(diào)節(jié)作用。

RAAS受多種因素影響，不同運(yùn)動(dòng)時(shí)間、強(qiáng)度、姿勢、環(huán)境均可引起RAAS變化。

早期報(bào)道顯示［8］，正常成年男性經(jīng)4個(gè)月的耐力訓(xùn)練后，身體活動(dòng)能力顯著增強(qiáng)，而RAAS系統(tǒng)卻有所下降，且身體活動(dòng)能力與PRA成負(fù)相關(guān)(r=－0.49，P＜0.01)。男子100km超長馬拉松跑后攝水并未過量，其尿比重、血漿容量增加與運(yùn)動(dòng)引起RAAS活性增加有關(guān)［9］。Chantemele等發(fā)現(xiàn)，飛輪運(yùn)動(dòng)組和對照組臥位后第二天和90天期間，腎素、醛固酮均顯著增加，但站立后又恢復(fù)先前水平［10］。研究顯示［11］，成年 SD大鼠經(jīng)4周高住低練后，心肌血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)、血管緊張素原(AGT)和血管緊張素II 1型受體(AT1)的 mRAN表達(dá)受到抑制，而心內(nèi)膜ACE、AT1蛋白表達(dá)卻增多，提示生理性心肌肥大與RAAS系統(tǒng)某部位的調(diào)節(jié)有關(guān)。Gilli等［12］發(fā)現(xiàn)長跑運(yùn)動(dòng)后，血中腎素活性較運(yùn)動(dòng)前顯著增加，低中強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后，腎素和血管緊張素Ⅱ增加程度基本一致，大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，血管緊張素Ⅱ的增加最明顯。

本研究發(fā)現(xiàn)，30km跑后血清腎素含量較運(yùn)動(dòng)前極顯著增加(P＜0.01)，AngⅡ顯著增加(P＜0.05)，醛固酮雖有所增加，但無顯著性差異。提示腎素、血管緊張素的應(yīng)激反應(yīng)明顯。其機(jī)制可能是:30km跑程中，機(jī)體排汗丟失大量水分，導(dǎo)致體液減少進(jìn)而降低腎血流量，同時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)血液重新分配進(jìn)一步降低腎血流量，造成腎臟缺血，并通過入球小動(dòng)脈內(nèi)的牽張感受器和遠(yuǎn)曲小管壁上的致密斑感受器，促使球旁細(xì)胞分泌更多的腎素;交感神經(jīng)興奮不僅可使血清腎素增多，還會(huì)通過交感－腎上腺軸，使腎上腺髓質(zhì)分泌大量的腎上腺素和去甲腎上腺素，這兩種物質(zhì)既能同腎血管上的受體結(jié)合導(dǎo)致腎血管收縮，也可直接刺激球旁細(xì)胞分泌更多的腎素。血漿中的腎素增多將會(huì)導(dǎo)致血漿中AngⅡ的活性大大增加;運(yùn)動(dòng)時(shí)肝血流量下降，減少了對腎素、AngⅠ、AngⅡ的消除，也致使血液中腎素、AngⅡ的濃度增高;腎素、AngⅡ的含量升高進(jìn)一步激發(fā)醛固酮升高，促進(jìn)對 Na+、Cl－的重吸收［13］。研究表明［5］，馬拉松和 16km 跑后RAAS系統(tǒng)活性的增加是引起運(yùn)動(dòng)性腎功能異常的因素之一，這是一種與運(yùn)動(dòng)時(shí)間有關(guān)的可逆性病理變化。

AngⅡ作用于腎小球出球小動(dòng)脈及系膜細(xì)胞AngⅡ受體，引起出球小動(dòng)脈強(qiáng)烈收縮，腎小球血量下降，血流緩慢，造成毛細(xì)血管膨脹，腎小球?yàn)V過膜通透性增加，血漿蛋白濾出增加，因而尿蛋白增加，表明AngⅡ在蛋白尿的形成中有重要作用。在運(yùn)動(dòng)過程中醛固酮濃度增加，不完全是由于腎素水平的升高［14］，K+、ACTH濃度的增加，醛固酮廓清率降低都有可能導(dǎo)致醛固酮濃度的升高。

血漿醛固酮的濃度隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間的增加而增加。在運(yùn)動(dòng)過程中，腎素－血管緊張素系統(tǒng)對調(diào)節(jié)醛固酮分泌起著重要作用。其意義在于盡力維持體內(nèi)水和電解質(zhì)的平衡，特別是在炎熱環(huán)境進(jìn)行長時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)，其調(diào)節(jié)作用更為重要，加速腎遠(yuǎn)曲小管對鈉離子的重吸收，減少失鈉、失水，對細(xì)胞外液的容量具有重要的作用。

4 小結(jié)

4.1 30km跑后尿蛋白、白蛋白、β2－微球蛋白顯著增多，提示機(jī)體出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)性腎功能異常，腎小球、腎小管可能受到暫時(shí)性損傷。

4.2 30km跑后，血清腎素－血管緊張素－醛固酮系統(tǒng)應(yīng)激明顯，表現(xiàn)為血清腎素、血管緊張素Ⅱ活性顯著升高，其在一定程度上參與運(yùn)動(dòng)性蛋白尿的生成，但其對腎臟功能的影響機(jī)制需進(jìn)一步探討。

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