延安大學(xué)醫(yī)學(xué)院(延安716000)
阮彩蓮 米志寬 李小記
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高溫有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)高脂飲食大鼠高脂血癥改善作用*
延安大學(xué)醫(yī)學(xué)院(延安716000)
阮彩蓮米志寬李小記
摘要目的:探討高溫下進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)降低高脂飲食大鼠高脂血癥的干預(yù)效果。方法:150只大鼠進(jìn)行高脂飲食喂養(yǎng)4周后,隨機(jī)將其分為五組:高溫有氧運(yùn)動(dòng)組30只小鼠給予高溫有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù),每天使大鼠在36℃高溫下跑步10min,持續(xù)3周;常溫有氧運(yùn)動(dòng)組給予常溫有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù),每天使大鼠在23℃常溫下跑步10min,持續(xù)3周;藥物治療組30只,每天給予大鼠辛伐他汀1mg干預(yù);低脂飲食治療組30只,每天給予低脂飲食喂養(yǎng);常規(guī)飲食對(duì)照組30只給予高脂飲食喂養(yǎng)。結(jié)果:低密度脂蛋白干預(yù)實(shí)施3周后,高溫有氧運(yùn)動(dòng)組、常溫有氧運(yùn)動(dòng)組、藥物治療組和低脂飲食治療組的大鼠血清總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL-C)含量明顯下降,而血清HDL-C明顯增加,相比常規(guī)飲食對(duì)照組有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;高溫有氧運(yùn)動(dòng)組與常溫有氧運(yùn)動(dòng)組相比,血清TC和LDL-C含量下降更多,兩組相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而兩組相比血清HDL-C含量升高無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;高溫有氧運(yùn)動(dòng)組相比于飲食治療組降低血清TC、LDL-C效果更明顯,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且血清HDL-C升高更多;高溫有氧運(yùn)動(dòng)組與藥物治療組相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論:高溫下進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)可以顯著降低大鼠血清TC、LDL-C含量,其效果與藥物治療相當(dāng),且優(yōu)于常溫下的有氧運(yùn)動(dòng)和飲食療法。
主題詞高脂血癥/病理生理學(xué)體育運(yùn)動(dòng)飲食習(xí)慣膳食,高脂肪大鼠
高脂血癥是由機(jī)體脂代謝紊亂而導(dǎo)致血漿中甘油三酯、膽固醇和低密度脂蛋升高,而高密度脂蛋白降低的一種疾病[1],為多種疾病的危險(xiǎn)因素,若不及時(shí)治療會(huì)引起各種嚴(yán)重的疾病,如冠心病,腦梗塞,糖尿病,動(dòng)脈粥樣硬化等,其中最常見的疾病為冠心病[2]。隨著生活水平的提高,飲食習(xí)慣的改變,高血脂癥的發(fā)生率也越來(lái)越高,目前對(duì)高脂血癥的主要治療方法是飲食、運(yùn)動(dòng)和藥物療法,而長(zhǎng)期使用藥物控制血脂或多或少會(huì)產(chǎn)生一定的副作用[3]。因此,尋找一種可以替代藥物控制血脂的方法,成為當(dāng)前健康討論的熱門話題。大量研究表明[4],運(yùn)動(dòng)可以幫助機(jī)體改善血漿成分,增加對(duì)脂類的利用率,從而起到降低血脂的作用。運(yùn)動(dòng)分為有氧運(yùn)動(dòng)和無(wú)氧運(yùn)動(dòng),兩種運(yùn)動(dòng)對(duì)改善高脂血癥的作用不同。研究表明[5],有氧運(yùn)動(dòng)改善高脂血癥的作用優(yōu)于無(wú)氧運(yùn)動(dòng),常見的有氧運(yùn)動(dòng)包括跑步,游泳等,而運(yùn)動(dòng)所處的環(huán)境對(duì)降低血脂也有一定的影響,如何通過(guò)改變運(yùn)動(dòng)所處的環(huán)境從而增加運(yùn)動(dòng)的效果是值得探討研究的。高溫下有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)高脂血癥治療的研究已成為當(dāng)下一大熱點(diǎn)。我院經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的篩選和分組,以150只小鼠為研究對(duì)象,研究高溫有氧運(yùn)動(dòng)在降低高血脂中的作用,現(xiàn)報(bào)告如下。
材料和方法
1材料隨機(jī)選取我院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室(由西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院動(dòng)物管理中心提供)6~7周齡,健康的雄性Wistar大鼠150只,體重195~230g,飼養(yǎng)環(huán)境室溫23℃,相對(duì)濕度45%~55%,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通風(fēng)良好,氧分充足,光照良好,分籠飼養(yǎng)。常規(guī)飲食所用的飼料為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類動(dòng)物飼料;高脂飲食所用的高脂肪飼料(由西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院動(dòng)物管理中心提供)含有膽固醇2%,膽酸鈉0.5%,豬油10%,普通飼料87.5%,低脂飲食所用低脂肪飼料(由西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院動(dòng)物管理中心提供)不含膽固醇,膽酸鈉,豬油和其它含有脂肪的食物。常規(guī)飲食適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后,對(duì)所有大鼠進(jìn)行高脂膳食喂養(yǎng)4周,之后分為五組,每組各30只。高溫有氧運(yùn)動(dòng)組體重(214±8.79)g,TC(4.11±0.12)mmol/L,LDL-C(3.05±0.11)mmol/L,HDL-C(0.87±0.01)mmol/L;常溫有氧運(yùn)動(dòng)組體重(213±6.78)g,TC(4.08±0.15)mmol/L,LDL-C(3.07±0.10)mmol/L,HDL-C(0.79±0.03);藥物治療組體重(214±8.32)g,TC(4.09±0.09)mmol/L,LDL-C(3.04±0.04)mmol/L,HDL-C(0.88±0.04)mmol/L;低脂飲食治療組體重(214±7.86),TC(4.07±0.18),LDL-C(3.24±0.08),HDL-C(0.88±0.02)mmol/L;常規(guī)對(duì)照組體重(215±7.03)g,TC(4.14±0.16)mmol/L,LDL-C(3.02±0.21)mmol/L,HDL-C(0.84±0.02)mmol/L。五組大鼠體重、干預(yù)前TC、LDL-C和HDL-C相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。
2實(shí)驗(yàn)方法
2.1高脂血癥大鼠模型的建立:150只大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)10周后高膳食喂養(yǎng)4周,抽取血測(cè)定血液TC、LDL-C,測(cè)定的血脂含量顯著高于正常大鼠,所有大鼠均要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格稱重與身體功能適應(yīng)性訓(xùn)練,且均為健康大鼠,分為五組,每組30只,干預(yù)過(guò)程中改為正常飲食,各組大鼠給予的膳食量應(yīng)相同,光照,氧氣供應(yīng)充足且各個(gè)組光照和氧氣的量相等。
2.2高溫有氧運(yùn)動(dòng)組給予高溫下有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù):將大鼠置于溫度為36℃的高溫有氧運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi),首先將大鼠放置于高溫下的環(huán)境30min,應(yīng)保證所有大鼠在高溫下不會(huì)出現(xiàn)中暑等癥狀后方可進(jìn)行試驗(yàn),適應(yīng)期30min過(guò)后使大鼠在跑步機(jī)上跑步10min,速度為15km/h,每天跑步一次,有氧運(yùn)動(dòng)完成后將大鼠放回常溫下飼養(yǎng),給予常規(guī)飲食,共持續(xù)3周,3周后測(cè)定大鼠血液TC、LDL-C和HDL-C的值。
2.3常溫有氧運(yùn)動(dòng)組給予常溫下有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù):將大鼠置于溫度為23℃的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室內(nèi),大鼠在動(dòng)物跑臺(tái)跑步10min,速度同上,每天跑步1次,跑完后放置于常溫下飼養(yǎng),常規(guī)飲食,持續(xù)3周,3周后測(cè)定大鼠血液TC、LDL-C和HDL-C的值。
2.4藥物治療組對(duì)大鼠的干預(yù):在常規(guī)飲食中加入辛伐他汀,每天1mg,將藥物混于食物中。本實(shí)驗(yàn)已篩選出對(duì)該藥物吸收良好且不出現(xiàn)任何副反應(yīng)的大鼠。對(duì)本組30只大鼠持續(xù)用藥3周后停藥,測(cè)定血漿TC、LDL-C和HDL-C的含量。
2.5低脂飲食治療組對(duì)大鼠干預(yù):給予低脂飲食治療,所有大鼠給予低脂膳食飼養(yǎng),飼養(yǎng)溫度同其它組,3周后測(cè)定血清中TC、LDL-C和HDL-C的含量。
2.6常規(guī)對(duì)照組:給予常規(guī)飲食,常溫飼養(yǎng),不予以干預(yù)療法,3周后測(cè)定血TC、LDL-C和HDL-C的含量。
3觀察指標(biāo)3周后測(cè)定大鼠血TC、LDL-C和HDL-C的含量與實(shí)施干預(yù)前作比較,所有大鼠檢測(cè)血脂的前1d晚上均應(yīng)低脂飲食后禁食12h,次日早晨抽取靜脈血測(cè)試血脂含量,注意測(cè)量時(shí)大鼠應(yīng)處于空腹?fàn)顟B(tài),且身體健康狀況良好[6]。本實(shí)驗(yàn)測(cè)試采用日本東芝TVA-120FR全自動(dòng)生化分析醫(yī)檢測(cè)TC、LDL-C和HDL-C,干預(yù)開始之前和運(yùn)動(dòng)干預(yù)之后各監(jiān)測(cè)血脂一次。
4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法運(yùn)用SPSS14.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件,計(jì)量資料組間比較采用t檢驗(yàn),P<0.05認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
5結(jié)果
5.1各組與常規(guī)對(duì)照組比較,見表1。
表1 四組小鼠TC、LDL-C和HDL-C值比較
注:與相應(yīng)常規(guī)對(duì)照組數(shù)據(jù)相比,*P<0.05;與相應(yīng)常規(guī)對(duì)照組數(shù)據(jù)相比,**P<0.01;與相應(yīng)常規(guī)對(duì)照組數(shù)據(jù)相比,#P>0.05
由表1可見,除了常規(guī)對(duì)照組,各組TC和LDL-C均明顯低于實(shí)施干預(yù)之前,HDL-C含量顯著提高,說(shuō)明高脂血癥大鼠造模成功。四組大鼠3周后血清TC、LDL-C和HDL-C比較,高溫有氧運(yùn)動(dòng)組、常溫有氧運(yùn)動(dòng)組、藥物治療組及低脂飲食組與常規(guī)對(duì)照組相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。說(shuō)明該幾種干預(yù)均可起到改善高脂血癥,降低血脂的作用。
2高溫有氧運(yùn)動(dòng)組與常溫有氧運(yùn)動(dòng)組比較見表2。
表2 高溫有氧運(yùn)動(dòng)組與常溫有氧運(yùn)動(dòng)組TC、
由表2可見,高溫有氧運(yùn)動(dòng)組改善高脂血癥TC和LDL-C的效果與常溫有氧運(yùn)動(dòng)組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),而對(duì)HDL-C的改善效果不明顯,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
3高溫有氧運(yùn)動(dòng)組與藥物治療組比較見表3。
表3 高溫有氧運(yùn)動(dòng)組與藥物治療組TC、LDL-C
由表3可見,高溫有氧運(yùn)動(dòng)組改善高脂血癥的效果與藥物治療組比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),兩組對(duì)改善高脂血癥改善的效果相當(dāng),高溫有氧運(yùn)動(dòng)是否能替代藥物治療,有待進(jìn)一步研究。
4高溫有氧運(yùn)動(dòng)組與低脂飲食組比較見表4。
表4 高溫有氧運(yùn)動(dòng)組與低脂飲食組TC、LDL-C
由表4可見,高溫有氧運(yùn)動(dòng)組與低脂飲食組比較,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),高溫有氧運(yùn)動(dòng)降脂要比低脂飲食效果明顯。
5常溫有氧運(yùn)動(dòng)組與低脂飲食組比較見表5。
表5 常溫有氧運(yùn)動(dòng)組與低脂飲食組TC、LDL-C和
由表5可見,常溫有氧運(yùn)動(dòng)組與低脂飲食組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);但血清HDL-C的含量比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
討論
甘油三酯和膽固醇是判斷血脂高低的主要指標(biāo),在血循環(huán)中以非游離狀態(tài)存在,和蛋白結(jié)合成脂蛋白,主要的脂蛋白有乳糜微粒、極低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)[7]。HDL與冠心病(CHD)的發(fā)生呈負(fù)相關(guān),被人們稱為保護(hù)機(jī)體的“好膽固醇”[8],高脂血癥患者HDL一般會(huì)減少,而TC,LDL-C和VLDL-C會(huì)增加。高脂血癥引起的最常見的嚴(yán)重疾病為高脂血癥(CHD),一旦引起CHD,就會(huì)嚴(yán)重威脅人類生命健康。缺乏運(yùn)動(dòng)和高脂飲食是導(dǎo)致患者血脂升高,CHD發(fā)病率增高的兩個(gè)主要因素。因此,控制飲食、勤于運(yùn)動(dòng)是預(yù)防CHD最常采用的方法,運(yùn)動(dòng)療法在其中起著關(guān)鍵一環(huán)。
運(yùn)動(dòng)療法降低血脂含量原因有[8]:①脂肪代謝需要脂蛋白和脂肪酶參與,通過(guò)運(yùn)動(dòng)可以顯著增加血清中脂肪酶的含量,可以促進(jìn)LDL-C與HDL-C的轉(zhuǎn)換,使LDL-C降低,HDL-C增加,并且使血清中TG和非脂肪化脂肪酸水平降低,促進(jìn)TC的分解,降低血脂。②運(yùn)動(dòng)加速機(jī)體的代謝強(qiáng)度和代謝速度,加速脂肪組織分解,促進(jìn)TC利用,降低血清中TC和LDL-C濃度。③對(duì)患者進(jìn)行健康教育,讓患者及家屬知道健康飲食和適當(dāng)運(yùn)動(dòng)的重要性,有利于控制高脂血癥的發(fā)展,降低日后住院率。
適當(dāng)?shù)母邷叵聶C(jī)體代謝增快,產(chǎn)熱量增多,但其對(duì)降低血脂的作用目前尚不明確。本研究中高溫有氧運(yùn)動(dòng)與藥物治療相比血脂降低程度相當(dāng),說(shuō)明高溫下的有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)高脂血癥的預(yù)防及初期治療有明顯的效果,堅(jiān)持鍛煉將有希望和用藥治療想媲美,但高溫有氧運(yùn)動(dòng)療法是否能夠取代藥物治療,尚無(wú)定論。由于高溫環(huán)境制作成本高,在秋冬時(shí)節(jié)制造高溫環(huán)境需要耗費(fèi)大量的能量,而且人在高溫環(huán)境中感受悶熱,常溫下有氧運(yùn)動(dòng)感受清涼,因此還未得到普及。高溫有氧運(yùn)動(dòng)療法治療高脂血癥還存在一些缺陷,比如如何設(shè)置溫度才能發(fā)揮最好的運(yùn)動(dòng)效果,人們?cè)诟邷叵潞挂捍罅苛魇?huì)不會(huì)產(chǎn)生體液紊亂,會(huì)不會(huì)出現(xiàn)類似中暑的癥狀等等。
隨著社會(huì)發(fā)展,生活水平的提高,人們對(duì)不同種類營(yíng)養(yǎng)的需求也越來(lái)越多,許多高脂食物愛好者平日里飲食中的脂類含量已高于一般標(biāo)準(zhǔn),這些人發(fā)生高脂血癥的風(fēng)險(xiǎn)就大大提高,而此類患者往往不會(huì)對(duì)高脂血癥引起足夠的重視,對(duì)于飲食療法的依從性也不是很好。因此,對(duì)高脂血癥的和治療如果單單使用飲食療法不能滿足人們對(duì)美食的需求,降低血脂的效果也一般。
有氧運(yùn)動(dòng)可以增強(qiáng)心肺功能,提高免疫力。本研究證實(shí),運(yùn)動(dòng)療法對(duì)降低血脂作用明顯,廣泛被人們接受,運(yùn)動(dòng)療法能否行之有效,關(guān)鍵在于患者日常生活中能不能持之以恒。研究顯示,高脂血癥須注意的三點(diǎn)有:控制飲食、增加運(yùn)動(dòng)以及調(diào)暢情志[9]。研究顯示[10],高脂血癥患者從小的強(qiáng)度開始,逐漸增加強(qiáng)度,循序漸進(jìn),6周之后會(huì)有明顯療效。文獻(xiàn)報(bào)道[11],選擇不同強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)都有一定的降低高脂血癥的作用,高中低強(qiáng)度的走跑和游泳訓(xùn)練都可降低血脂。因此,運(yùn)動(dòng)效果主要依靠當(dāng)時(shí)所處的環(huán)境和能否堅(jiān)持。
運(yùn)動(dòng)療法是中老年人日常生活中可行有效的控制血脂的方法,運(yùn)動(dòng)療法和飲食療法結(jié)合,既可以在一定程度上滿足人們對(duì)美食的需求,又可控制和降低血脂,應(yīng)成為控制高脂血癥的主要方法之一。
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(收稿:2015-03-06)
Improvement effect of high temperature aerobic exercise on hyperlipidemia of rats with high fat diet
Medical School of Yan’an University (Yan’an 716000)
Ruan CailianMi ZhikuanLi Xiaoji
ABSTRACTObjective: To investigate the intervention effect of aerobic exercise under high temperature which can reduce the hyperlipidemia of rats fed with high fat diet. Methods: 150 rats were randomly selected and fed with a high fat diet, after 4 weeks, it can be divided into 5 groups at random: 30 mice in high temperature aerobic exercise group were given high temperature aerobic exercise intervention, and the rats were made to running at 36 ℃ 10 min every day, lasting for 3 weeks; normal temperature aerobic exercise group was given room temperature aerobic exercise intervention, every day the mice were made to running for 10 min at 23 ℃ for 3 weeks; every day 1 mg simvastatin was given to the 30 rats in drug treatment group of to intervene; a low fat diet was given to the 30 rats in low fat diet treatment group every day; in regular diet control group, a high fat diet was offered to 30 rats continually. After three weeks the serum TC,LDL-C content of the rats in each group were compared. Results: After three weeks' intervention, the serum TC,LDL-C content of rats in high temperature aerobic exercise group, the normal temperature aerobic exercise group, drug treatment group and the low fat diet treatment group decreased obviously, and the serum HDL-C increased obviously, and it has the statistical significance compared with the conventional diet control group. When the high temperature aerobic exercise group compared with normal temperature aerobic exercise group, the content of serum TC and LDL-C decreased more, and it had the statistical significance while the rose content of serum HDL-C had no statistical significance; compared to the diet therapy group, the high temperature aerobic exercise group could reduce the serum TC, LDL-C more evidently, the differences between the two groups were statistically significant, serum HDL-C leel elevated more, and the differences were significant. Compared with the drug therapy group, the high temperature aerobic exercise group had no statistical significance. Conclusion: Under the high temperature aerobic exercise can significantly reduce the rats serum content of TC, LDL-C, its effect has no significant difference with drug therapy, and is better than the aerobic exercise and diet therapy in normal temperature. Therefore, high temperature aerobic exercise has obvious effects for the treatment of hyperlipidemia.
KEY WORDSHyperlipidaemias/physiopathologySportsFood habitsDiet,high-fatRats
【中圖分類號(hào)】R363
【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
doi:10.3969/j.issn.1000-7377.2016.03.006
*延安大學(xué)自然科學(xué)專項(xiàng)基金項(xiàng)目(YDQ2013-01)