大強度間歇運動對NAFLD大鼠脂代謝和肝功能的影響

李娜 吳國梁 彭麗娜

大強度間歇運動對NAFLD大鼠脂代謝和肝功能的影響

李娜 吳國梁 彭麗娜

為探討大強度間歇運動干預對NAFLD的脂代謝和肝功能的影響，對NAFLD模型大鼠進行每周5天、共8周的大強度間歇運動。結果顯示大強度間歇運動干預后NAFLD大鼠體重、肝指數、血脂和轉氨酶明顯下降，與持續運動干預效果基本相同。表明大強度間歇運動干預對NAFLD在降體脂、血脂和肝功能的改善上和中等強度持續運動的效果基本相同，但具有更高的效率；大強度間歇運動干預引起的運動應激反應較強烈，在對飲食量有一定影響。

NALFD;大強度;間歇運動;脂代謝;肝功能

10.16730/j.cnki.61-1019/g8.2016.11.131

近年來，國內外研究結果表明有氧運動干預對非酒精性脂肪肝病(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)有著顯著改善效果，但在干預方式存在不同的認識。大多研究認為中等強度有氧運動對NAFLD有較好的轉歸效果，但最近有報道稱大強度間歇性有氧運動在預防脂代謝紊亂和肝細胞中脂肪沉淀上效果更為理想[1]。不過目前尚無對NAFLD采用大強度間歇運動干預的相關研究。本研究通過對NAFLD動物模型進行大強度間歇運動干預，探尋大強度間歇運動對NAFLD的干預效果和作用機制，為制訂NAFLD運動治療方案提供依據。

1. 研究方法

1.1 實驗對象和分組

8周雄性健康SD大鼠 48 只，隨機分為正常組(N，n=12)、高脂安靜組(HS，n=12)、高脂持續運動組(HE，n=12)和高脂間歇運動組(HI，n=12)。對N組采用普通飼料喂養，其余各組在喂普通飲料的同時用液體高脂飼料灌胃4周，構建NAFLD動物模型。

1.2 運動方案

第5周起進行每天1小時，每周5天，為期8周的跑臺訓練。HE組采用中等運動強度持續運動(約60%VO2max)，從10m/min開始，坡度為0°，適應1周后過渡到16m/min，坡度為5°，直到訓練結束。HI組采用大強度間歇運動(約75% VO2max)，從20 m/min開始，坡度0°，1周后增至30m/min ，坡度5°，每運動30 s，靜止休息 10 s，間歇進行，運動的總距離與HE組一致，約45min完成，直至訓練結束。HS組大鼠置于相同環境下的靜止跑臺上，持續時間與HE組相同。訓練期間，HI、HE、HS大鼠均改為普通飼料喂養，每天測量體重和食物攝取量。

1.3 測定指標及方法

新鮮肝臟稱重，計算肝指數。肝指數=肝濕重/體重。取少量肝組織切片并用HE和油紅O染色后觀察脂肪空泡含量和脂肪滴的含量。

另取少量肝組織制備肝勻漿，采用全自動生化分析儀分別測定肝組織中甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、游離脂肪酸(FFA)含量和血清TG、TC、FFA、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-c)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-c)、谷草轉氨酶(ALT)、谷丙轉氨酶(AST)。

表1 實驗期間各組大鼠體重和肝指數比較

注：除第4周末體重外，其余指標均為12周末所測得數據。與N組比較，*p<0.05，** p<0.01；與HS組比較，#p<0.05，## p<0.01；與HE組比較，☆p<0.05，☆☆p<0.01。

表2 第12周末各組大鼠血脂、轉氨酶比較

注：與正N組比較，*p<0.05，** p<0.01；與HS組比較，#p<0.05，## p<0.01；與HE組比較，☆p<0.05，☆☆p<0.01。

1.4 統計分析

本研究所有結果采用均數±標準差表示，組間比較用獨立樣本T檢驗，顯著性水平取P<0.05，非常顯著性水平取P<0.01。

2.研究結果

2.1 各組大鼠體重和肝指數比較

由表1，第4周末體重：HS、HE、HI組都顯著高于N組(p<0.05)，組間不存在顯著性差異。第12周末體重：HS、HE、HI組顯著高于N組，HS組與HE、HI組差異顯著(p<0.05)，但HE組與HI組差異不顯著；肝濕重和肝指數：HS、HE、HI組顯著重于N組，HS組最重、HI組次之， HS組與N、HE組差異非常顯著(p<0.01)，HI組與N、HS組差異顯著(p<0.05)。但HE組與N組肝濕重差異顯著(p<0.05)。運動期間攝食量HS、HE、HI組均顯著低于N組(p<0.01)，而HI組與HE組也差異顯著(p<0.05)。

2.2 各組大鼠血清生化指標比較

由表2，血清TC、TG、FFA：HS、HE、HI組均高于N組，差異顯著(p<0.05或p<0.01)。 血清AST：HS組與N、HE組差異非常顯著(p<0.01) ，HI組與N、HS組差異顯著(p<0.05)；血清ALT：HS組與N、HE組差異非常顯著(p<0.01)，HI組與N、HS組差異顯著(p<0.05)。

2.3 12周各組大鼠肝臟組織學和肝脂比較

表3 第12周末各組大鼠肝脂比較

注：與N組比較，*p<0.05，** p<0.01；與HS組比較，#p<0.05，## p<0.01；與HE組比較，☆p<0.05，☆☆p<0.01。

HS組大鼠肝臟體積明顯增大，色澤暗黃，被膜張緊，邊緣圓鈍，光鏡下肝組織間可見彌漫性肝細胞脂肪變性，肝板形態紊亂，小葉匯管區炎癥細胞浸潤，表現明顯的脂肪肝特征。HE組和HI組基本相似，較HS組有明顯改善，體積較小，色澤較紅，光鏡下可見肝板形態相對整齊，肝腺結構相對完整。

由表3。肝TC： HS組最高，與N、HE、HI組差異非常顯著(p<0.01)，HI組次之，與HE組、N組差異顯著(p<0.05，p<0.01)；肝TG：HS組最高，與N、HE組差異非常顯著(p<0.01)，HI組次之，與N、HS組差異顯著(p<0.05)；FFA：HS組最高，與N、HE組差異非常顯著(p<0.01)，HI組與N組、HS組差異顯著(p<0.01，p<0.05)。

3.分析與討論

3.1 中等強度持續運動和大強度間歇運動對NAFLD大鼠體重的影響

一般認為體內脂肪過多是誘發NAFLD的重要危險性因素，減體重、降體脂可以減少肝臟內脂肪沉淀，改善“二次打擊”導致的肝組織炎癥和肝功能損失[2]。機體的能量代謝包括有氧代謝和無氧代謝兩種形式，脂肪的分解屬于有氧代謝。中低強度運動時以有氧代謝供能為主，而隨著運動強度的提高，糖無氧酵解供能比例也逐漸增加，而脂肪的氧化量和脂肪的供能比例逐漸下降。韓娟等通過實驗發現中等強度持續性運動與中高強度間歇運動比較糖和脂肪供能比例存在顯著性差異[3]。因此，在運動減肥時多強調以中低強度長時間的有氧耐力運動進行。大多數學者認為中等強度運動過程中脂肪供能比例較高，但也有人認為運動減脂除了在運動過程中對脂肪的消耗以外，還應包括由運動后的較高能耗，而大強度間歇運動南昌可以有效提高運動后較高能耗，這對于減脂來說可能比單純運動中的能量消耗更為明顯[4]。

由表1，在本研究中，兩種運動方式都使NAFLD大鼠體重顯著降低，其中中等強度持續運動效果更加明顯，且與大強度間歇運動差異顯著，但這兩種運動方式干預下肝濕重卻無顯著性差異，肝指數的顯著差異主要是由于體重顯著差異所造成。可見，中等強度持續運動可以更為有效地降體重，但在肝脂堆積的影響上，兩種運動方式并無顯著性差別。

3.2 中等強度持續運動和大強度間歇運動對NAFLD大鼠血脂和肝功能的影響

血脂的變化作為評價NAFLD治療效果的重要參考指標之一，一般認為中等強度持續運動可以降低血液中的甘油三酯水平[5]。但也有國內外相關研究認為間歇運動可以和持續運動一樣有效降低血脂水平[1-3]。本研究為了增強可比性，將兩運動方式的運動距離保持一致。從結果來看(表2)，HS組血脂(TC、TG、FFA)水平較高， 而HE組和HI組顯著低于HS組，其中HE組平均水平雖略低于HI組，但無統計學意義。可見，中等強度持續運動和大強度間歇運動都能使血脂顯著下降，效果也無明顯差別，但后者完成同樣訓練量所用的時間更少(約為前者的2/3)，可以說，其降血脂的效率較前者更高。另外，韓娟等在研究中也發現運動時間相同的情況下，大強度間歇運動因消耗的總能量更多，對脂肪的實際消耗量并不比持續運動少，而由于運動所造成更大的過量能耗，在運動后的恢復期反而消耗更多的脂肪[5]。可見，在機體運動能力許可的情況下，在降血脂上高強度間歇運動可以達到較中等強度持續運動更高的效率。

一般認為中等強度長時間耐力運動主要是通過減少體脂含量來實現對肝細胞損傷的修復和功能的改善，近來又有研究結果顯示大強度間歇運動對體脂的消耗比中等強度持續運動效果更佳[1,2,5]。也有學者觀察到大強度間歇運動更有效地預防NAFLD的形成和發展、控制肝細胞的受損程度[1]。血清ALT和 AST是反映肝細胞損傷程度的重要指標。由表2，本研究中，中等強度持續運動和大強度間歇運動運動干預后大鼠血清ALT和AST水平都顯著下降，說明兩種運動方式都可以使肝細胞損傷程度減輕，但二者之間并無顯著性差異。這與以往研究結果不同，可能和本實驗中高脂飲食中脂肪含量較高有關。

3.3 中等強度持續運動和大強度間歇運動對NAFLD大鼠肝脂和肝功能的影響

脂肪在肝臟的堆積是NAFLD的顯著特征，肝臟中脂肪堆積程度的變化可以作為判斷治療方法有效性的重要標準之一。有報道稱間歇運動對NAFLD的形成有較好的預防作用[8]。也有報道顯示大強度間歇運動和中等強度持續運動對NAFLD具有同樣的改善效果[1]。由表3，本研究中，HI、HE組較HS組脂肪肝的特征有明顯的改善，體積較小，色澤較紅，光鏡下可見肝板形態相對整齊，肝腺結構相對完整，脂肪肝變性程度明顯減輕。但HI組和HE組組間卻無明顯的差別。但有意思的是兩種運動方式對對不同各類肝脂的影響不盡相同，這可能和兩種運動方式降肝脂的機制不同有關，尚需作進一步研究。

另一方面，大強度間歇運動使機體產生的應激反應也較強烈，且具有較大的個體差異。如有人曾在實驗中觀察到大強度間歇訓練會抑制了大鼠攝食量[1]，這在人類也存在同樣的現象[1]。本研究中也有類似反應(表1)。因此建議人類患者在運動干預時應根據不同個體運動機能水平選擇不同的運動方式，既使運動機能較好的患者也建議采取次大強度間歇運動，以免因強烈運動應激影響正常飲食等而引起其他方面的健康問題。

4.結論和建議

4.1 大強度間歇運動與中等強度持續運動對NAFLD大鼠具有同樣的治療作用：大強度間歇運動在降體重、血脂和肝脂上具有和中等強度持續運動同等的效果，也可以實現肝細胞損傷的修復和功能的轉歸。

4.2 大強度間歇運動干預在降脂上比中等強度持續運動有更高的效率：相同時間內大強度間歇運動可以達到更大的運動量，實現更強的運動后效應，有更好的降體脂效率。

4.3 大強度間歇運動引起較強運動應激反應并導致飲食量下降，建議在人類患者的運動干預中使用次大強度間歇運動，防止出現較強的運動應激反應影響正常飲食導致其他健康相關問題。

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廣西教育廳高校科研立項項目“不同強度運動干預對實驗性脂肪肝大鼠肝功能、免疫功能的影響研究”(項目編號：LX2014488)。

李 娜(1979- )，漢族，山東鄆城人，碩士研究生，研究方向：運動與應激，講師，廣西科技師范學院體育學院； 吳國梁(1976- )，漢族，山東鄆城人，碩士研究生，研究方向：運動傷病的運動康復，講師，廣西科技師范學院體育學院；(通訊作者) 彭麗娜 (1983- )，漢族，河北唐山人，碩士研究生，研究方向：運動性疲勞的發生機制及恢復手段，講師，廊坊師范學院體育學院。