不同強(qiáng)度運(yùn)動對慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠主動脈順應(yīng)性的影響

呂昊文 ，夏瑩蘋 ，張 曼 ，司聯(lián)晶

（1.寧夏醫(yī)科大學(xué)，寧夏 銀川 750004；2.寧夏醫(yī)科大學(xué)護(hù)理學(xué)院，寧夏 銀川 750004）

不同強(qiáng)度運(yùn)動對慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠主動脈順應(yīng)性的影響

呂昊文1，夏瑩蘋1，張 曼1，司聯(lián)晶2*

（1.寧夏醫(yī)科大學(xué)，寧夏 銀川 750004；2.寧夏醫(yī)科大學(xué)護(hù)理學(xué)院，寧夏 銀川 750004）

目的 探討不同強(qiáng)度運(yùn)動對慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠動脈血管收縮反應(yīng)及血清抗氧化水平的影響。方法 雄性SD大鼠32只，按照心理應(yīng)激方案進(jìn)行心理干預(yù)，建立慢性復(fù)合性心理應(yīng)激模型。適應(yīng)性游泳一周后按不同運(yùn)動強(qiáng)度隨機(jī)分為4組，即應(yīng)激對照組、力竭運(yùn)動組、中量運(yùn)動組、小量運(yùn)動組。除應(yīng)激對照組大鼠正常飼養(yǎng)外，其他3組大鼠進(jìn)行游泳運(yùn)動訓(xùn)練，4周后測定大鼠胸主動脈血管環(huán)對去甲腎上腺素（NA）的反應(yīng)性，檢測血清中丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）的變化。結(jié)果（1）4組大鼠胸主動脈血管環(huán)的收縮反應(yīng)對NA均呈濃度依賴性增高。與應(yīng)激對照組相比，力竭運(yùn)動組和小量運(yùn)動組大鼠胸主動脈血管環(huán)收縮反應(yīng)增強(qiáng)（P＜0.05），中量運(yùn)動組大鼠胸主動脈血管環(huán)收縮反應(yīng)減弱（P＜0.05），小量運(yùn)動組大鼠胸主動脈血管環(huán)順應(yīng)性較力竭運(yùn)動組弱（P＜0.05）。（2）與應(yīng)激對照組相比，力竭運(yùn)動組大鼠SOD活性低、MDA含量高（P＜0.05），中量運(yùn)動組大鼠SOD活性高、MDA含量低（P＜0.05），小量運(yùn)動組SOD活性和MDA含量無顯著性差異（P＞0.05）。結(jié)論 中量運(yùn)動強(qiáng)度具有改善慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠血管順應(yīng)性以及調(diào)節(jié)血清抗氧化水平的作用，可通過改善動脈血管的功能和控制動脈粥樣硬化（AS）危險因素起到防治AS的作用。力竭運(yùn)動強(qiáng)度會使慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠主動脈的收縮反應(yīng)增強(qiáng)，抗氧化酶活力降低，并不能控制AS危險因素，反而加劇了AS的發(fā)展進(jìn)程。小量運(yùn)動強(qiáng)度會使慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠主動脈的收縮反應(yīng)增強(qiáng)，但對血液氧化與抗氧化水平的調(diào)控作用并不明顯，不能起到防治AS的作用。

慢性復(fù)合性心理應(yīng)激；運(yùn)動強(qiáng)度；血管順應(yīng)性

心理應(yīng)激因素在心血管病的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用，可促使機(jī)體釋放大量應(yīng)激激素引起血流動力學(xué)改變、血管內(nèi)皮損傷、血管免疫炎性反應(yīng)，從而促進(jìn)動脈粥樣硬化（AS）發(fā)生、發(fā)展。當(dāng)機(jī)體處于慢性心理應(yīng)激狀態(tài)下，組織、細(xì)胞內(nèi)活性氧族（ROS）生成增加和（或）清除能力降低，引起體內(nèi)、細(xì)胞內(nèi)活性氧的產(chǎn)生與抗氧化之間失衡，導(dǎo)致氧自由基及其相關(guān)代謝產(chǎn)物過量聚集，損害血管內(nèi)皮，促使炎性細(xì)胞聚集于內(nèi)膜下，導(dǎo)致AS斑塊不斷發(fā)展[1]。

本研究通過建立慢性復(fù)合性心理應(yīng)激動物模型，測定不同強(qiáng)度運(yùn)動對慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠血管順應(yīng)性的影響，從動脈血管收縮反應(yīng)的變化討論不同運(yùn)動強(qiáng)度對慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠主動脈血管彈性的影響；從血清抗氧化水平變化分析不同強(qiáng)度運(yùn)動對慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠血清氧化與抗氧化平衡的調(diào)控作用。探討慢性復(fù)合性心理應(yīng)激對機(jī)體的影響，為防治心身疾病、改變亞健康狀態(tài)提供思路和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗動物及分組

清潔級健康雄性SD大鼠32只，體重180～210 g（由寧夏醫(yī)科大學(xué)動物中心提供），隨機(jī)分為4組，即A（應(yīng)激對照組）、B（力竭運(yùn)動組）、C（中量運(yùn)動組）、D（小量運(yùn)動組）組，每組8只，分籠飼養(yǎng)。在實(shí)驗室適應(yīng)性飼養(yǎng)一周，飼養(yǎng)期間通風(fēng)良好，自然光照，自由進(jìn)食水。

1.2 建立模型

按照改進(jìn)后的Ipek Yalcin等[2]提出的心理應(yīng)激方案對4組大鼠進(jìn)行心理干預(yù)，模擬人類抑郁、憤怒、焦慮等多重情緒體驗，具體方案為：（1）禁食 12 h；（2）禁水 12 h；（3）10℃冷水游泳6 min；（4）尾根 1 cm 處夾尾 1 min；（5）潮濕飼養(yǎng) 12 h；（6）110 dB 噪音刺激 1 h；（7）高速水平振蕩 45 min；（8）晝夜顛倒；（9）傾斜飼養(yǎng)（無鋸末的小鼠籠子傾斜45度）12 h；（10）束縛12 h。以上應(yīng)激方式每天隨機(jī)使用1～2種，使動物不能預(yù)料刺激的發(fā)生，連續(xù)刺激30天。

1.3 運(yùn)動干預(yù)方法

大鼠游泳池的規(guī)格為直徑60 cm的塑料大桶，水深55 cm，水溫（32±1）℃。運(yùn)動干預(yù)前，對B組、C組、D組大鼠先進(jìn)行一周適應(yīng)性游泳訓(xùn)練（1次/天），隨機(jī)選取兩只大鼠負(fù)重自身體重的4%，以大鼠所能承受的最長游泳時間即力竭時間為標(biāo)準(zhǔn)，來劃分運(yùn)動量的大小。力竭時間：游泳動作明顯失調(diào)，不能堅持，沉入水底5 s不能回到水面的時間[3]。B組的運(yùn)動干預(yù)時間為力竭時間，C組和D組的運(yùn)動干預(yù)時間是力竭時間的70%和40%[4]。各運(yùn)動干預(yù)組大鼠按劃定運(yùn)動量進(jìn)行游泳運(yùn)動，1次/天，5天/周，共4周。A組大鼠正常飼養(yǎng)。

1.4 實(shí)驗方法

1.4.1 樣本制備 4周后，大鼠休息24 h，禁食24 h，以20%烏拉坦（0.5 ml/kg）進(jìn)行腹腔麻醉，心臟取血，分離血清，保存在-80℃冰箱待測；迅速取出心臟，用生理鹽水洗掉殘余血液，濾紙吸干，按 W（g）∶V（ml）=1∶9 生理鹽水制成 10% 組織勻漿液。根據(jù)所測指標(biāo)要求離心后取上清液，放-80℃冰箱保存。

1.4.2 動脈血管順應(yīng)性測定[5]取大鼠胸主動脈血管，剔除血管周圍結(jié)締組織，剪成3 mm寬的血管環(huán)。將胸主動脈血管環(huán)懸掛于預(yù)置10 ml PSS緩沖液的離體器官組織浴槽內(nèi)，37℃恒溫，持續(xù)通以95%O2和5%CO2的混合氣體。將血管環(huán)靜息張力調(diào)到1 g，期間每15 min更換一次PSS緩沖液，平衡1 h，待血管環(huán)張力穩(wěn)定后，加入60 mmol KCl重復(fù)刺激兩次，以誘發(fā)最大收縮張力。中間更換PSS緩沖液恢復(fù)至基礎(chǔ)張力后，平衡30 min開始實(shí)驗。向浴槽中加入去甲腎上腺素（NA），使其終濃度依次為10-10～10-5M。以KCl誘發(fā)的血管環(huán)最大收縮幅度為100%，以加入NA后的血管環(huán)張力幅度與其KCl平均值比率反映血管張力變化。

1.4.3 指標(biāo)測定 血清超氧化物歧化酶（SOD）測定采用黃嘌呤氧化酶法，丙二醛（MDA）測定采用硫代巴比妥酸法。試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，兩樣本均數(shù)間比較采用 Student’s t檢驗，多樣本均數(shù)間比較采用單因素方差分析（one-way ANOVA）。P＜0.05表示差異有顯著性。

2 結(jié)果

2.1 力竭運(yùn)動強(qiáng)度對慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠血管順應(yīng)性的影響（見圖1）

圖1 不同強(qiáng)度運(yùn)動對慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠胸主動脈血管順應(yīng)性的影響

4組大鼠胸主動脈血管環(huán)的收縮反應(yīng)對NA均呈濃度依賴性增高。與應(yīng)激對照組相比，力竭運(yùn)動組和小量運(yùn)動組大鼠胸主動脈血管環(huán)收縮反應(yīng)性升高（P＜0.05），中量運(yùn)動組大鼠胸主動脈血管環(huán)收縮反應(yīng)性降低（P＜0.05），其中小量運(yùn)動組大鼠胸主動脈血管環(huán)反應(yīng)性低于力竭運(yùn)動組（P＜0.05）。

2.2 力竭運(yùn)動對慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠血清抗氧化水平的影響（見圖 2、3）

圖2 不同強(qiáng)度運(yùn)動對慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠血清中SOD代謝的影響

圖3 不同強(qiáng)度運(yùn)動對慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠血清中MDA代謝的影響

與應(yīng)激對照組相比，中量運(yùn)動組大鼠血清SOD活性高、MDA含量低（P＜0.05），力竭運(yùn)動組大鼠血清SOD活性低、MDA含量高（P＜0.05），小量運(yùn)動組SOD活性和MDA含量無顯著性差異（P＞0.05）。

3 討論

大量研究證實(shí)，心理應(yīng)激在心身疾病和亞健康發(fā)展過程中起重要作用，而運(yùn)動作為一種疾病預(yù)防手段越來越受到人們的關(guān)注。關(guān)于運(yùn)動防治動脈粥樣硬化的早期研究顯示，有氧運(yùn)動通過改善血脂代謝和控制動脈粥樣硬化危險因素而起到防治動脈粥樣硬化的作用及潛在的抗動脈粥樣硬化作用。

SOD對機(jī)體的氧化和抗氧化平衡起著至關(guān)重要的作用，能清除超氧陰離子自由基，保護(hù)細(xì)胞免受損傷。血清MDA含量反映體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的程度，間接反映細(xì)胞損傷程度。本實(shí)驗發(fā)現(xiàn)：與應(yīng)激對照組相比，力竭運(yùn)動組大鼠血清MDA含量升高，而SOD活性下降，表明力竭運(yùn)動會使慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠內(nèi)源性氧自由基脂質(zhì)過氧化反應(yīng)增強(qiáng)，降低抗氧化酶活力；中量運(yùn)動組大鼠血清MDA含量下降，SOD活性升高，提示中量運(yùn)動可提高慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠的抗氧化酶活力，減輕脂質(zhì)過氧化反應(yīng)。本實(shí)驗結(jié)果顯示，中量運(yùn)動可通過其抗氧化作用減輕慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠的氧化應(yīng)激反應(yīng)，從而改善動脈血管功能，提高血管順應(yīng)性。力竭運(yùn)動使慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠的抗氧化酶活力及血管順應(yīng)性降低。小量運(yùn)動對慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠血液氧化與抗氧化水平的調(diào)控作用并不明顯。

有研究顯示，長期生活在應(yīng)激狀態(tài)下可使機(jī)體出現(xiàn)持續(xù)的焦慮、抑郁，這些負(fù)性情緒使神經(jīng)內(nèi)分泌功能紊亂、免疫功能下降，對心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后產(chǎn)生很大影響[6]。長期處于慢性復(fù)合性心理應(yīng)激狀態(tài)會出現(xiàn)主動脈損傷。血管順應(yīng)性增高是指血管功能發(fā)生的急性改變，是心血管疾病發(fā)生發(fā)展的重要機(jī)制。血管順應(yīng)性是判斷動脈健康狀況的一項指標(biāo)。主動脈功能損傷主要表現(xiàn)為血管收縮功能增強(qiáng)和舒張功能減弱。本實(shí)驗結(jié)果顯示：與應(yīng)激對照組相比，力竭運(yùn)動組和小量運(yùn)動組大鼠胸主動脈收縮反應(yīng)增強(qiáng)，中量運(yùn)動組大鼠胸主動脈收縮反應(yīng)減弱，其中，小量運(yùn)動組大鼠胸主動脈血管順應(yīng)性低于力竭運(yùn)動組，表明中量運(yùn)動在一定程度上能夠改善慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠的動脈血管功能，力竭運(yùn)動和小量運(yùn)動均會加劇慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠血管的損傷程度。與小量運(yùn)動相比，力竭運(yùn)動對慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠血管的損傷更嚴(yán)重。

綜上所述，中量運(yùn)動強(qiáng)度具有改善慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠血管順應(yīng)性以及調(diào)節(jié)血清抗氧化水平的作用，可通過改善動脈血管功能、控制AS危險因素起到防治AS的作用。力竭運(yùn)動強(qiáng)度會使慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠主動脈的收縮反應(yīng)增強(qiáng)，抗氧化酶活力降低，加劇血管損傷，且不能控制AS危險因素，反而加劇了AS的發(fā)展進(jìn)程。小量運(yùn)動強(qiáng)度會使慢性復(fù)合性心理應(yīng)激下大鼠主動脈的收縮反應(yīng)增強(qiáng)，造成血管損傷，對血液氧化與抗氧化水平的調(diào)控作用并不明顯，不能對AS起到防治作用。

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[3]王長青，郝曉東，劉麗萍，等．游泳訓(xùn)練后大鼠骨骼肌細(xì)胞自由基代謝、線粒體膜電位變化與細(xì)胞凋亡的關(guān)系[J]．中國運(yùn)動醫(yī)學(xué)雜志，2002，21（3）：256-260．

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G424．31

B

1671-1246（2017）23-0076-03

注：本文系2015年寧夏醫(yī)科大學(xué)“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”（國家級）項目（201510752012）

（*通訊作者：司聯(lián)晶）