不同運動強度對青春期肥胖大鼠肝腎功能影響*

卓 顏 柏友萍 戴園園 許曉東 張 晶 崔建飛 李 萌

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不同運動強度對青春期肥胖大鼠肝腎功能影響*

卓 顏 柏友萍 戴園園 許曉東 張 晶 崔建飛 李 萌

（安徽師范大學，安徽 蕪湖 241003）

目的：探討不同強度運動對青春期肥胖大鼠肝腎功能的影響。方法：建模7周后，選取喂食高脂飼料的肥胖大鼠24只，隨機分為4組，每組6只，分別為安靜對照組（OC）、低強度運動組（OL）、中強度運動組（OM）、高強度運動組（OH）。OL、OM、OH分別以15-18m/min、21-25 m/min和28-32 m/min的強度運動，坡度均為0°，1h/天，5次/周，共干預8周。干預后麻醉大鼠采集血液，測定血漿蛋白以及肝腎功能相關指標。結果：8周運動干預后，大鼠體重、內(nèi)臟脂肪量及體脂率運動組較對照組顯著降低（P<0.01）；內(nèi)臟脂肪量及體脂率OM、OH組顯著低于OL組（P<0.05、P<0.01）；血白蛋白OH組高于OC組（P<0.01）。血尿素氮與血肌酐各組之間無明顯差異（P>0.05）。結論：實施8周不同強度運動干預后，使青春期肥胖大鼠體重、內(nèi)臟脂肪量和體脂率明顯降低，隨著運動強度的增加，調節(jié)效果更明顯。該運動干預能有效調節(jié)血漿蛋白與肝腎功能，但不同運動強度之間無明顯差別。

運動強度；青春期肥胖；脂肪組織：肝腎功能

肥胖癥是由于體內(nèi)脂肪過度堆積并引發(fā)以脂類代謝紊亂為主的代謝性疾病。兒童青少年人群超重和肥胖問題在世界范圍內(nèi)愈演愈烈，且能顯著增加成人期肥胖的患病風險[1]。有研究顯示肥胖隨著時間的推移和體內(nèi)脂肪堆積程度的加劇，會導致糖、脂代謝的紊亂，容易引發(fā)心腦血管及肝腎功能等方面的疾病[2]。近年來許多研究證明運動康復有助于改善肝腎功能疾病患者的心血管功能、高血壓、高脂血癥及貧血，而且還能增加患者的最大攝氧量，增強體力，提高生活質量[3]。但有關不同強度運動對于青春期肥胖患者的肝臟，腎臟功能的影響仍有待進一步研究。本文通過不同運動強度的干預，對青春期肥胖大鼠的體脂，肝腎功能等相關指標的調節(jié)作用進行實驗研究，為預防和治療肝腎功能疾病提供參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選擇3周齡的清潔級SD幼鼠55只，雄性，體重75.52±7.64g，購自中國科學院上海動物研究所上海斯萊克實驗動物有限責任公司[許可證號:SCXK (滬) 2012-0002，合格證號: 2007000546402]。對照組喂飼普通飼料，建模組喂飼高脂飼料，自由飲食飲水。實驗期間分籠喂飼，飼養(yǎng)房條件：溫度18℃~22℃，濕度50%~70%，光照12h明/暗。每天定時觀察飲水量、飲食量、排泄量，每周測一次體重、體長。造模成功標準為體重增加>20%[4]。

1.2 運動方案設計與實施

7周建模后，選取造模成功大鼠24只，隨機分入4組，每組6只。分別為靜止對照組（OC）、低強度運動組（OL）、中強度運動組（OM）、高強度運動組（OH）。本次運動強度的設計為低、中、高運動強度，運動干預前進行2~3次/天的適應跑臺練習（北京產(chǎn)6跑道大鼠跑臺），訓練3天。OL、OM、OH運動方式以Bedford[5]設計的動物運動模型為依據(jù)進行改進，本運動方案為跑臺坡度為0，跑臺速度為15m/min-32m/min，分別為15-18m/min、21-25 m/min、28-32 m/min，每天總運動時間60min，5次/周，采用循環(huán)訓練法，周一、周四休息，共干預8周。干預期間喂普通飼料，每天進食量控制一致為28g/只，自由飲水。具體方案見表1。

1.3 樣品采集與測定

8周干預后，對實驗大鼠禁食12小時，禁水6小時。每組取6只，使用水合氯醛溶液（8%）腹腔注射麻醉，用電子秤（JM-A20001/中國）稱麻醉后體重，在無菌狀態(tài)下剖開腹腔，取附睪及腎周脂肪組織，用電子分析天平（BS223S/北京）稱內(nèi)臟脂肪量，體脂率=內(nèi)臟脂肪量/體重×100%。采集腹主動脈血，分離血漿，采用全自動生化儀（日立/7060）、生化試劑盒（北京利德曼生化股份有限公司）測定血漿蛋白、肝腎功能相關指標。

表1 具體運動方案

準備期（10min）運動期（15min）→（10min）→（15min）整理期（10min）總時間 OL15m/min18m/min→15m/min→18 m/min15m/min 60min OM21m/min25m/min→21m/min→25m/min21m/min OH 28m/min32m/min→28m/min→32m/min28m/min

1.4 數(shù)理統(tǒng)計

對實驗前后的一系列指標的數(shù)據(jù)，采用統(tǒng)計軟件包SPSS17.0進行數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計分析。

2 結果

2.1 不同運動強度干預后大鼠體重、內(nèi)臟脂肪量和體脂率的比較

如表2圖1所示，8周低、中、高三種不同強度運動干預后青春期SD大鼠體重與OC組相比顯著降低（P<0.01）；運動組大鼠內(nèi)臟脂肪量及體脂率均顯著低于對照組（P<0.01），OM、OH組大鼠內(nèi)臟脂肪量及體脂率顯著低于OL組（P＜0.01）。

表2 運動干預后大鼠體重、內(nèi)臟脂肪量和體脂率比較（M±SD）

體重（g）內(nèi)臟脂肪量(g)體脂率（%） OC566.80±9.0421.85±2.283.80±0.41 OL520.00±23.02■11.00±3.23■2.07±0.57■ OM509.00±10.05■7.70±1.44■▲1.49±0.21■▲ OH483.60±43.04■▲6.47±1.57■★1.33±0.22■★

注：■表示運動組與OC組有非常顯著性差異（P<0.01）；▲表示與OL組有顯著性差異（P<0.05）；★表示與OM有顯著性差異（P<0.05）。

圖1

2.2 不同運動強度干預后大鼠肝功能相關指標的比較

表3 血漿蛋白指標比較（One-way ANOVA）（M±SD）

總蛋白（TP）(g/L)白蛋白（A）(g/L)球蛋白（G）(g/L) OC63.23±4.3032.03±1.5531.20±2.75 OL61.87±1.8133.03±0.5928.83±1.25 OM66.20±7.6233.70±3.1732.50±4.86 OH69.67±7.0536.40±2.61■33.27±4.79

注：，■表示運動組與OC組有非常顯著性差異（P<0.01）；

如表3、表4、圖2、圖3所示，8周不同強度運動干預后青春期SD大鼠血漿白蛋白含量OH組較對照組有明顯上升（P＜0.01）。血漿中總蛋白、白蛋白及球蛋白含量其他組別相比無明顯差異（P＞0.05）。谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶及總膽紅素濃度各組別間無明顯統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

表4 運動干預后大鼠血漿中ALT、AST、TBIL指標的比較（M±SD）

谷丙轉氨酶（ALT）(μ/L)谷草轉氨酶（AST）（μ/L）總膽紅素（TBIL）(μmol/L) OC41.33±6.51121.00±17.091.53±0.23 OL43.00±5.00137.67±11.371.43±0.67 OM43.33±6.66119.67±8.501.34±0.35 OH42.67±8.14103.00±11.531.20±0.20

圖2（上）

圖3（下）

圖4

2.3 不同運動強度干預后大鼠腎功能相關指標的比較

如表5圖2所示，8周不同強度運動干預后，血尿素氮與血肌酐的含量各組別間無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

表5 運動干預后大鼠血漿中BUN、Cr指標的比較（M±SD）

血尿素氮（BUN）（mmol/L） 血肌酐（Cr）（μmol/L） OC6.43±0.2036.23±3.55 OL6.38±0.2632.57±6.48 OM6.77±0.3239.13±5.29 OH6.32±0.3632.30±16.13

3 討論

3.1 不同運動強度對青春期肥胖大鼠肥胖指標的影響

大量文獻報道：有氧運動可以促進骨骼肌線粒體對游離脂肪酸的攝入，提高線粒體β氧化相關酶表達和活性，有效促進脂肪分解[6]。李蕾[7]的實驗指出：肥胖個體乳酸閾值小，強度低，因此在運動減肥中應適當采取相對較小的運動強度。汪軍[8]的研究指出：國內(nèi)外運動減肥處方大多以長時間中低強度有氧運動為主。本實驗室的研究結果也顯示：60%-70%功能能力運動強度能有效降低體重、體脂肪，減肥減重效果明顯[9-10]。黃聯(lián)繼(2007)[11]實驗發(fā)現(xiàn)高強度運動組4周后體重下降明顯，組間比較有顯著性差異。由本次實驗結果可得：8周不同強度運動干預后，肥胖大鼠體重、內(nèi)臟脂肪量和體脂率均呈現(xiàn)大幅度下降，且運動強度越大，減肥效果越明顯。但是，在實驗干預期間通過對大鼠運動時狀態(tài)的觀察發(fā)現(xiàn)，高強度運動時，肥胖大鼠較早出現(xiàn)疲勞及無法堅持運動的情況，并伴隨煩躁，抵抗等情緒波動，所以建議肥胖患者適宜采取中等強度的運動量。

3.2 不同運動強度對青春期肥胖大鼠肝功能的影響

肝臟是體內(nèi)代謝脂質的重要器官，在脂類的消化、吸收、分解、合成以及運輸中均起到重要作用。一些動物實驗已經(jīng)表明：運動可以引起肝的適應，防止脂肪的過度堆積[12]。人體實驗研究表明：增加身體活動能夠較好地改善肝臟功能[13]。Heijden等[14]研究顯示：有氧運動能夠在體重沒有明顯下降時已減少肝內(nèi)脂肪，但沒有發(fā)現(xiàn)顯著改善ALT水平。然而，Devries[15]的研究顯示有氧運動并沒有改善肝功能、減少肝內(nèi)脂肪堆積。因此，有氧運動對肝功能的影響仍沒有達到共識。ALT不僅是肝內(nèi)脂肪積累的標記，ALT的增加也與胰島素抵抗和2型糖尿病的增加密切相關[16]。眾所周知，體重減少幅度較大時，能夠減少肝內(nèi)脂肪、改善肝功能[17]。研究表明，當體重降低5%時，能夠降低ALT水平，當體重下降幅度＜4%時，盡管ALT和AST的水平在減重前處于正常范圍時，減重后ALT和AST水平也得到降低，從而改善了肝功能[18]。本研究低中高三種運動強度對青春期肥胖大鼠干預8周后，ALT和AST水平無明顯變化。上述研究結果未達成一致，可能是由于不同的研究對象和不同的訓練量造成的。

3.3 不同運動強度對青春期肥胖大鼠腎功能的影響

有研究表明運動可以增強腎臟組織中的腎素血管緊張素的活性，引起腎血管收縮和腎血流下降，導致血尿素氮和血肌酐相關指標的下降[19]。Johansen提出[20]每周三次或以上的中低強度的有氧運動干預對腎臟疾病患者是安全的。亦有文獻報道[21]，高強度運動可降低腎小球濾過膜表面負電荷層，阻止蛋白質濾過的電荷屏障作用，而造成或加重對腎臟損害，可能為短期內(nèi)高強度運動且運動前后相隔時間較短，從而引起健康大鼠腎臟的一過性損傷。本實驗研究結果顯示，低、中、高運動強度對血尿素氮與血肌酐含量無明顯影響，說明運動強度的大小對青春期肥胖人群腎功能無明顯影響。

4 結論

8周不同強度運動干預后，有效降低了青春期肥胖大鼠體重、內(nèi)臟脂肪量和體脂率，且隨著運動強度的增加，效果更明顯。在肝腎功能正常的情況下，不同運動強度對青春期肥胖大鼠肝腎功能影響不大。不同強度運動對于慢性肝腎疾病的影響及機制有待進一步研究。

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Effect of Different Exercise Intensity on Liver and Renal Functions of Rats

ZHUO Yan，etal.

（PE College of Anhui Normal University，Wuhu241003，Anhui，China）

[Objective]：To investigate the effects of liver and renal functions rats in different intensity exercise. [Methods]：Rat model was high fat fed. After 7 weeks，24 obesity rats were randomly divided into 4 groups，6 rats in each group，respectively，the control group（OC），low intensity exercise group（OL），moderate intensity exercise group（OM），high intensity exercise group（OH）.OL，OM，OH in animal treadmill running speed respectively for 15-18m/min，21-25m/min，28-32m/min，at an incline of 0 degrees，1h/day，5 times/week，for 8 consecutive weeks. rats blood after 8 weeks was anesthetized to collect blood and test the protein and liver function indexes. [Results]: The 8 week exercise intervention，body weight，visceral fat weight and FAT% in exercise were significantly lower than control group（P<0.01）;visceral fat weight and FAT% in OM，OH rats were lower than OL（P<0.05，P<0.01）;serum albumin of OH were higher than OC（P<0.01）;blood urea nitrogen and serum creatinine in four groups showed no significantly difference（P>0.05）.[Conclusion]:8 weeks of exercises of different intensity significantly reduce body weight，visceral fat weight and FAT%，exercise intensity bigger and more obvious. The exercise intervention regulate the plasma protein and hepatorenal function effectively，but no significant differences were observed between the different exercise intensity.

exercise intensity; Adolescent obesity; Adipose tissue; liver and renal function

安徽省高校自然科學基金重點，編號：KJ2013A138。

卓顏（1991-），安徽蚌埠人，研究生，研究方向：健身運動處方的生理機理。