亞低溫游泳預(yù)處理對(duì)高脂高膽固醇飲食大鼠脂質(zhì)代謝的影響

林偉光

摘要：隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，缺乏運(yùn)動(dòng)和高脂高膽固醇飲食使慢性疾病的發(fā)病率明顯上升。心腦血管疾病已經(jīng)成為死亡的頭號(hào)殺手并且有早齡化的趨勢(shì)，心腦血管疾病的病理基礎(chǔ)是動(dòng)脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS），而脂類代謝與心血管疾病密切相關(guān)，脂質(zhì)代謝紊亂所致的AS是引起心腦血管疾病發(fā)生、發(fā)展的重要危險(xiǎn)因素。低溫環(huán)境下的能量代謝、體溫調(diào)節(jié)反應(yīng)和耐力水平等都有其特殊性。本實(shí)驗(yàn)對(duì)大鼠施加亞低溫的游泳運(yùn)動(dòng)干預(yù)，而后進(jìn)行五周高脂飲食，觀察亞低溫游泳運(yùn)動(dòng)預(yù)干預(yù)下的大鼠脂代謝的特點(diǎn)，探討經(jīng)過(guò)亞低溫預(yù)干預(yù)的游泳運(yùn)動(dòng)對(duì)高脂高膽固醇飲食大鼠脂代謝影響的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：亞低溫；游泳運(yùn)動(dòng)；高脂高膽固醇飲食；脂代謝

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們的生活方式和膳食結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生了重大的變化，由過(guò)去的多數(shù)人體力勞動(dòng)到現(xiàn)在的腦力活動(dòng)為主，飲食由過(guò)去的粗雜到現(xiàn)在的細(xì)精等。據(jù)世界衛(wèi)生組織的相關(guān)研究報(bào)告顯示，營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩和生活方式疾病已經(jīng)成為威脅人類健康的頭號(hào)殺手。在諸多影響健康的因素中，膳食營(yíng)養(yǎng)因素對(duì)健康的影響高達(dá)百分之十三，僅次于遺傳因素的百分之十五。在這些膳食營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題中，有營(yíng)養(yǎng)缺乏、比例失衡、結(jié)構(gòu)失衡、營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩等等諸如此類，由此導(dǎo)致部分的癌癥，心血管疾病，高血壓，糖尿病，肥胖癥等，嚴(yán)重困擾著人們的健康，影響生活質(zhì)量的提高[1]。如何選擇有效的運(yùn)動(dòng)方式為科學(xué)健身提供方法，日益成為研究重點(diǎn)。本文欲探討亞低溫游泳運(yùn)動(dòng)對(duì)脂質(zhì)代謝的影響的特點(diǎn)。

一、.研究材料與方法

（一）實(shí)驗(yàn)對(duì)象與分組

由廣州中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供的3月齡SPF級(jí)雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠40只，體重180.5±9.79（g）。許可證號(hào)：SCXK（粵）2008-0002粵監(jiān)證字2008D007。大鼠分籠飼養(yǎng)，每籠不超過(guò)5只，自由飲水，光照12小時(shí)（日光燈8：00—20：00）。經(jīng)過(guò)適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，對(duì)大鼠進(jìn)行隨機(jī)分組，分為4組，具體分組情況如下：

C組：正常飲食組（10只），常規(guī)喂養(yǎng)，不加任何干預(yù)。

F組：高脂飲食組（10只），常規(guī)喂養(yǎng)，不進(jìn)行適應(yīng)性運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練；在高脂飲食周期內(nèi)進(jìn)行高脂飲食，始終不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。

HS組：亞低溫游泳組（10只），常規(guī)喂養(yǎng)，適應(yīng)性訓(xùn)練3天，進(jìn)行亞低溫游泳訓(xùn)練。

S組：常溫游泳組（10只），常規(guī)喂養(yǎng)，適應(yīng)性訓(xùn)練3天，進(jìn)行常溫游泳訓(xùn)練。

（二）研究方法

1.動(dòng)物運(yùn)動(dòng)模型

適應(yīng)性訓(xùn)練：

分組后，開始對(duì)運(yùn)動(dòng)組進(jìn)行適應(yīng)性訓(xùn)練。前三天，每天游泳20min，水溫遞減。隨后，游泳時(shí)間每天增加10min，直到水溫達(dá)到預(yù)設(shè)溫度23℃±1℃，具體溫度根據(jù)天氣氣溫變化微調(diào)，時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間60min。

正式訓(xùn)練：

以周為訓(xùn)練周期，運(yùn)動(dòng)六天，休息一天。每天固定時(shí)間配食，運(yùn)動(dòng)。亞低溫游泳組保持肛溫在33℃±1℃，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為60min。常溫游泳組肛溫在37℃±1℃，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為60min。持續(xù)運(yùn)動(dòng)五周。

2.停訓(xùn)綜合癥動(dòng)物模型

五周訓(xùn)練周期結(jié)束后，對(duì)高脂飲食組、亞低溫游泳組和常溫游泳組開始進(jìn)行高脂高膽固醇飲食干預(yù)，為期五周；正常飲食組常規(guī)喂養(yǎng)。

3.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)干預(yù)模型

飼料用量配制方法：

①普通飼料按每只大鼠/每天食耗20g干物質(zhì)計(jì)算投放；

②高脂飼料按每只大鼠/每天相當(dāng)于需要消耗液體飼料100ml：稱重干粉末105g于攪拌器中，加入800ml潔凈飲用水，再加入上述制備混合油95g，攪拌2min后定容1000ml，此量即為10只SD大鼠一天的耗食量。

4.標(biāo)本取材與指標(biāo)測(cè)試

①標(biāo)本取材

大鼠高脂高膽固醇飲食喂養(yǎng)5周，第五周的最后一天禁食12小時(shí)，禁食期間自由飲水。將大鼠腹腔注射水合氯醛麻醉，腹主動(dòng)脈取血，2500r/min離心15min，保存（放入4℃冰箱保存待測(cè)），待測(cè)。

②血清SOD、GSH-Px活性與MDA含量測(cè)定

SOD活性測(cè)定原理：通過(guò)NBT法測(cè)定超氧物歧化酶（SOD）活力

GSH-Px活性：通過(guò)Beutler法，測(cè)定GSH-Px活性。

MDA含量的測(cè)定：通過(guò)TBA法，測(cè)定MDA的含量。

③血漿TC、TG、LDL-C、HDL-C及血漿FFA的測(cè)定

腹主動(dòng)脈取血，制備血漿。半自動(dòng)生化分析儀，測(cè)定；腹主動(dòng)脈取血，制血血漿，比色法測(cè)定。

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析

用SPSS for Windows 16.0 統(tǒng)計(jì)軟件包對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，所有數(shù)據(jù)結(jié)果以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”（x±S）來(lái)表示，顯著性檢驗(yàn)采用單因素方差分析，T檢驗(yàn)，組間兩兩比較，顯著性水平為P<0.05。

二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（一）實(shí)驗(yàn)期間SD大鼠體重變化情況

由表1可以看出，實(shí)驗(yàn)期間各組SD大鼠體重均明顯在增加，具體數(shù)據(jù)如表1。F組與C組相比較，在普食5周的時(shí)，F(xiàn)組大鼠體重與C組大鼠相比，沒(méi)有明顯差異。S組與HS組在運(yùn)動(dòng)初始，即普食1周，普食2周及普食3周的時(shí)候體重未見(jiàn)差異，不具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，在普食4周開始出現(xiàn)顯著性差異，隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng)，差異也越來(lái)越明顯。與F組相比，在普食3周、4周的時(shí)，S組和HS組，均出現(xiàn)了非常顯著的差異性。F組的體重在各組中處于最高水平，而與之相反的，HS組的大鼠體重水平，在各組中處于最低水平。比較C組和S組，兩組大鼠體重始終接近，無(wú)明顯差異。

（二）預(yù)冷適應(yīng)后，五周高脂高膽固醇飲食對(duì)大鼠血脂變化的影響

1.血漿TC、TG、LDL-C、HDL-C及FFA的變化

由表2可以看出以下結(jié)果：

①大鼠血漿LDL-C，F(xiàn)組明顯高于C組，具有非常顯著性差異，P<0.01；與F組相比較，S組明顯低于F組，具有非常顯著性差異，P<0.01；HS組明顯低于F組，具有非常顯著性差異，P<0.01。HS組與S組相比較，HS組血漿低密度脂蛋白膽固醇明顯低于S組，差異具有非常顯著性，P<0.01。而HS組的低密度脂蛋白膽固醇水平與C組相比，差異不大，數(shù)值接近，不具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。S組明顯高于對(duì)照組C組，差異具有非常顯著性，P<0.01。

②大鼠血漿TC，F(xiàn)組明顯高于C組，具有非常顯著性差異，P<0.01；與F組相比較，S組低于F組，差異不具有顯著性；HS組明顯低于F組，具有非常顯著性差異，P<0.01。HS組與S組相比較，HS組明顯低于S組，差異具有顯著性，P<0.01。而HS組的與C組相比，差異不大，數(shù)值接近，不具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。S組明顯高于對(duì)照組C組，差異具有非常顯著性，P<0.01。

③大鼠血漿TG，F(xiàn)組明顯高于C組，具有非常顯著性差異，P<0.01；S組明顯高于對(duì)照組C組，差異具有顯著性，P<0.05；HS組與C組相比較，兩組數(shù)值接近，差異不具有顯著性。與F組相比較，S組低于F組，具有顯著性差異，P<0.05；HS組低于F組，具有顯著性差異，P<0.05。HS組同S組相比較，兩組數(shù)值不具有顯著性差異。

④大鼠血漿HDL-C，F(xiàn)組明顯低于C組，具有非常顯著性差異，P<0.01。C組高于S組，具有顯著性差異，P<0.05。而HS組略低于C組，差異不具顯著性。與F組相比較，HS組明顯高于F組，具有顯著性差異，P<0.01。而S組和HS組，從數(shù)值上看，HS組明顯高于S組，但其差異不顯著，不具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

⑤游離脂肪酸FFA，與C組相比，F(xiàn)組明顯高于C組，差異具有顯著性，P<0.05；S組高于C組，差異具有顯著性，P<0.01；HS組與對(duì)照組C組相比較，其FFA數(shù)值接近，不具有顯著差異。S組、HS組與F組相比，有差異；與F組相比，S組同F(xiàn)組有差異具有顯著性，P<0.05，HS組與F組相比，差異具有非常顯著性，P<0.01。HS組與S組相比較，S組明顯高于HS組，差異具有顯著性，P<0.05。

2.亞低溫游泳運(yùn)動(dòng)預(yù)處理對(duì)大鼠動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)的影響

AI=TC-HDL-C/HDL-C

由表3可以看出：大鼠血漿AI，F(xiàn)組明顯高于C組，差異具有非常顯著性，P<0.01；S組明顯高于C組，差異具有非常顯著性，P<0.01；HS組高于C組，有顯著性差異，P<0.01。與F組相比較，S組明顯低于F組，差異具有顯著性，P<0.05；HS組非常明顯低于F組，差異具有非常顯著性，P<0.01；HS組與S組相比較，S組明顯高于HS組，差異具有非常顯著性，P<0.01。

三、分析與討論

有研究表明，乙醇、藥物、飲食含大量多不飽和脂肪酸、細(xì)胞內(nèi)游離脂肪酸增多、及胰島素抵抗等均是ROS的產(chǎn)生來(lái)源。在病理?xiàng)l件下，ROS產(chǎn)生過(guò)多或抗氧化系統(tǒng)活性下降，可引發(fā)脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)損傷細(xì)胞膜使細(xì)胞受損。脂質(zhì)過(guò)氧化過(guò)程中發(fā)生的ROS氧化生物膜的過(guò)程，即ROS與生物膜的磷脂、酶和膜受體相關(guān)的多不飽和脂肪酸的側(cè)鏈及核酸等大分子物質(zhì)起脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)形成脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物（Lipid PerOxide，LPO）如丙二醛（Malonaldehyde，MDA），引起交連接，對(duì)膜流動(dòng)性，結(jié)構(gòu)和功能帶來(lái)不利影響，致使膜的孔隙擴(kuò)大，通透性增加。毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，出現(xiàn)炎癥反應(yīng)和退行性變化，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，線粒體膜，溶酶體膜等生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生損害，導(dǎo)致細(xì)胞廣泛性損害[4]。

鄧玉強(qiáng)，金其貫[5]研究結(jié)果提示10周的高脂飲食使得大鼠血清AST（谷草轉(zhuǎn)氨酶）、ALT（谷丙轉(zhuǎn)氨酶）和LDH （乳酸脫氫酶）活性和肝內(nèi)MDA含量顯著上升，而肝內(nèi)SOD活力顯著下降，這可能是高脂飲食導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷，引起血清酶活性增高的機(jī)制。

眾多研究表明：長(zhǎng)期高脂高膽固醇飲食會(huì)引起肝臟以及血液中的脂質(zhì)代謝紊亂，細(xì)胞內(nèi)游離脂肪酸增多，甘油三酯、低密度脂蛋白和總膽固醇顯著上升，ROS產(chǎn)生過(guò)多，造成氧化應(yīng)激狀態(tài)，過(guò)氧化產(chǎn)物大量增加，使氧化和抗氧化系統(tǒng)失衡，從而產(chǎn)生脂質(zhì)過(guò)氧化的惡性循環(huán)，對(duì)機(jī)體組織產(chǎn)生一定的損害。

本研究發(fā)現(xiàn)，大鼠血清SOD，與對(duì)照組C組相比，F(xiàn)組（17.09±4.08U/mL）明顯低于C組（21.20±3.86U/mL），具有非常顯著性差異，P<0.01，提示可能高脂高膽固醇飲食是一個(gè)不良刺激，引起大鼠機(jī)體氧化應(yīng)激增強(qiáng)，但卻降低了體內(nèi)清除自由基的能力，破壞了本身氧化應(yīng)激的平衡；S組（27.34±3.05U/mL）明顯高于C組（21.20±3.86U/mL），具有非常顯著性差異，P<0.01，提示有氧運(yùn)動(dòng)在一定程度上增加了機(jī)體清除自由基的能力，對(duì)自由基的氧化還原能力增強(qiáng)，從一定程度上起到了維持機(jī)體內(nèi)穩(wěn)態(tài)平衡的能力，這也與有氧運(yùn)動(dòng)有利于增強(qiáng)機(jī)體的氧化還原能力的研究相一致；HS組明顯高于C組，具有非常顯著性差異，P<0.01，這也與運(yùn)動(dòng)有利于增強(qiáng)機(jī)體清除自由基的能力相一致。與F組相比，S組（27.34±3.05U/mL）明顯高于F組（17.09±4.08U/mL），具有非常顯著性差異，P<0.01；HS組（33.52±2.92U/mL）明顯高于F組（17.09±4.08U/mL），具有非常顯著性差異，P<0.01。HS組（33.52±2.92U/mL）明顯高于S組（27.34±3.05U/mL），具有非常顯著性差異，P<0.01，亞低溫游泳處理組明顯高于常溫游泳組，提示適宜的溫度刺激也有利于增強(qiáng)機(jī)體氧化還原能力增強(qiáng)。亞低溫不同于低溫，有研究報(bào)道，絕對(duì)的低溫環(huán)境對(duì)機(jī)體是有害的，而我們所選取的亞低溫是介于常溫和低溫的一個(gè)過(guò)渡的間溫度，在醫(yī)學(xué)上，對(duì)于亞低溫的研究并不少見(jiàn)，但主要是對(duì)于腦病的治療，而且效果顯著。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，提示，亞低溫對(duì)于機(jī)體的代謝和氧化應(yīng)激也有一定的良性作用。

四、結(jié)論與建議

（一）持續(xù)五周的高脂高膽固醇飲食，大鼠血漿TC、TG、LDL-C和FFA等明顯升高，AI指數(shù)顯著上升。因此，建議合理適當(dāng)控制飲食可以改善血脂水平，減輕心血管疾病的發(fā)病危險(xiǎn)。

（二） 5周有規(guī)律的游泳運(yùn)動(dòng)預(yù)處理后，運(yùn)動(dòng)組的大鼠TC、TG、LDL-C、AI和FFA等下降并出現(xiàn)顯著差異，HDL-C升高并出現(xiàn)顯著差異。建議采取合理有效的有氧運(yùn)動(dòng)，能夠促進(jìn)機(jī)體的脂質(zhì)代謝。

（三）亞低溫游泳預(yù)處理組，F(xiàn)FA、TC、TG、LDL-C和AI低于常溫游泳組，HDL-C高于常溫游泳組。提示亞低溫協(xié)同有氧運(yùn)動(dòng)更有效的改善血脂水平，在一定程度上能夠更有利于拮抗高脂高膽固醇飲食所致的脂代謝紊亂。

（四） 5周有規(guī)律的游泳運(yùn)動(dòng)預(yù)處理后，運(yùn)動(dòng)組的SOD、GSH-Px升高并出現(xiàn)顯著差異，MDA明顯降低。提示有規(guī)律有有氧運(yùn)動(dòng)預(yù)處理可以改善脂質(zhì)過(guò)氧化，在一定程度上有利于清除由于脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)生的自由基。

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（作者單位：廣州工商學(xué)院）