運動與衰老實驗性研究的可行性分析

衰老是生物體隨時間經過而進行性自身破壞的生理過程，標志著機體各器官組織內細胞的結構和功能發生不可逆的衰退，是退化的結果。現今社會老年人口數量和比例不斷攀升，人類面臨了人口結構老齡化極其衍生而來的一系列問題。隨著社會的發展，科學的進步和人民生活水平的不斷提高，抗衰延壽不再是人們的幻想與奢望以將成為當今科學的現實。在社會年齡結構日益老齡化，生活日益多元化的今天，研究與觀察衰老機體的應激能力，延緩衰老和防治衰老相關疾病是當前重要的工作。隨著我國全民健身運動的開展，將體育鍛煉與人體抗衰老結合起來是十分可行的方法，人們既可以在體育鍛煉中充實生活，提高機體免疫能力，又可以避免由于單一的藥物進行滋補抗衰老而帶來的藥物對機體的負面影響，和昂貴的購買保健品費用。

衰老機理概述

關于衰老的原因，迄今為止國內外尚無統一的認識，衰老研究工作者根據體內主要代謝物的變異或損傷性積累，都曾提出相應的衰老學說，試圖從細胞水平和器官水平上闡述衰老的機理。迄今已提出多種學說，如免疫學說、中毒學說、自由基學說、遺傳學說、生物鐘學說、體細胞突變學說、氧化還原論等假說。其中尤其是自由基學說，近年來更引起人們的關注。

衰老的自由基學說

1956年Denham Harman提出衰老的自由基學說。自由基是指游離存在，帶有不成對電子的分子、原子和離子。這種不配對的電子結構具有極活躍的化學特性，對機體組織細胞有很強的殺傷作用。機體內的自由基主要是氧自由基，它能過氧化，而細胞生物膜中含有類脂質，若其中的不飽和脂肪酸發生過氧化，則可破壞生命膜結構，導致細胞被破壞，能源生產中斷，細胞自溶，受到破壞的蛋白質、脂肪堆積在細胞里使細胞老化，導致衰老。

1.運動與自由基代謝

運動訓練可以提高體內防御和清除自由基的能力，降低機體脂質化的程度[1]。運動對于自由基的影響包括兩個方面：一是對自由基生成量的影響，二是對機體抗氧化能力即自由基消除能力的影響。這種作用受不同運動參數的影響，這些運動參數主要包括運動形式，運動強度，運動持續時間[2]。由于運動只能使自由基產生量增多，因而運動對于衰老的影響主要由運動對機體抗氧化能力的影響決定。運動對機體衰老進程的影響取決并依賴于機體氧化與抗氧化系統的動態平衡。氧化過程占主導地位，可導致氧化損傷和機體生理機能的減退，促進生物體衰老與死亡。

2.衰老的實驗性研究

衰老機理的研究是當今生命科學研究的熱點和學術前言。生物衰老的各種變化不僅表現在宏觀上，還表現在微觀上。人們對衰老機理的研究從整體動物水平推進到了細胞水平和分子水平，衰老理論研究可以歸納為兩大類型：一類為與遺傳因素相關的衰老理論；另一類為與環境和損傷相關的衰老研究[3]。從微觀細胞、分子等的變化，到宏觀器官，系統功能的變化來研究衰老的產生機理及延緩衰老的途徑是當今此領域研究最為廣泛的方法。

現代中醫學的實驗研究得出：針灸可以起到延年益壽的作用，針灸可以減少自由基的生成，提高機體抗氧化能力，起到延衰保健的功效。另外還有一些中藥例如：黃芪、四君子湯、何首烏、當歸、牛膝、枸杞、人參、丹參等通過臨床研究也具有延緩衰老的作用。在臨床醫學中，目前，許多研究顯示氧自由基參與了介導細胞凋亡過程，主要依據有：許多化學物質如砷劑誘導細胞凋亡是通過提高細胞中自由基的含量實現；腫瘤壞死因子(TNF)能誘導自由基的產生引發細胞凋亡，而SOD和抗氧化劑可阻止細胞凋亡的發生。在運動醫學研究當中，目前認為運動訓練可以引起機體抗氧化能力的適應。人類抗氧化酶的活性與最大攝氧量相關，并且與非訓練者相比，經訓練者骨骼肌SOD和CAT活性較高。Mena等報道，業余和職業自行車運動員與非運動者相比，紅細胞SOD活性較高，并且職業運動員紅細胞過氧化氫酶（CAT）和谷胱甘肽過氧化物酶（GPX）活性高于業余運動員。

衰老模型建立的可行性

D-galactose致衰老模型是我國學者基于衰老的代謝學說而復制的衰老模型，該模型系在一定的時間內給動物連續注射D-galactose，是其細胞內半乳糖濃度增高，在醛糖還原酶作用下，還原成半乳糖醇，后者不能被細胞進一步代謝而堆積在細胞內，影響正常滲透壓，導致細胞腫脹，功能障礙，代謝紊亂；同時，D-galactose在體內氧化時產生大量自由基，超過機體的清除能力，引發脂質過氧化的鏈式反應，最終機體衰老[3]。輻射至衰老模型，SAM和臭氧至衰老模型的老化各有局限性，而D-galactose模型因全面影響細胞的代謝功能和一些重要酶的功能，所導致的老化較全面。許多學者在大鼠和小鼠上都證明D-galactose衰老模型表現與人類自然衰老相似的生化改變，免疫功能低下，基因表達與調控異常，細胞生長繁殖能力下降及細胞退行性改變，大鼠操作性記憶鞏固與再生障礙。

小結

綜上所述，運動在延緩衰老中的作用已成為當今運動人體科學的研究熱點之一。運動對衰老的影響與現代衰老理論的自由基損傷學說緊密地聯系在一起，為延緩衰老提供強有力的理論依據。因此，建立D-galactose動物致衰老實驗模型，并給于不同的運動方式及不同的運動強度，對研究運動與衰老的關系，在分子水平上探討運動訓練抗衰老作用機制的實驗性研究具有較強的可行性。

寶雞文理學院院級重點科研項目（項目編號：Zk06125）

參考文獻：

[1]張宜龍等.?；撬釋Υ笫蠹毙赃\動后自由基代謝、膜流動性及鈣轉運變化的影響，中國運動醫學雜志;1999，18(1):17-21

[2]陳明清.運動鍛煉、營養與衰老的自由基代謝的關系.武漢體育學院學報;2000，34(5):95-97

[3]陳勤.抗衰老研究實驗方法.北京:中國醫藥科技出版社，1996，46-47.

作者單位：寶雞文理學院體育系陜西寶雞