亞低溫游泳預處理對高脂高膽固醇飲食大鼠脂質代謝的影響

林偉光

摘要：隨著我國人民生活水平的不斷提高，缺乏運動和高脂高膽固醇飲食使慢性疾病的發病率明顯上升。心腦血管疾病已經成為死亡的頭號殺手并且有早齡化的趨勢，心腦血管疾病的病理基礎是動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS），而脂類代謝與心血管疾病密切相關，脂質代謝紊亂所致的AS是引起心腦血管疾病發生、發展的重要危險因素。低溫環境下的能量代謝、體溫調節反應和耐力水平等都有其特殊性。本實驗對大鼠施加亞低溫的游泳運動干預，而后進行五周高脂飲食，觀察亞低溫游泳運動預干預下的大鼠脂代謝的特點，探討經過亞低溫預干預的游泳運動對高脂高膽固醇飲食大鼠脂代謝影響的特點。

關鍵詞：亞低溫；游泳運動；高脂高膽固醇飲食；脂代謝

伴隨著社會經濟的迅速發展，生活水平的不斷提高，人們的生活方式和膳食結構也隨之發生了重大的變化，由過去的多數人體力勞動到現在的腦力活動為主，飲食由過去的粗雜到現在的細精等。據世界衛生組織的相關研究報告顯示，營養過剩和生活方式疾病已經成為威脅人類健康的頭號殺手。在諸多影響健康的因素中，膳食營養因素對健康的影響高達百分之十三，僅次于遺傳因素的百分之十五。在這些膳食營養問題中，有營養缺乏、比例失衡、結構失衡、營養過剩等等諸如此類，由此導致部分的癌癥，心血管疾病，高血壓，糖尿病，肥胖癥等，嚴重困擾著人們的健康，影響生活質量的提高[1]。如何選擇有效的運動方式為科學健身提供方法，日益成為研究重點。本文欲探討亞低溫游泳運動對脂質代謝的影響的特點。

一、.研究材料與方法

（一）實驗對象與分組

由廣州中醫藥大學實驗動物中心提供的3月齡SPF級雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠40只，體重180.5±9.79（g）。許可證號：SCXK（粵）2008-0002粵監證字2008D007。大鼠分籠飼養，每籠不超過5只，自由飲水，光照12小時（日光燈8：00—20：00）。經過適應性喂養1周后，對大鼠進行隨機分組，分為4組，具體分組情況如下：

C組：正常飲食組（10只），常規喂養，不加任何干預。

F組：高脂飲食組（10只），常規喂養，不進行適應性運動訓練；在高脂飲食周期內進行高脂飲食，始終不進行運動訓練。

HS組：亞低溫游泳組（10只），常規喂養，適應性訓練3天，進行亞低溫游泳訓練。

S組：常溫游泳組（10只），常規喂養，適應性訓練3天，進行常溫游泳訓練。

（二）研究方法

1.動物運動模型

適應性訓練：

分組后，開始對運動組進行適應性訓練。前三天，每天游泳20min，水溫遞減。隨后，游泳時間每天增加10min，直到水溫達到預設溫度23℃±1℃，具體溫度根據天氣氣溫變化微調，時間達到預設時間60min。

正式訓練：

以周為訓練周期，運動六天，休息一天。每天固定時間配食，運動。亞低溫游泳組保持肛溫在33℃±1℃，運動時間為60min。常溫游泳組肛溫在37℃±1℃，運動時間為60min。持續運動五周。

2.停訓綜合癥動物模型

五周訓練周期結束后，對高脂飲食組、亞低溫游泳組和常溫游泳組開始進行高脂高膽固醇飲食干預，為期五周；正常飲食組常規喂養。

3.動物營養干預模型

飼料用量配制方法：

①普通飼料按每只大鼠/每天食耗20g干物質計算投放；

②高脂飼料按每只大鼠/每天相當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.標本取材與指標測試

①標本取材

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

②血清SOD、GSH-Px活性與MDA含量測定

SOD活性測定原理：通過NBT法測定超氧物歧化酶（SOD）活力

GSH-Px活性：通過Beutler法，測定GSH-Px活性。

MDA含量的測定：通過TBA法，測定MDA的含量。

③血漿TC、TG、LDL-C、HDL-C及血漿FFA的測定

腹主動脈取血，制備血漿。半自動生化分析儀，測定；腹主動脈取血，制血血漿，比色法測定。

5.實驗結果統計分析

用SPSS for Windows 16.0 統計軟件包對實驗數據進行統計分析，所有數據結果以“平均數±標準差”（x±S）來表示，顯著性檢驗采用單因素方差分析，T檢驗，組間兩兩比較，顯著性水平為P<0.05。

二、實驗結果

（一）實驗期間SD大鼠體重變化情況

由表1可以看出，實驗期間各組SD大鼠體重均明顯在增加，具體數據如表1。F組與C組相比較，在普食5周的時，F組大鼠體重與C組大鼠相比，沒有明顯差異。S組與HS組在運動初始，即普食1周，普食2周及普食3周的時候體重未見差異，不具統計學意義，在普食4周開始出現顯著性差異，隨著運動時間的延長，差異也越來越明顯。與F組相比，在普食3周、4周的時，S組和HS組，均出現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，無明顯差異。

（二）預冷適應后，五周高脂高膽固醇飲食對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可以看出以下結果：

①大鼠血漿LDL-C，F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，數值接近，不具統計學意義。S組明顯高于對照組C組，差異具有非常顯著性，P<0.01。

②大鼠血漿TC，F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，數值接近，不具統計學意義。S組明顯高于對照組C組，差異具有非常顯著性，P<0.01。

③大鼠血漿TG，F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，兩組數值不具有顯著性差異。

④大鼠血漿HDL-C，F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，從數值上看，HS組明顯高于S組，但其差異不顯著，不具統計學意義。

⑤游離脂肪酸FFA，與C組相比，F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組與對照組C組相比較，其FFA數值接近，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.亞低溫游泳運動預處理對大鼠動脈粥樣硬化指數的影響

AI=TC-HDL-C/HDL-C

由表3可以看出：大鼠血漿AI，F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、細胞內游離脂肪酸增多、及胰島素抵抗等均是ROS的產生來源。在病理條件下，ROS產生過多或抗氧化系統活性下降，可引發脂質過氧化反應損傷細胞膜使細胞受損。脂質過氧化過程中發生的ROS氧化生物膜的過程，即ROS與生物膜的磷脂、酶和膜受體相關的多不飽和脂肪酸的側鏈及核酸等大分子物質起脂質過氧化反應形成脂質過氧化產物（Lipid PerOxide，LPO）如丙二醛（Malonaldehyde，MDA），引起交連接，對膜流動性，結構和功能帶來不利影響，致使膜的孔隙擴大，通透性增加。毛細血管內皮細胞損傷，出現炎癥反應和退行性變化，內質網膜，線粒體膜，溶酶體膜等生物膜系統的結構和功能發生損害，導致細胞廣泛性損害[4]。

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

眾多研究表明：長期高脂高膽固醇飲食會引起肝臟以及血液中的脂質代謝紊亂，細胞內游離脂肪酸增多，甘油三酯、低密度脂蛋白和總膽固醇顯著上升，ROS產生過多，造成氧化應激狀態，過氧化產物大量增加，使氧化和抗氧化系統失衡，從而產生脂質過氧化的惡性循環，對機體組織產生一定的損害。

本研究發現，大鼠血清SOD，與對照組C組相比，F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不良刺激，引起大鼠機體氧化應激增強，但卻降低了體內清除自由基的能力，破壞了本身氧化應激的平衡；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，提示有氧運動在一定程度上增加了機體清除自由基的能力，對自由基的氧化還原能力增強，從一定程度上起到了維持機體內穩態平衡的能力，這也與有氧運動有利于增強機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，這也與運動有利于增強機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機體氧化還原能力增強。亞低溫不同于低溫，有研究報道，絕對的低溫環境對機體是有害的，而我們所選取的亞低溫是介于常溫和低溫的一個過渡的間溫度，在醫學上，對于亞低溫的研究并不少見，但主要是對于腦病的治療，而且效果顯著。通過本實驗，提示，亞低溫對于機體的代謝和氧化應激也有一定的良性作用。

四、結論與建議

（一）持續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指數顯著上升。因此，建議合理適當控制飲食可以改善血脂水平，減輕心血管疾病的發病危險。

（二） 5周有規律的游泳運動預處理后，運動組的大鼠TC、TG、LDL-C、AI和FFA等下降并出現顯著差異，HDL-C升高并出現顯著差異。建議采取合理有效的有氧運動，能夠促進機體的脂質代謝。

（三）亞低溫游泳預處理組，FFA、TC、TG、LDL-C和AI低于常溫游泳組，HDL-C高于常溫游泳組。提示亞低溫協同有氧運動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周有規律的游泳運動預處理后，運動組的SOD、GSH-Px升高并出現顯著差異，MDA明顯降低。提示有規律有有氧運動預處理可以改善脂質過氧化，在一定程度上有利于清除由于脂質過氧化產生的自由基。

參考文獻：

[1]劉金剛，劉作斌.低溫醫學[M].北京∶人民衛生出版社，1993，1550～555.

[2]柯柳，余葉蓉等.高游離脂肪酸血癥對心肌結構與功能的影響及其機制[J].四川大學學報（醫學版），2009：40（1）24-28.

[3]金麗，吳峻，汪軍等.肥胖以及有氧耐力運動對大鼠血清抗氧化酶和一氧化氮的影響[J].華中師范大學學報（自然科學版），2007，41（4）：605-606.

[4] Scandinavian Simvastatin Survival Study.Grouprandomized trial of cholesterol lowering in 4444 patients with coronary heart disease：the Scandinavian Simvastatin Survival Study（4s）.Lancet1994，344：1383-1389.

[5]鄧玉強，金其貫.有氧運動和大豆多肽對高脂飲食大鼠肝臟自由基代謝及肝組織形態的影響[J].北京體育大學學報，2009，32（2）：70-73.

（作者單位：廣州工商學院）