游泳訓練對高血壓大鼠血壓及血栓前狀態(tài)分子的影響*

竇 麗

(南京林業(yè)大學體育部， 江蘇 南京 210037)

高血壓是心腦血管疾病的危險因素之一，其主要并發(fā)癥腦卒中、心肌梗死，嚴重危害身體健康。研究表明[1-2]，高血壓患者存在血栓前狀態(tài)(prethrombolic state, PTS)，表現為內皮功能失調，纖溶功能減低，血小板處于活化狀態(tài)，對各種刺激反應性增強，血漿中PTS分子物血漿血管性血友病因子(von willebrand factor, vWF)、纖溶酶原激活物抑制物(plasminogen activator inhibitor, PAI)的活性不同程度增高，加之原本較高的血壓水平，極易形成血栓性并發(fā)癥。規(guī)律運動有一定的降壓作用，并能防止血栓癥的發(fā)生發(fā)展[3]，但具體作用機制尚未完全闡明。SHR是目前國際上公認的最接近人類原發(fā)性高血壓的動物模型，一般在出生后血壓隨年齡而逐漸升高，在4～6周齡期間可自發(fā)形成高血壓，成年后血壓可達180～200 mmHg，甚至可達200 mmHg以上[4]。本研究以10周齡SHR游泳訓練為模型，測定運動后血壓、血小板聚集功能、血漿內vWF水平、組織型纖溶酶原激活物(tissue plasminogen activator, t-PA)、PAI-1活性，以進一步探討運動降壓機制，為適宜運動防治高血壓血栓性并發(fā)癥提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 動物分組

雄性10周齡SHR18只由中科院實驗動物中心提供，在揚州大學農學院動物實驗中心飼養(yǎng)并實施游泳訓練，體重250～270 g，大鼠隨機分為二組，SHR對照組8只，SHR訓練組10只(其中一只于35 d后死于游泳缸內)。大鼠分籠飼養(yǎng)，每籠4～5只，飼養(yǎng)期間自由進食、飲水。

1.2 運動方式

以無負重游泳作為運動方式，選擇圓形游泳池，內壁光滑，直徑60 cm，深70 cm，水浴溫度為(31±1)℃。SHR訓練組每周游泳5 d，每天1次，每次游泳時間60 min，共持續(xù)10周。第一周內適應性游泳并逐漸增至每次60 min，以后持續(xù)該運動量至第10周。SHR對照組，按常規(guī)進行喂養(yǎng)，不加運動干預。

1.3 血壓測定

大鼠無創(chuàng)血壓測量采用鼠尾脈搏搏動法，即應用RBP-1B型大鼠血壓計(中日友好臨床醫(yī)學研究所)測定大鼠在清醒狀態(tài)下的尾動脈壓。每2周測量1次，整個過程均由同一人操作讀數。嚴格按照血壓計說明書操作執(zhí)行，采用尾脈搏搏動測定清醒狀態(tài)下大鼠的間接血壓即收縮壓，血壓在85～115 mmHg范圍為正常血壓大鼠；各種造型處理后凡血壓比處理前高20 mmHg(大于正常血壓三個標準差值)以上且高于115 mmHg者確定為高血壓模型。 5周齡雄性SHR可自發(fā)形成高血壓達到140 mmHg以上，本研究SHR已經形成高血壓。

1.4 指標測定

實驗第10周末一次游泳訓練24 h后將大鼠依次用50 mg/kg體重戊巴比妥腹腔注射麻醉，從腹主動脈取血，制備血漿和富血小板血漿，用于測定血小板聚集率，血漿vWF含量、t-PA、PAI-1活性。

1.4.1 血小板聚集率測定[5]富血小板血漿 (platelet-rich plasma, PRP)的制備：3%戊巴比妥鈉0.133 ml/100 g腹腔麻醉，腹主動脈取血，以3.8%枸櫞酸鈉抗凝，在500 r/min下離心6 min，上清液即為PRP。貧血小板血漿(platelet-poor plasma, PPP)的制備：將剩余血液以4 000 r/min離心18 min，上清液即為PPP。血小板聚集率的測定：用比濁法，普利生LBY-NJ4型血小板聚集儀，以PPP為參比，調節(jié)零點后，將PRP放入測試通道，用ADP(2 μmol/L)作誘導劑，按開始測試，儀器自動記錄1 min、3 min、5 min的聚集率，并顯示最大聚集率PAG(M)。

1.4.2 血漿vWF、t-PA、PAI-1測定 vWF采用雙抗體酶聯免疫法，t-PA、PAI-1采用發(fā)色底物法，試劑盒由上海太陽生物技術公司提供，嚴格按試劑盒說明書操作。

1.5 統計學處理

2 結果

2.1 游泳訓練對SHR血壓的影響

由表1可知，訓練前兩組SHR血壓無顯著性差異。訓練至第4周末，配對t檢驗顯示， 訓練組血壓較訓練前顯著性下降(P<0.05)，而對照組較訓練前顯著性升高(P<0.05)，獨立因素t檢驗顯示，訓練組血壓顯著低于SHR對照組(P<0.05)。說明游泳訓練4周降壓效果顯著。10周后，訓練組血壓較訓練前非常顯著性降低 (P<0.01)，但尚未降至正常血壓水平，而對照組血壓較訓練前升高(P<0.01)，與對照組相比，訓練組血壓非常顯著性降低(P< 0.01)。說明10周游泳訓練能明顯抑制SHR血壓的進一步升高，訓練有持續(xù)降壓作用。

Tab. 1 The effect of swimming training on blood pressure in spontaneously hypertensive rats(SHR)(mmHg,

2.2 游泳訓練對SHR血小板聚集率的影響

10周游泳訓練后，以ADP(2 μmol/L)為誘導劑，測定血小板1 min聚集率PAG(1)，血小板5 min聚集率PAG(5)和血小板最大聚集率PAG(M)。由表2可知，訓練組PAG(1)較對照組PAG(1)顯著下降(P<0.05)，PAG(5)和PAG(M)均較對照組PAG(5)和PAG(M)非常顯著性下降(P<0.01)。表明10周游泳訓練能降低SHR血小板對誘導劑的聚集功能。

Tab. 2 The effect of swimming training on platelet aggregation rate(PAG)in spontaneously hypertensive rats(%,

2.3 游泳訓練對SHR血漿vWF含量、t-PA、PAI活性的影響

從表3結果可見，10周游泳訓練后，SHR訓練組血漿t-PA活性較對照組顯著升高 (P<0.01)，而血漿vWF、PAI-1活性顯著降低 (P<0.01)，表明長時間規(guī)則運動可降低高血壓時PTS危險因子。

Tab. 3 The effects of swimming training on plasma vWF%, PAI-1(AU/L)and t-PA(IU/L) in

3 討論

規(guī)律而持久的有氧運動訓練可以降低高血壓患者的血壓，并有效抑制高血壓的形成進程。李明余等[6]研究表明8周運動訓練后SHR運動組血壓明顯低于 SHR 安靜組(P<0.01)，且運動能有效抑制SHR血壓形成的進程，SHR安靜組在8周末均出現高血壓，而SHR 運動組8周末僅3只大鼠血壓超過140 mmHg，余下的10周末才進入高血壓。SHR血壓隨年齡增長逐漸升高，到20周齡后趨于穩(wěn)定[4]，本研究結果顯示，運動訓練期間，對照組SHR血壓持續(xù)上升，而運動組SHR血壓持續(xù)下降，雖尚未降至正常血壓水平，但從表1數據可知，10周游泳訓練可抑制SHR運動組血壓隨周齡而增長，延緩高血壓的發(fā)生發(fā)展。游泳運動至4周末時，運動組血壓較訓練前顯著性下降(P<0.05)，血壓顯著低于同期對照組SHR血壓 (P<0.05)。與國內部分研究結果一致[7-8]。Bobillier等[9]人研究表明，雄性 SHR經過8周游泳訓練后其收縮壓下降24 mmHg。本研究結果顯示，10周游泳訓練可產生降壓效果，至第10周末，SHR運動組血壓較試驗前平均下降11 mmHg，與對照組相比，平均下降24 mmHg。高血壓患者經降壓治療可以明顯降低卒中、冠心病(coronary heart disease, CHD)及心肌梗塞等血管栓塞并發(fā)癥，每降低5.8 mmHg的平均壓，可降低卒中發(fā)生率36%，降低心肌梗塞死亡率27%[10]。本研究結果說明持續(xù)有規(guī)律的有氧運動對SHR的降壓效果是持續(xù)有效的，且在運動4周末運動降壓效果出現顯著變化，運動數周，降壓效果更明顯。運動時間影響運動降壓的效果，持續(xù)運動一段時間才會產生一定的降壓作用，因此認為高血壓患者應堅持長期適宜的鍛煉，才能達到持續(xù)的降壓目的，以降低血栓并發(fā)癥的危險。

高血壓血小板功能異常是其易患血栓性并發(fā)癥的重要環(huán)節(jié)，測定血小板聚集、釋放功能是預測AS、血栓等病癥的重要臨床指標[11]，且血小板聚集試驗是最常用而敏感的檢測方法。PAG(1)反映血小板的初發(fā)聚集率，增高則說明體內形成微血栓，但可自行解聚，PAG(5)反映血小板的繼發(fā)聚集率，增高則說明體內形成的微血栓不易解聚，PAG(M)反映血小板的最大聚集率，增高則說明體內極易形成血栓。研究表明長期規(guī)則的中等強度運動可降低血小板聚集功能[12]，而降低血栓形成的危險，本研究采用ADP為血小板聚集誘導劑，測定SHR血小板1 min、5 min和最大聚集率。結果表明，SHR經過10周游泳訓練后，PAG(5)、PAG(M)較對照組非常顯著降低(P<0.01)，說明長期規(guī)則運動對SHR的血小板聚集性有明顯的抑制作用，對防止高血壓患者血栓的形成有積極作用。

高血壓時體內凝血與纖溶系統失衡，纖溶功能下降，內皮功能障礙標志物vWF含量增高，內皮受損或功能障礙致t-PA/PAI系統失衡，以致形成血栓前狀態(tài)甚至易誘發(fā)血管痙攣、血栓形成。高血壓PTS檢測指標如vWF、纖維蛋白原和PAI有較高特異性[13]，運動訓練能改善內皮功能和血小板活化，對血栓前狀態(tài)分子物vWF、PAI-1、t-PA均具有調節(jié)作用[14]。陳華衛(wèi)等[15]研究表明，10周游泳訓練可以顯著降低SHR血漿vWF含量，提高機體NO水平和活性，調節(jié)血管內皮功能和血小板功能。陳棟等[16]研究表明，體育鍛煉增加t-PA活性的同時，降低纖維蛋白原和血栓烷B2含量，提高體內纖溶活性。屈沛沛等[17]研究表明，社區(qū)體育鍛煉計劃能有效控制原發(fā)性高血壓(essential hypertension, EH)患者血壓，顯著降低EH體育干預組血漿vWF、D-二聚體、纖維蛋白的水平(P<0.05)。本研究結果顯示，10周游泳訓練能顯著降低SHR血漿vWF、PAI活性，使t-PA 活性顯著提高，與以往大部分研究結果一致。資料表明，隨著血壓水平升高PTS標志物水平變化越明顯。Sonja B等[18]研究表明，vWF的靜息血水平升高與中等強度運動收縮壓獨立相關，瘀血異常是導致中度運動型高血壓的一個可能因素。Framingham后代人口研究證實，兩性中PAI-I及t-PA抗原水平與收縮壓和舒張壓呈正相關[19]。本研究結果顯示，與對照組相比，運動組SHR10周游泳訓練后血壓顯著降低，與運動使SHR血漿vWF、PAI-1活性顯著下降有關，表現為游泳訓練改善SHR體內纖溶系統的功能，同時內皮功能障礙也得到改善，血小板聚集功能降低，使血小板活化狀態(tài)得到改善，這對改善高血壓血栓前狀態(tài)及預防高血壓心腦血管栓塞性事件有積極意義。

適宜運動訓練對高血壓有較明顯的降壓作用，降低血小板聚集功能和血漿vWF和PAI活性，使血漿t-PA 活性顯著提高，能改善高血壓血栓前狀態(tài)，是一種有益的高血壓非藥物治療手段。臨床不同抗血栓藥物的作用機制不盡相同，其抗血栓形成機制分別與影響外源性凝血途徑、抑制血小板的活化功能以及促進纖溶功能有關[20]。那么，有關運動與藥物是否具有協同降壓、抗血栓作用，值得進一步的實驗研究。