杜 霞，藤井久雄，馬福海

(1.青海省體育科學研究所，青海 西寧 810000；2.日本仙臺大學，日本 宮城縣 989-1692；3.國家體育總局 高原訓練研究重點實驗室，青海 西寧 810000；4.青海省高原體育科學優(yōu)秀重點實驗室，青海 西寧 810000)

眾所周知，運動可以很好地改善血脂代謝從而達到降脂作用，且有研究表明，耐力性運動訓練可以起到較好的防治血脂異常的作用，因此，運動治療被認為是調節(jié)血脂異常的有效手段之一。不同海拔高度下的低氧暴露及運動對血脂的影響不同，本文就此采用不同海拔及組合模式的低氧暴露和運動對大鼠進行實驗對比研究，通過血脂TC、TG、HDL、LDL、LEP等指標進行比較研究，以便為不同海拔高度下的血脂變化及瘦素變化的研究和應用提供參考依據。

1 研究方法

1.1 動物分組

本實驗采用9周齡wistar雄性大鼠80只(體重269.38±6.24g)，分為兩大組，即非運動組和運動組，每組分為0m、2 200m(氧濃度16.02%)、2 200+3 500m(氧濃度16.02%+13.59%)、3 500m(氧濃度13.59%)共4組，每小組大鼠10只。在室溫23℃、濕度50%、光線充足，通風通暢的低氧環(huán)境養(yǎng)育6周，自由飲水，常規(guī)飼料喂養(yǎng)。

1.2 實驗方法

采用日本富士公司低氧分壓系統(tǒng)(Fuji動物環(huán)境制御低酸素システム：藤醫(yī)科産業(yè))及日本小野測器ONO SOKKI制造的數(shù)字轉速計TM-2110。實驗方法為運動組大鼠每天在坡度為0的動物跑臺上以20～22m/min的速度進行運動訓練90min，1天1次，每周5次共6周，非運動組無運動負荷。實驗結束后取血進行膽固醇(TCH)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、甘油三酯(TG)以及瘦素(LEP)進行測試。本研究所有的實驗均在日本仙臺大學低氧實驗室完成。

1.3 檢測方法

6周飼養(yǎng)結束后，麻醉后解剖取腹大靜脈血3～5mL，采用枸櫞酸鈉抗凝劑試管，輕輕混勻，防止血液凝固。每份標本進行3次測定取平均值。

1.4 數(shù)據處理

所有數(shù)據均經 SPSS22.0數(shù)據處理軟件包和 Microsoft Excel 2010軟件進行統(tǒng)計學處理，數(shù)據以平均值±標準差表示，所有數(shù)據選用方差分析(Paired-Samples Test統(tǒng)計學方法)進行組間差異統(tǒng)計處理，顯著標準為P<0.05，非常顯著標準為P<0.01(見表1)。

表1 不同海拔高度低氧暴露及運動大鼠的變化TCH、HDL、LDL、TG及LEP的變化

指標組別0m2 200m2 200m+3 500m3 500mTCH(mg/dl)非運動91.83±4.5190.83±8.3190.8±5.1888.4±3.82運動84.38±5.64△△83.46±4.26△80.44±5.18△△83.51±4.07△HDL(mg/dl)非運動47.54±3.6649.15±4.4847.71±3.8849.37±1.74運動51.58±3.97△51.61±3.9150.91±1.93△53.84±3.77△△LDL(mg/dl)非運動30.56±4.1130.08±4.3230.92±3.3126.25±4.5運動21.46±4.22△△21.67±4.28△△19.41±5.01△△19.7±4.39△△TG(mg/dl)非運動68.62±3.5158.01±4.14**60.88±6.38**63.92±5.79運動56.68±3.36△△50.93±5.92△△50.6±6.01*△△49.83±2.55*△△Lep(ng/mL)非運動2.70±0.892.34±0.781.17±1.04**0.99±0.60**運動2.59±0.572.11±0.481.89±0.35*1.55±0.61**

注：非運動和運動組不同海拔間自身比較*為P<0.05，**為P<0.01；運動和非運動組相同海拔間比較△P<0.05，△△P<0.01。

2 研究結果

2.1 膽固醇(TCH)

(1)不同海拔結果比較，非運動組和運動組表現(xiàn)為隨著海拔上升呈下降趨勢，非運動組和運動組分別在3 500m和2 200+3 500m下降到最低水平，與0 m比較，TCH下降了3.74%和4.67%，無明顯差異。

(2)相同海拔結果比較，運動組TCH整體水平均低于非運動組，在0m、2 200m、2 200+3 500m和3 500m時分別低8.11%(P<0.01)、8.11%(P<0.05)、11.4%(P<0.01)和5.53%(P<0.05)，差異顯著。

2.2 高密度脂蛋白(HDL)

(1)不同海拔結果比較，非運動組和運動組表現(xiàn)為隨著海拔上升而下降再上升的趨勢，均以3 500m的升高幅度最大，但無顯著差異。

(2)相同海拔結果比較，運動組HDL整體水平均高于非運動組，0m、2 200+3 500m、3 500m時分別高8.5%、6.71%、9.05%，其中0m、2 200+3 500m差異顯著(<0.05)，3 500m差異極顯著(P<0.01)。

2.3 低密度脂蛋白(LDL)

(1)不同海拔結果比較，非運動組和運動組表現(xiàn)為隨著海拔升高而上升再下降的趨勢，非運動組和運動組均LDL在3 500m下降到最低水平，與0m比較下降了14.1%和8.2%，無明顯差異。

(2)相同海拔結果比較，非運動組和運動組LDL整體水平均低于非運動組，在0m、2 200m、2 200+3 500m、3 500m時分別下降了29.9%、28%、37.2%、25%，差異極顯著(P<0.01)。

2.4 甘油三酯(TG)

(1)不同海拔結果比較，非運動組和運動組表現(xiàn)為隨著海拔高度升高而下降的趨勢，與0m比較，非運動組2 200m和2 200+3 500m差異極顯著(P<0.01)，運動組在2 200+3 500m、3 500m差異顯著(P<0.05)。

(2)非運動組和運動組相同海拔結果比較來看，運動組TG整體水平均低于非運動組，0m、2 200m、2 200+3 500m、3 500m時下降了17.3%、12.2%、16.9%、16.1%，差異極顯著(P<0.01)。

3.5 血清瘦素(Lep)

(1)不同海拔結果比較，非運動組和運動組表現(xiàn)為隨著海拔高度升高而持續(xù)下降的趨勢，與0m比較，非運動組2 200+3 500m、3 500m和運動組分別下降了56.7%，63.3%，40.2%(P<0.01)，差異極顯著；運動組2 200m和 2 200+3 500m下降了18.5%和 27%，差異顯著(P<0.05)。

(2)相同海拔結果比較，0m和2 200m時運動組低于非運動組，分別低4.1%和9.8%；2 200+3 500m和3 500m時運動組高于非運動組，分別高61.5%和56.6%，但均無顯著性差異。

3 分析與討論

3.1 不同海拔高度低氧暴露及運動對血脂的影響

血脂異常是冠心病等心血管疾病發(fā)生的主要危險因素[1]。而高密度脂蛋白(HDL)可以幫助機體清除動脈壁膽固醇，是冠心病的防御保護因子。有關血脂的研究表明，單純低氧有利于血脂代謝的改善但作用有限[2]；而運動可以很好地改善血脂代謝從而達到降脂作用，因此運動治療被認為是調節(jié)血脂異常的有效手段之一；但通過低氧和運動兩種負荷協(xié)同作用，其改善血脂代謝的效果更為明顯，且比單純運動的效果更好[3]。

有研究通過對大鼠分別進行4周常氧運動、低氧和低氧運動，發(fā)現(xiàn)常氧運動能顯著降低血清TG和TC濃度，但對HDL和LDL影響不顯著；單純低氧能降低血清TG、TC、LDL濃度和升高HDL濃度，而低氧結合運動的確能極顯著降低血清TG和TC濃度，HDL濃度顯著升高和降低LDL濃度，并提示低氧運動通過增加兩種負荷共同作用，其改善血脂代謝的效果比常氧運動更為明顯[4]。本研究在進行了6周不同海拔的低氧與低氧運動相結合的訓練后，結果顯示，非運動組和運動組TC、TG、LDL表現(xiàn)為隨著海拔上升呈下降、HDL濃度增加的趨勢。翁錫全等研究也發(fā)現(xiàn)低氧運動或間歇低氧剌激均可使大鼠血清TC、LDL、TG顯著下降，HDL顯著升高，說明低氧和運動均可影響血脂的代謝。有研究通過低氧運動組與常氧運動組比較發(fā)現(xiàn)，低氧運動組TG、TC、LDL-C下降幅度和HDL-C上升幅度活性提高更明顯[7]，本研究運動組和非運動組在相同海拔下相比，運動組TC、TG、LDL均顯著低于非運動組(P<0.05-0.01)，而HDL顯著高于非運動組，與以往有人曾對中國內地海拔9m以及青海海拔2 260m、3 460m三地的中老年人的血脂調查發(fā)現(xiàn)，隨著居住地的海拔升高，血脂中抗動脈硬化成分高密度脂蛋白膽固醇的水平也越高的結果相同，說明低氧環(huán)境下運動雙重刺激改善血脂代謝比單純低氧暴露更為有效，更有利于外周組織膽固醇的清除，能有效防止由血脂代謝紊亂導致的動脈粥樣硬化，預防心血管疾病。

3.2 不同海拔高度低氧暴露及運動對瘦素(Lep)的影響

瘦素(Leptin)是由脂肪組織分泌的一種循環(huán)激素，也是重要的內分泌調節(jié)因子，在調節(jié)機體能量代謝、抑制飲食、參與生殖調控、減輕體重、免疫及血管增生等方面發(fā)揮著重要作用，其水平的變化可作為早期高血脂、肥胖癥等脂肪代謝紊亂的靈敏指標。

有關低氧與瘦素的關系，大多研究認為在短時間低氧環(huán)境下脂肪細胞分化會受到抑制，脂肪細胞難以形成；低氧又可刺激機體瘦素、其受體基因表達增加，瘦素含量增多，食欲受到抑制，同時通過中樞和外周途徑來調節(jié)體重，使機體體重下降。如Tschop等發(fā)現(xiàn)在高原低壓低氧環(huán)境中暴露20h，人的血清瘦素含量增加，食欲減退[5]。還有研究也發(fā)現(xiàn)在海拔4 300m高原居留48h后血清瘦素含量增加，且持續(xù)到在此高度居留7d后[6]。而本研究對大鼠采用42d低氧暴露發(fā)現(xiàn)，運動組和非運動組瘦素含量隨著海拔高度的上升呈持續(xù)下降的趨勢，且在2 200+3 500m和3 500m時變化明顯(P<0.01)，同時體重隨著海拔的升高持續(xù)下降，并在2 200+3 500m時達到最低水平。Zaccaria等也研究發(fā)現(xiàn)高原(5 050m)低氧暴露15～20d血清瘦素和體重指數(shù)都顯著下降[7]，這與低氧導致鼠的食物攝入減少，血清瘦素含量減少，體重下降[8]有關，同時也說明在海拔高度3 500m以上以及2周以上時間低氧暴露才能引起瘦素的顯著變化。

有關低氧運動對瘦素的影響，有學者通過對大鼠4周低氧運動實驗發(fā)現(xiàn)，常氧運動組和低氧運動組血清瘦素下降(P<0.05)，并認為低氧運動組大鼠血清瘦素含量下降，不是因為脂肪分泌瘦素被抑制引起而可能是體脂總量減少造成的[9]。本研究發(fā)現(xiàn)經過6周的不同海拔高度低氧與運動相結合訓練后，運動組隨著海拔高度的上升呈持續(xù)下降的趨勢，在2 200m和2 200+3 500m下降了18.5%和 27%(P<0.05)，3 500m時下降了40.2%(P<0.01)，同時本研究還發(fā)現(xiàn)運動組體重隨著海拔高度升高而持續(xù)下降，尤其是在2 200+3 500m和3 500m時變化較明顯(P<0.01)；同時運動組與非運動組相比，運動組整體水平均低于非運動組，且差異極顯著(P<0.01)。說明低氧與運動的雙重刺激下可使瘦素水平和體重下降，尤其是2 200+3 500m交替訓練模式和以及3 500m較高海拔更能有效調節(jié)降低瘦素含量，從而有效控制肥胖，預防冠心病。

4 結論

(1)本研究6周的低氧與低氧運動相結合實驗結果顯示，隨著海拔升高非運動組和運動組TC、TG、LDL表現(xiàn)為下降而HDL增加的趨勢，且運動組TC、TG、LDL顯著低于非運動組(P<0.05-0.01)，HDL顯著高于非運動組，尤其是在2 200+3 500m、3 500m變化更為顯著，說明這種不同海拔高度與運動組合模式更能有效改善血脂代謝，預防心血管疾病。

(2)本研究發(fā)現(xiàn)經過6周的不同海拔高度低氧與運動相結合訓練后，運動組和非運動組的LEP隨著海拔高度的上升呈持續(xù)下降的趨勢，而運動組2 200+3 500m以及3 500m變化更為明顯，說明這種不同海拔高度與運動組合模式更能有效調節(jié)降低瘦素含量，減輕體重，從而有效控制肥胖。

[1] Goldberg L.，Elliot D.L.The effect of exercise on lipid metabolism in men and women[J].SportsMed，1987(4)：307-321.

[2] 路琪麗，馮連世.高住高練和高住低練對大鼠血脂及腓腸肌脂肪酸氧化的影響[J].中國運動醫(yī)學，2010(2)：137-140

[3] 邱烈峰.低氧運動對營養(yǎng)性肥胖大鼠體脂代謝的影響及其機制分析[J].現(xiàn)代預防醫(yī)學，2013(20)：3835

[4] 雷雨.低氧及低氧結合運動對肥胖大鼠身體成分的影響及機制研究[D].廣州：華南師范大學碩士學位論文，2007：31-32

[5] Tschop M，Strasburger Cd，Hartmann G'Biollaz J，Bartsch P.Raised leptin concentrations at high altitude associated with loss of appetite[J].Lancet，1998(352)：1119-1120.

[6] SHU KLA V，SING H S N，V ATS P，et al .Ghrelin and LeptinLevels of So journers and Acclimatized Lowlanders at High Al-titude[J].NutrNeurosci，2005(3)：161-165.

[7] Zacearia M，Ermolao,et al.Decreased serum leptin levels during prolonged high altitude exposure[J].ApplPhysiol，2004(92)：249-253.

[8] Tschop M，Strasburger Cd，Hartmann G'Biollaz J，Bartsch P.Raised leptin concentrations at high altitude associated with loss of appetite[J].Lancet，1998(352)：1119-1120.

[9] 邱烈峰.低氧運動對營養(yǎng)性肥胖大鼠體脂代謝的影響及其機制分析[J] .現(xiàn)代預防醫(yī)學，2013(20)：3833-3855.