低水溫游泳對動脈粥樣硬化大鼠血脂、血清炎性因子的影響

王 禾，梁巧琴

（1．沈陽體育學院 運動人體科學系，遼寧沈陽110102；2．貴州民族學院 體育與健康學院，貴州 貴陽550025）

低水溫游泳對動脈粥樣硬化大鼠血脂、血清炎性因子的影響

王 禾1，梁巧琴2

（1．沈陽體育學院 運動人體科學系，遼寧沈陽110102；2．貴州民族學院 體育與健康學院，貴州 貴陽550025）

通過觀察低水溫游泳運動對動脈粥樣硬化大鼠血脂（HDL、LDL、TG、TC）、血清炎性因子（CRP、TNF－α、IL－6、APN）的影響，探討低水溫游泳運動否能減輕動脈粥樣硬化的慢性炎癥反應(yīng)。結(jié)果顯示：低水溫游泳有提高HDL和降低LDL、TG、TC水平的作用（p＜0.01）；血清CRP、IL－6、TNF－α和APN含量均有不同程度的改變，低溫游泳組優(yōu)于常溫游泳組，而運動4周和8周組間差別不明顯。

低水溫游泳；動脈粥樣硬化；血脂；炎性因子

運動作為一種有效預防和改善動脈粥樣硬化（athero sclerosis，AS）發(fā)生、發(fā)展的方式，已被多數(shù)學者所接受，但迄今為止，有關(guān)冬泳對AS及血清炎性因子影響的報道尚不多見，特別是對已發(fā)生AS病變的血管是否能起到同樣的鍛煉作用、治療作用，或者具有損害作用等未見相關(guān)報道。本研究通過對AS大鼠進行低溫和常溫游泳的干預實驗，探討其對炎性反應(yīng)過程及影響，目的是觀察低水溫游泳運動對改善AS病情和防治心血管系統(tǒng)疾病的作用，為科學健身運動提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

雄性Wistar大鼠75只（7～8周齡），建立動脈粥樣硬化模型后，隨機分為3組，即：安靜組（ASC）20只、常溫游泳組（ASE）25只、低水溫游泳組（ASW）30只，運動時間為4～8周，期間給予高脂飼料。運動模型：ASC組不進行訓練，在AS模型建立后第四天開始，對ASE和ASW組分別進行適應(yīng)性訓練，采用無負重游泳方式（100cm×60cm×80cm玻璃缸水池中進行），ASE組進行常溫游泳運動，水溫為（34±2）℃，時間為10min／d，一周內(nèi)逐漸增加到60min／d。ASW組進行低水溫游泳運動，第一周水溫為（15±2）℃，運動時間20min／d；第二周起水溫為（6±2）℃，運動時間 7min／d，維持此運動量，每周訓練5天，總計4～8周。

2 取材

運動第4周末，每組隨機抽取8只大鼠取材，第8周末將剩余大鼠取材。大鼠禁食12小時后，腹主動脈取血，采用放免法測定血清TNF－α、IL－6，酶免法測定CRP和APN，同時測定血脂四項（HDL、LDL、TG和 TC）。數(shù)據(jù)用 SPSS 16.0進行處理，以（s）表示。

3 結(jié)果

由表1～3看出，四周和八周運動組HDL值與安靜組相比，均有明顯增高趨勢，其中ASC1組與ASW1組存在顯著性差異（p＜0.05），ASC2組與 ASW2組存在顯著性差異（p＜0.01）；而八周低水溫游泳組 LDL、TG、TC水平顯著低于ASC2組和ASE2組；HDL、LDL、TG、TC水平在四、八組間差異不顯著（p＞0.05）。

表1 AS四周組大鼠血脂四項指標的比較（mmol／L）

表2 AS八周組大鼠血脂四項指標的比較（mmol／L）

表3 AS四周與八周低水溫組大鼠血脂四項指標的比較（mmol／L）

由表4～6可見，ASW1組CRP低于ASC1和ASE1組（p＞0.05），ASW2組顯著低于 ASC2（p＜0.01）和 ASE2組（p＜0.01）。TNF－α水平 ASW1組明顯高于 ASC1組（p＜0.05）和 ASE1組（p＞0.05），ASW2組明顯高于 ASC2組（p＜0.01）和 ASE2組（p＜0.05），而 ASW1和 ASW2組相比差異顯著（p＜0.05）。IL－6水平ASW1和ASW2組高于ASC1和 ASC2組（p＜0.05，p＜0.01），但 ASW1和 ASW2組相比差異不顯著。APN水平ASW1和ASW2組均有升高趨勢，且ASW1和ASW2組相比差異顯著（p＜0.05）。

表4 AS四周組大鼠血清炎性因子水平的比較

表5 AS八周組大鼠血清炎性因子水平的比較

表6 AS四周與八周低水溫組大鼠血清炎性因子水平的比較

4 討論

4.1 低水溫游泳對AS大鼠血脂的影響

脂質(zhì)代謝異常是AS發(fā)生發(fā)展中損傷內(nèi)皮和平滑肌的主要因素［1］。研究顯示，低水溫和常溫游泳運動組有降低AS大鼠血脂LDL、TC、TG水平和提高HDL含量的趨勢，其中以八周運動組表現(xiàn)明顯，說明長時間低水溫游泳運動具有降低血脂LDL、TC、TG和 TC／HDL比值的水平以及提高HDL含量的作用，起到改善和一定程度限制AS發(fā)生與發(fā)展以及降低血脂的目的。研究認為，HDL具有促進TC外運和抗AS的作用，實驗中顯示，八周低水溫游泳組HDL水平明顯高于安靜和常溫游泳組（p＜0.01；p＜0.05），LDL、TC、TG水平明顯低于安靜和常溫游泳組（p＜0.01；p＜0.05），說明八周低水溫游泳組對限制TC蓄積和改善脂質(zhì)代謝狀態(tài)，保護動脈管壁的功能作用優(yōu)于四周運動組和常溫游泳組的效果。

4.2 低水溫游泳對AS大鼠血清炎性因子的影響

血清炎性因子在動脈硬化發(fā)生發(fā)展過程中起著極為重要的作用。Ross提出AS是一種炎癥疾?。?］，是動脈壁內(nèi)皮細胞及平滑肌細胞受到損傷后的一種炎性纖維組織增生性反應(yīng)［3］。其中C—反應(yīng)蛋白（CRP）是機體在炎癥、感染和組織損傷后產(chǎn)生的一種急性期反應(yīng)蛋白，是機體非特異性炎癥反應(yīng)的敏感標志物之一。實驗表明，各組間CRP水平均呈下降趨勢，其中以八周組下降差異明顯，即冬泳組低于常溫游泳組和對照組（p＜0.01），說明長時間有氧運動和低水溫游泳運動可以降低血清CRP含量，具有改善機體的炎癥狀態(tài)有一定作用。運動可以降低機體CRP含量的機制［4］：①運動能降低體脂水平；②長時間運動可減少體內(nèi)自由基而發(fā)揮抗氧化作用；③運動可提高胰島素的敏感性；④與炎癥的遺傳易感性有關(guān)。實驗中發(fā)現(xiàn)，四周組與八周組CRP水平相比差異不顯著（p＞0.05），可能是由于AS大鼠的機體炎癥反應(yīng)使血清CRP處于一個較高水平，雖然較長時間低水溫游泳能降低其血清CRP水平，但與機體炎癥效應(yīng)促使CRP水平升高而相抵消，而使八周組大鼠CRP仍保持在一定水平。

白介素－6（IL－6）在機體內(nèi)主要是抗炎癥作用［5］，有文獻報道運動后機體IL－6濃度明顯升高［6］。本實驗顯示，低水溫組和常溫游泳組均高于安靜組（p＜0.05），且低水溫組高于常溫游泳組（p＞0.05），這一結(jié)果與多數(shù)文獻報道相一致。而在本實驗中運動周期的因素對IL－6水平影響不顯著（p＞0.05），其原因待進一步研究。

腫瘤壞死因子（TNF－α）可能通過損傷內(nèi)皮細胞、促進凝血、抑制纖溶、促進單核細胞對內(nèi)皮細胞的粘附等作用，參與AS及冠心病的發(fā)生、發(fā)展過程［7］。實驗結(jié)果顯示，低水溫組TNF－α值明顯高于安靜組和常溫游泳組，說明低水溫游泳運動對AS大鼠血清TNF－α的變化有著一定影響，其中ASW1和ASW2組血清TNF－α值均分別高于ASC1、ASE1和ASC2、ASE2組，且ASW2組血清TNF－α水平與ASW1組相比有顯著性差異（p＜0.05）。有關(guān)運動后引起血清TNF－α的變化報道不一，可能與各選擇實驗對象、運動強度、持續(xù)時間和運動方式等不同有關(guān)。而本實驗結(jié)果可能與AS大鼠體內(nèi)炎癥反應(yīng)處于TNF－α相對較高水平有關(guān)。

脂聯(lián)素（APN）能調(diào)節(jié)和抑制AS的慢性炎癥過程，且與冠狀動脈狹窄程度和病變的穩(wěn)定性顯著相關(guān)［8］。研究發(fā)現(xiàn)，低水溫組大鼠血清APN水平高于安靜組（p＜0.01）和常溫游泳組（p＜0.05），而四周運動組和八周運動組之間有顯著性差異（p＜0.05）。分析認為，APN在可能一定程度上影響著AS的炎癥反應(yīng)，參與AS病變發(fā)生、發(fā)展有一定的關(guān)系，而低水溫組APN均處于較高水平，提示低水溫組運動有提高血清APN含量的作用，可能是通過其拮抗炎性因子對血管內(nèi)皮的損傷作用，起到保護血管內(nèi)皮功能和增強抗AS反應(yīng)過程，而改善機體炎癥狀態(tài)的結(jié)果。

5 結(jié)論

1）低水溫游泳運動可以改變動脈粥樣硬化大鼠血脂（HDL、LDL、TG、TC）和血清炎性因子的水平，具有改善動脈粥樣硬化大鼠機體脂質(zhì)代謝和炎癥狀態(tài)，降低AS發(fā)展的危險性，其中低水溫組作用優(yōu)于常溫游泳組。

2）不同運動周期對 AS大鼠血脂和血清 CRP、IL－6、TNF－α和APN的變化有不同程度影響，但運動四周和八周組間差別不明顯。

［1］張紅霞，劉劍剛．動脈粥樣硬化發(fā)病機制和驗證反應(yīng)關(guān)系研究進展［J］．中國心血管雜志，2005，10（5）：385－387．

［2］Ross R．Cell biology of atherosclerosis［J］．Ann Rev Physiol，1995，57：791－795．

［3］任玉華，張曉剛．炎癥在動脈粥樣硬化發(fā)生與發(fā)展中的表現(xiàn)及作用［J］．心血管病學進展，2008（5）：792－794．

［4］Keller C，Hellsten Y，Pilegaard H，et al．Human muscle cells express Il 6 via a Ca2＋dependent pathway［J］．J Physiol，2002，539（5）：376－378．

［5］Muraguchi A，Hirano T，Tang B，et al．Dynamic exercise leads to an increase in circulating ICAM 1：further evidence for adrenergic modu lation of cell adhesion［J］．Brain Behavior Immunity，1997，11：343－351．

［6］Margeli A，Skenderi K，Tsironi M，et al．Dramatic elevations of inter leukin 6 and acute phase reactants in athletes participating in the ul tradistance foot race spartathlon：severe systemic inflammation and lipid and lipoprotein changes in protracted exercise［J］．JClin Endo crinol metab，2005，90（7）：3914－3918．

［7］徐守偉，董秋立，劉冰冰．驗證與動脈粥樣硬化及斑塊不穩(wěn)定關(guān)系的研究進展［J］．山東醫(yī)藥．2008．48（5）．114－115．

［8］斐 強，秦永文，吳 弘，等．血清脂聯(lián)素水平與冠狀動脈病變程度的關(guān)系［J］．臨床心血管病雜志，2004，20：619－621．

Effects of Low Temperature Swimming on Blood fat and Serum Proinflammatory Cytokine in Atherosclerosis Rats

WANG He1，LIANG Qiaoqin2
（1．Dept．of Human Sports Science，Shenyang Sport University，Shenyang 110102，Liaoning，China；2．School of Physical and Healthy，Guizhou University for Nationnalities，Guiyang 550025，Guizhou，China）

To discuss if low temperature swimming can alleviate the chronic inflammatory reaction of AS，through observ ing the effects of swimming in cold water on blood fat（HDL，LDL，TG，TC）and serum proinflammatory cytokine（CRP，TNF α，IL 6，APN）in AS rats．Results：low temperature swimming could increase the level of HDL and decrease the lev els of LDL，TG，TC（p＜0.01）；the contains of blood serum CRP，IL 6，TNT a and APN varied in various degree；which varied above all in the group with low temperature swimming are better in the group with normal temperature swimming，but the differencs between the group with 4 week execrise and the group with 8 week execrise is not significant．

low temperature swimming；atherosclerosis（AS）；lipid；proinflammatory cytokine

G804.52

A

1004－0560（2010）02－0085－03

2009-11-18；

2010-03-20

遼寧省科技廳一般項目（項目編號為2007225005－25）。

王 禾（1957－），男，教授，主要研究方向為運動醫(yī)務(wù)監(jiān)督。

責任編輯：喬艷春