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(xiǎn)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(xiǎn)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(yàn)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(yàn)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(yàn)，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(shí)間即力竭時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)，來劃分運(yùn)動量的大小。力竭時(shí)間：游泳動作明顯失調(diào)，不能堅(jiān)持，沉入水底5 s不能回到水面的時(shí)間[3]。B組的運(yùn)動干預(yù)時(shí)間為力竭時(shí)間，C組和D組的運(yùn)動干預(yù)時(shí)間是力竭時(shí)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(yàn)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(yàn)。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(jì)學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(yàn)，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(xiǎn)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(yàn)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(yàn)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(xiàng)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(yàn)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(xiǎn)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(xiǎn)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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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(jì)劃”（國家級）項(xiàng)目（201510752012）

（*通訊作者：司聯(lián)晶）