亚低温游泳预处理对高脂高胆固醇饮食大鼠脂质代谢的影响

林伟光

摘要：随着我国人民生活水平的不断提高，缺乏运动和高脂高胆固醇饮食使慢性疾病的发病率明显上升。心脑血管疾病已经成为死亡的头号杀手并且有早龄化的趋势，心脑血管疾病的病理基础是动脉粥样硬化（atherosclerosis，AS），而脂类代谢与心血管疾病密切相关，脂质代谢紊乱所致的AS是引起心脑血管疾病发生、发展的重要危险因素。低温环境下的能量代谢、体温调节反应和耐力水平等都有其特殊性。本实验对大鼠施加亚低温的游泳运动干预，而后进行五周高脂饮食，观察亚低温游泳运动预干预下的大鼠脂代谢的特点，探讨经过亚低温预干预的游泳运动对高脂高胆固醇饮食大鼠脂代谢影响的特点。

关键词：亚低温；游泳运动；高脂高胆固醇饮食；脂代谢

伴随着社会经济的迅速发展，生活水平的不断提高，人们的生活方式和膳食结构也随之发生了重大的变化，由过去的多数人体力劳动到现在的脑力活动为主，饮食由过去的粗杂到现在的细精等。据世界卫生组织的相关研究报告显示，营养过剩和生活方式疾病已经成为威胁人类健康的头号杀手。在诸多影响健康的因素中，膳食营养因素对健康的影响高达百分之十三，仅次于遗传因素的百分之十五。在这些膳食营养问题中，有营养缺乏、比例失衡、结构失衡、营养过剩等等诸如此类，由此导致部分的癌症，心血管疾病，高血压，糖尿病，肥胖症等，严重困扰着人们的健康，影响生活质量的提高[1]。如何选择有效的运动方式为科学健身提供方法，日益成为研究重点。本文欲探讨亚低温游泳运动对脂质代谢的影响的特点。

一、.研究材料与方法

（一）實验对象与分组

由广州中医药大学实验动物中心提供的3月龄SPF级雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠40只，体重180.5±9.79（g）。许可证号：SCXK（粤）2008-0002粤监证字2008D007。大鼠分笼饲养，每笼不超过5只，自由饮水，光照12小时（日光灯8：00—20：00）。经过适应性喂养1周后，对大鼠进行随机分组，分为4组，具体分组情况如下：

C组：正常饮食组（10只），常规喂养，不加任何干预。

F组：高脂饮食组（10只），常规喂养，不进行适应性运动训练；在高脂饮食周期内进行高脂饮食，始终不进行运动训练。

HS组：亚低温游泳组（10只），常规喂养，适应性训练3天，进行亚低温游泳训练。

S组：常温游泳组（10只），常规喂养，适应性训练3天，进行常温游泳训练。

（二）研究方法

1.动物运动模型

适应性训练：

分组后，开始对运动组进行适应性训练。前三天，每天游泳20min，水温递减。随后，游泳时间每天增加10min，直到水温达到预设温度23℃±1℃，具体温度根据天气气温变化微调，时间达到预设时间60min。

正式训练：

以周为训练周期，运动六天，休息一天。每天固定时间配食，运动。亚低温游泳组保持肛温在33℃±1℃，运动时间为60min。常温游泳组肛温在37℃±1℃，运动时间为60min。持续运动五周。

2.停训综合症动物模型

五周训练周期结束后，对高脂饮食组、亚低温游泳组和常温游泳组开始进行高脂高胆固醇饮食干预，为期五周；正常饮食组常规喂养。

3.动物营养干预模型

饲料用量配制方法：

①普通饲料按每只大鼠/每天食耗20g干物质计算投放；

②高脂饲料按每只大鼠/每天相当于需要消耗液体饲料100ml：称重干粉末105g于搅拌器中，加入800ml洁净饮用水，再加入上述制备混合油95g，搅拌2min后定容1000ml，此量即为10只SD大鼠一天的耗食量。

4.标本取材与指标测试

①标本取材

大鼠高脂高胆固醇饮食喂养5周，第五周的最后一天禁食12小时，禁食期间自由饮水。将大鼠腹腔注射水合氯醛麻醉，腹主动脉取血，2500r/min离心15min，保存（放入4℃冰箱保存待测），待测。

②血清SOD、GSH-Px活性与MDA含量测定

SOD活性测定原理：通过NBT法测定超氧物歧化酶（SOD）活力

GSH-Px活性：通过Beutler法，测定GSH-Px活性。

MDA含量的测定：通过TBA法，测定MDA的含量。

③血浆TC、TG、LDL-C、HDL-C及血浆FFA的测定

腹主动脉取血，制备血浆。半自动生化分析仪，测定；腹主动脉取血，制血血浆，比色法测定。

5.实验结果统计分析

用SPSS for Windows 16.0 统计软件包对实验数据进行统计分析，所有数据结果以“平均数±标准差”（x±S）来表示，显著性检验采用单因素方差分析，T检验，组间两两比较，显著性水平为P<0.05。

二、实验结果

（一）实验期间SD大鼠体重变化情况

由表1可以看出，实验期间各组SD大鼠体重均明显在增加，具体数据如表1。F组与C组相比较，在普食5周的时，F组大鼠体重与C组大鼠相比，没有明显差异。S组与HS组在运动初始，即普食1周，普食2周及普食3周的时候体重未见差异，不具统计学意义，在普食4周开始出现显著性差异，随着运动时间的延长，差异也越来越明显。与F组相比，在普食3周、4周的时，S组和HS组，均出现了非常显著的差异性。F组的体重在各组中处于最高水平，而与之相反的，HS组的大鼠体重水平，在各组中处于最低水平。比较C组和S组，两组大鼠体重始终接近，无明显差异。

（二）预冷适应后，五周高脂高胆固醇饮食对大鼠血脂变化的影响

1.血浆TC、TG、LDL-C、HDL-C及FFA的变化

由表2可以看出以下结果：

①大鼠血浆LDL-C，F组明显高于C组，具有非常显著性差异，P<0.01；与F组相比较，S组明显低于F组，具有非常显著性差异，P<0.01；HS组明显低于F组，具有非常显著性差异，P<0.01。HS组与S组相比较，HS组血浆低密度脂蛋白胆固醇明显低于S组，差异具有非常显著性，P<0.01。而HS组的低密度脂蛋白胆固醇水平与C组相比，差异不大，数值接近，不具统计学意义。S组明显高于对照组C组，差异具有非常显著性，P<0.01。

②大鼠血浆TC，F组明显高于C组，具有非常显著性差异，P<0.01；与F组相比较，S组低于F组，差异不具有显著性；HS组明显低于F组，具有非常显著性差异，P<0.01。HS组与S组相比较，HS组明显低于S组，差异具有显著性，P<0.01。而HS组的与C组相比，差异不大，数值接近，不具统计学意义。S组明显高于对照组C组，差异具有非常显著性，P<0.01。

③大鼠血浆TG，F组明显高于C组，具有非常显著性差异，P<0.01；S组明显高于对照组C组，差异具有显著性，P<0.05；HS组与C组相比较，两组数值接近，差异不具有显著性。与F组相比较，S组低于F组，具有显著性差异，P<0.05；HS组低于F组，具有显著性差异，P<0.05。HS组同S组相比较，两组数值不具有显著性差异。

④大鼠血浆HDL-C，F组明显低于C组，具有非常显著性差异，P<0.01。C组高于S组，具有显著性差异，P<0.05。而HS组略低于C组，差异不具显著性。与F组相比较，HS组明显高于F组，具有显著性差异，P<0.01。而S组和HS组，从数值上看，HS组明显高于S组，但其差异不显著，不具统计学意义。

⑤游离脂肪酸FFA，与C组相比，F组明显高于C组，差异具有显著性，P<0.05；S组高于C组，差异具有显著性，P<0.01；HS组与对照组C组相比较，其FFA数值接近，不具有显著差异。S组、HS组与F组相比，有差异；与F组相比，S组同F组有差异具有显著性，P<0.05，HS组与F组相比，差异具有非常显著性，P<0.01。HS组与S组相比较，S组明显高于HS组，差异具有显著性，P<0.05。

2.亚低温游泳运动预处理对大鼠动脉粥样硬化指数的影响

AI=TC-HDL-C/HDL-C

由表3可以看出：大鼠血浆AI，F组明显高于C组，差异具有非常显著性，P<0.01；S组明显高于C组，差异具有非常显著性，P<0.01；HS组高于C组，有显著性差异，P<0.01。与F组相比较，S组明显低于F组，差异具有显著性，P<0.05；HS组非常明显低于F组，差异具有非常显著性，P<0.01；HS组与S组相比较，S组明显高于HS组，差异具有非常显著性，P<0.01。

三、分析与讨论

有研究表明，乙醇、药物、饮食含大量多不饱和脂肪酸、细胞内游离脂肪酸增多、及胰岛素抵抗等均是ROS的产生来源。在病理条件下，ROS产生过多或抗氧化系统活性下降，可引发脂质过氧化反应损伤细胞膜使细胞受损。脂质过氧化过程中发生的ROS氧化生物膜的过程，即ROS与生物膜的磷脂、酶和膜受体相关的多不饱和脂肪酸的侧链及核酸等大分子物质起脂质过氧化反应形成脂质过氧化产物（Lipid PerOxide，LPO）如丙二醛（Malonaldehyde，MDA），引起交连接，对膜流动性，结构和功能带来不利影响，致使膜的孔隙扩大，通透性增加。毛细血管内皮细胞损伤，出现炎症反应和退行性变化，内质网膜，线粒体膜，溶酶体膜等生物膜系统的结构和功能发生损害，导致细胞广泛性损害[4]。

邓玉强，金其贯[5]研究结果提示10周的高脂饮食使得大鼠血清AST（谷草转氨酶）、ALT（谷丙转氨酶）和LDH （乳酸脱氢酶）活性和肝内MDA含量显著上升，而肝内SOD活力显著下降，这可能是高脂饮食导致肝细胞损伤，引起血清酶活性增高的机制。

众多研究表明：长期高脂高胆固醇饮食会引起肝脏以及血液中的脂质代谢紊乱，细胞内游离脂肪酸增多，甘油三酯、低密度脂蛋白和总胆固醇显著上升，ROS产生过多，造成氧化应激状态，过氧化产物大量增加，使氧化和抗氧化系统失衡，从而产生脂质过氧化的恶性循环，对机体组织产生一定的损害。

本研究发现，大鼠血清SOD，与对照组C组相比，F组（17.09±4.08U/mL）明显低于C组（21.20±3.86U/mL），具有非常显著性差异，P<0.01，提示可能高脂高胆固醇饮食是一个不良刺激，引起大鼠机体氧化应激增强，但却降低了体内清除自由基的能力，破坏了本身氧化应激的平衡；S组（27.34±3.05U/mL）明显高于C组（21.20±3.86U/mL），具有非常显著性差异，P<0.01，提示有氧运动在一定程度上增加了机体清除自由基的能力，对自由基的氧化还原能力增强，从一定程度上起到了维持机体内稳态平衡的能力，这也与有氧运动有利于增强机体的氧化还原能力的研究相一致；HS组明显高于C组，具有非常显著性差异，P<0.01，这也与运动有利于增强机体清除自由基的能力相一致。与F组相比，S组（27.34±3.05U/mL）明显高于F组（17.09±4.08U/mL），具有非常顯著性差异，P<0.01；HS组（33.52±2.92U/mL）明显高于F组（17.09±4.08U/mL），具有非常显著性差异，P<0.01。HS组（33.52±2.92U/mL）明显高于S组（27.34±3.05U/mL），具有非常显著性差异，P<0.01，亚低温游泳处理组明显高于常温游泳组，提示适宜的温度刺激也有利于增强机体氧化还原能力增强。亚低温不同于低温，有研究报道，绝对的低温环境对机体是有害的，而我们所选取的亚低温是介于常温和低温的一个过渡的间温度，在医学上，对于亚低温的研究并不少见，但主要是对于脑病的治疗，而且效果显著。通过本实验，提示，亚低温对于机体的代谢和氧化应激也有一定的良性作用。

四、结论与建议

（一）持续五周的高脂高胆固醇饮食，大鼠血浆TC、TG、LDL-C和FFA等明显升高，AI指数显著上升。因此，建议合理适当控制饮食可以改善血脂水平，减轻心血管疾病的发病危险。

（二） 5周有规律的游泳运动预处理后，运动组的大鼠TC、TG、LDL-C、AI和FFA等下降并出现显著差异，HDL-C升高并出现显著差异。建议采取合理有效的有氧运动，能够促进机体的脂质代谢。

（三）亚低温游泳预处理组，FFA、TC、TG、LDL-C和AI低于常温游泳组，HDL-C高于常温游泳组。提示亚低温协同有氧运动更有效的改善血脂水平，在一定程度上能够更有利于拮抗高脂高胆固醇饮食所致的脂代谢紊乱。

（四） 5周有规律的游泳运动预处理后，运动组的SOD、GSH-Px升高并出现显著差异，MDA明显降低。提示有规律有有氧运动预处理可以改善脂质过氧化，在一定程度上有利于清除由于脂质过氧化产生的自由基。

参考文献：

[1]刘金刚，刘作斌.低温医学[M].北京∶人民卫生出版社，1993，1550～555.

[2]柯柳，余叶蓉等.高游离脂肪酸血症对心肌结构与功能的影响及其机制[J].四川大学学报（医学版），2009：40（1）24-28.

[3]金丽，吴峻，汪军等.肥胖以及有氧耐力运动对大鼠血清抗氧化酶和一氧化氮的影响[J].华中师范大学学报（自然科学版），2007，41（4）：605-606.

[4] Scandinavian Simvastatin Survival Study.Grouprandomized trial of cholesterol lowering in 4444 patients with coronary heart disease：the Scandinavian Simvastatin Survival Study（4s）.Lancet1994，344：1383-1389.

[5]邓玉强，金其贯.有氧运动和大豆多肽对高脂饮食大鼠肝脏自由基代谢及肝组织形态的影响[J].北京体育大学学报，2009，32（2）：70-73.

（作者单位：广州工商学院）