不同强度运动对慢性复合性心理应激下大鼠主动脉顺应性的影响

吕昊文 ，夏莹苹 ，张 曼 ，司联晶

（1.宁夏医科大学，宁夏 银川 750004；2.宁夏医科大学护理学院，宁夏 银川 750004）

不同强度运动对慢性复合性心理应激下大鼠主动脉顺应性的影响

吕昊文1，夏莹苹1，张 曼1，司联晶2*

（1.宁夏医科大学，宁夏 银川 750004；2.宁夏医科大学护理学院，宁夏 银川 750004）

目的 探讨不同强度运动对慢性复合性心理应激下大鼠动脉血管收缩反应及血清抗氧化水平的影响。方法 雄性SD大鼠32只，按照心理应激方案进行心理干预，建立慢性复合性心理应激模型。适应性游泳一周后按不同运动强度随机分为4组，即应激对照组、力竭运动组、中量运动组、小量运动组。除应激对照组大鼠正常饲养外，其他3组大鼠进行游泳运动训练，4周后测定大鼠胸主动脉血管环对去甲肾上腺素（NA）的反应性，检测血清中丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）的变化。结果（1）4组大鼠胸主动脉血管环的收缩反应对NA均呈浓度依赖性增高。与应激对照组相比，力竭运动组和小量运动组大鼠胸主动脉血管环收缩反应增强（P＜0.05），中量运动组大鼠胸主动脉血管环收缩反应减弱（P＜0.05），小量运动组大鼠胸主动脉血管环顺应性较力竭运动组弱（P＜0.05）。（2）与应激对照组相比，力竭运动组大鼠SOD活性低、MDA含量高（P＜0.05），中量运动组大鼠SOD活性高、MDA含量低（P＜0.05），小量运动组SOD活性和MDA含量无显著性差异（P＞0.05）。结论 中量运动强度具有改善慢性复合性心理应激下大鼠血管顺应性以及调节血清抗氧化水平的作用，可通过改善动脉血管的功能和控制动脉粥样硬化（AS）危险因素起到防治AS的作用。力竭运动强度会使慢性复合性心理应激下大鼠主动脉的收缩反应增强，抗氧化酶活力降低，并不能控制AS危险因素，反而加剧了AS的发展进程。小量运动强度会使慢性复合性心理应激下大鼠主动脉的收缩反应增强，但对血液氧化与抗氧化水平的调控作用并不明显，不能起到防治AS的作用。

慢性复合性心理应激；运动强度；血管顺应性

心理应激因素在心血管病的发生、发展中起重要作用，可促使机体释放大量应激激素引起血流动力学改变、血管内皮损伤、血管免疫炎性反应，从而促进动脉粥样硬化（AS）发生、发展。当机体处于慢性心理应激状态下，组织、细胞内活性氧族（ROS）生成增加和（或）清除能力降低，引起体内、细胞内活性氧的产生与抗氧化之间失衡，导致氧自由基及其相关代谢产物过量聚集，损害血管内皮，促使炎性细胞聚集于内膜下，导致AS斑块不断发展[1]。

本研究通过建立慢性复合性心理应激动物模型，测定不同强度运动对慢性复合性心理应激下大鼠血管顺应性的影响，从动脉血管收缩反应的变化讨论不同运动强度对慢性复合性心理应激下大鼠主动脉血管弹性的影响；从血清抗氧化水平变化分析不同强度运动对慢性复合性心理应激下大鼠血清氧化与抗氧化平衡的调控作用。探讨慢性复合性心理应激对机体的影响，为防治心身疾病、改变亚健康状态提供思路和理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组

清洁级健康雄性SD大鼠32只，体重180～210 g（由宁夏医科大学动物中心提供），随机分为4组，即A（应激对照组）、B（力竭运动组）、C（中量运动组）、D（小量运动组）组，每组8只，分笼饲养。在实验室适应性饲养一周，饲养期间通风良好，自然光照，自由进食水。

1.2 建立模型

按照改进后的Ipek Yalcin等[2]提出的心理应激方案对4组大鼠进行心理干预，模拟人类抑郁、愤怒、焦虑等多重情绪体验，具体方案为：（1）禁食 12 h；（2）禁水 12 h；（3）10℃冷水游泳6 min；（4）尾根 1 cm 处夹尾 1 min；（5）潮湿饲养 12 h；（6）110 dB 噪音刺激 1 h；（7）高速水平振荡 45 min；（8）昼夜颠倒；（9）倾斜饲养（无锯末的小鼠笼子倾斜45度）12 h；（10）束缚12 h。以上应激方式每天随机使用1～2种，使动物不能预料刺激的发生，连续刺激30天。

1.3 运动干预方法

大鼠游泳池的规格为直径60 cm的塑料大桶，水深55 cm，水温（32±1）℃。运动干预前，对B组、C组、D组大鼠先进行一周适应性游泳训练（1次/天），随机选取两只大鼠负重自身体重的4%，以大鼠所能承受的最长游泳时间即力竭时间为标准，来划分运动量的大小。力竭时间：游泳动作明显失调，不能坚持，沉入水底5 s不能回到水面的时间[3]。B组的运动干预时间为力竭时间，C组和D组的运动干预时间是力竭时间的70%和40%[4]。各运动干预组大鼠按划定运动量进行游泳运动，1次/天，5天/周，共4周。A组大鼠正常饲养。

1.4 实验方法

1.4.1 样本制备 4周后，大鼠休息24 h，禁食24 h，以20%乌拉坦（0.5 ml/kg）进行腹腔麻醉，心脏取血，分离血清，保存在-80℃冰箱待测；迅速取出心脏，用生理盐水洗掉残余血液，滤纸吸干，按 W（g）∶V（ml）=1∶9 生理盐水制成 10% 组织匀浆液。根据所测指标要求离心后取上清液，放-80℃冰箱保存。

1.4.2 动脉血管顺应性测定[5]取大鼠胸主动脉血管，剔除血管周围结缔组织，剪成3 mm宽的血管环。将胸主动脉血管环悬挂于预置10 ml PSS缓冲液的离体器官组织浴槽内，37℃恒温，持续通以95%O2和5%CO2的混合气体。将血管环静息张力调到1 g，期间每15 min更换一次PSS缓冲液，平衡1 h，待血管环张力稳定后，加入60 mmol KCl重复刺激两次，以诱发最大收缩张力。中间更换PSS缓冲液恢复至基础张力后，平衡30 min开始实验。向浴槽中加入去甲肾上腺素（NA），使其终浓度依次为10-10～10-5M。以KCl诱发的血管环最大收缩幅度为100%，以加入NA后的血管环张力幅度与其KCl平均值比率反映血管张力变化。

1.4.3 指标测定 血清超氧化物歧化酶（SOD）测定采用黄嘌呤氧化酶法，丙二醛（MDA）测定采用硫代巴比妥酸法。试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。

1.5 统计学方法

所有数据均采用SPSS 19.0软件进行统计学处理，以均数±标准差（±s）表示，两样本均数间比较采用 Student’s t检验，多样本均数间比较采用单因素方差分析（one-way ANOVA）。P＜0.05表示差异有显著性。

2 结果

2.1 力竭运动强度对慢性复合性心理应激下大鼠血管顺应性的影响（见图1）

图1 不同强度运动对慢性复合性心理应激下大鼠胸主动脉血管顺应性的影响

4组大鼠胸主动脉血管环的收缩反应对NA均呈浓度依赖性增高。与应激对照组相比，力竭运动组和小量运动组大鼠胸主动脉血管环收缩反应性升高（P＜0.05），中量运动组大鼠胸主动脉血管环收缩反应性降低（P＜0.05），其中小量运动组大鼠胸主动脉血管环反应性低于力竭运动组（P＜0.05）。

2.2 力竭运动对慢性复合性心理应激下大鼠血清抗氧化水平的影响（见图 2、3）

图2 不同强度运动对慢性复合性心理应激下大鼠血清中SOD代谢的影响

图3 不同强度运动对慢性复合性心理应激下大鼠血清中MDA代谢的影响

与应激对照组相比，中量运动组大鼠血清SOD活性高、MDA含量低（P＜0.05），力竭运动组大鼠血清SOD活性低、MDA含量高（P＜0.05），小量运动组SOD活性和MDA含量无显著性差异（P＞0.05）。

3 讨论

大量研究证实，心理应激在心身疾病和亚健康发展过程中起重要作用，而运动作为一种疾病预防手段越来越受到人们的关注。关于运动防治动脉粥样硬化的早期研究显示，有氧运动通过改善血脂代谢和控制动脉粥样硬化危险因素而起到防治动脉粥样硬化的作用及潜在的抗动脉粥样硬化作用。

SOD对机体的氧化和抗氧化平衡起着至关重要的作用，能清除超氧阴离子自由基，保护细胞免受损伤。血清MDA含量反映体内脂质过氧化的程度，间接反映细胞损伤程度。本实验发现：与应激对照组相比，力竭运动组大鼠血清MDA含量升高，而SOD活性下降，表明力竭运动会使慢性复合性心理应激下大鼠内源性氧自由基脂质过氧化反应增强，降低抗氧化酶活力；中量运动组大鼠血清MDA含量下降，SOD活性升高，提示中量运动可提高慢性复合性心理应激下大鼠的抗氧化酶活力，减轻脂质过氧化反应。本实验结果显示，中量运动可通过其抗氧化作用减轻慢性复合性心理应激下大鼠的氧化应激反应，从而改善动脉血管功能，提高血管顺应性。力竭运动使慢性复合性心理应激下大鼠的抗氧化酶活力及血管顺应性降低。小量运动对慢性复合性心理应激下大鼠血液氧化与抗氧化水平的调控作用并不明显。

有研究显示，长期生活在应激状态下可使机体出现持续的焦虑、抑郁，这些负性情绪使神经内分泌功能紊乱、免疫功能下降，对心血管疾病的发生、发展及预后产生很大影响[6]。长期处于慢性复合性心理应激状态会出现主动脉损伤。血管顺应性增高是指血管功能发生的急性改变，是心血管疾病发生发展的重要机制。血管顺应性是判断动脉健康状况的一项指标。主动脉功能损伤主要表现为血管收缩功能增强和舒张功能减弱。本实验结果显示：与应激对照组相比，力竭运动组和小量运动组大鼠胸主动脉收缩反应增强，中量运动组大鼠胸主动脉收缩反应减弱，其中，小量运动组大鼠胸主动脉血管顺应性低于力竭运动组，表明中量运动在一定程度上能够改善慢性复合性心理应激下大鼠的动脉血管功能，力竭运动和小量运动均会加剧慢性复合性心理应激下大鼠血管的损伤程度。与小量运动相比，力竭运动对慢性复合性心理应激下大鼠血管的损伤更严重。

综上所述，中量运动强度具有改善慢性复合性心理应激下大鼠血管顺应性以及调节血清抗氧化水平的作用，可通过改善动脉血管功能、控制AS危险因素起到防治AS的作用。力竭运动强度会使慢性复合性心理应激下大鼠主动脉的收缩反应增强，抗氧化酶活力降低，加剧血管损伤，且不能控制AS危险因素，反而加剧了AS的发展进程。小量运动强度会使慢性复合性心理应激下大鼠主动脉的收缩反应增强，造成血管损伤，对血液氧化与抗氧化水平的调控作用并不明显，不能对AS起到防治作用。

[1]Gu H F，Tang Y Z．Psychological stress，immune response and atherosclerosis[J]．Atherosclerosis，2012，223（1）：69-77．

[2]Ipek Yalcin，Fazilet Aksu，Catherine Belzung．Effects of desipramine and tramadol in a chronic mild stress mode in mice are tered by yonhimbin but not pindolol[J]．European Journal of Pharmacology，2005，14（2-3）：165-174．

[3]王长青，郝晓东，刘丽萍，等．游泳训练后大鼠骨骼肌细胞自由基代谢、线粒体膜电位变化与细胞凋亡的关系[J]．中国运动医学杂志，2002，21（3）：256-260．

[4]Fabiano Fernandes da silva，Rento Aparecido de Souza，Marcos Tadeu Tavares Pacheco．Effects Of different Swimming Exercise Intensitities on Bone Tissue Composition in Mice：A Paman Spectroscopy Study[J]．Photoraedicine and Laster Surgery，2010（1-9）：127-133．

[5]杨振，吴伟，刘法东，等．有氧运动对高脂肥胖大鼠胸主动脉血管反应性的影响[J]．宁夏医科大学学报，2015（5）：531-534，538．

[6]Hernandez R，Allen N B，Liu K，et al．Association of depressive symptoms，trait anxiety，and perceived stress with subclinical atherosclerosis：results from the Chicago Healthy Aging Study（CHAS）[J]．Preventive medicine Apr，2014（9）：6154-6160．

G424．31

B

1671-1246（2017）23-0076-03

注：本文系2015年宁夏医科大学“大学生创新创业训练计划”（国家级）项目（201510752012）

（*通讯作者：司联晶）