中高强度游泳运动对大鼠肝脏脂代谢的影响

陈艳 蒋一见

摘  要：本文以中高强度游泳运动对大鼠进行干预，测定肝脏组织总胆固醇（TC）、甘油三脂（TG）、高密度脂蛋白（HDL）以及低密度脂蛋白（LDL），为揭示中高强度运动对肝脏脂代谢的影响提供理论依据。笔者将30只健康成年雄性SD大鼠分为安静对照组（C组）、中等强度训练组（M组）、过度负荷组（O组），每组10只，C组自然喂养6周，M组中等强度游泳6周，O组高等强度游泳6周，用试剂盒测定TC、TG、HDL和LDL含量。发现与安静对照组相比，中等强度训练组肝脏组织内的TC含量下降，具有显著性差异（P<0.05）;与安静对照组比较，中等强度训练组肝脏组织中的HDL含量升高，且具有极显著性差异（P<0.01）;与过度负荷组进行比较，中等强度训练组肝脏组织的HDL含量升高，具有极显著性差异（P<0.01）;与安静对照组（C组）进行比较，中等强度训练组（M组）肝脏组织中的LDL含量降低，具有显著性差异（P<0.05）;与过度负荷组（O组）进行比较，中等强度训练组（M组）肝脏组织的LDL含量降低，具有显著性差异（P<0.05）。实验表明中等强度的、周期性的、适当的有氧运动有利于肝脏的脂代谢，更加有益于正常人群的健康。

关键词：中高强度运动  肝脏脂代谢  动物实验  大鼠

中图分类号：G804                                   文献标识码：A                       文章编号：2095-2813（2019）07（a）-0023-04

Abstract： To investigate the effects of moderate and high intensity swimming on liver lipid metabolism in rats by measuring total cholesterol （TC）， triglyceride （TG）， high density lipoprotein （HDL） and low density lipoprotein （LDL）. Thirty healthy adult male SD rats were divided into quiet control group （group C）， moderate intensity training group （group M） and overload group （group O）. Ten rats in each group were fed naturally for 6 weeks in group C， moderate intensity swimming for 6 weeks in group M and high intensity swimming for 6 weeks in group O. TC， TG， HDL and LDL were measured by kit. Compared with the quiet control group， the TC content in liver tissue of the moderate intensity training group decreased significantly （P < 0.05）; compared with the quiet control group， the HDL content in liver tissue of the moderate intensity training group increased significantly （P < 0.01）; compared with the overload group， the HDL content in liver tissue of the moderate intensity training group increased significantly （P < 0.01）. Compared with the control group （group C）， the LDL content in liver tissue of the moderate intensity training group （group M） decreased significantly （P < 0.05）; compared with the overload group （group O）， the LDL content in liver tissue of the moderate intensity training group （group M） decreased significantly （P < 0.05）. Moderate intensity， periodic and proper aerobic exercise is beneficial to liver lipid metabolism and health of normal people.

Key Words： Moderate and high intensity exercise; Liver lipid metabolism; Animal experiments; Rats

肝臟是人体最大的分泌腺和人体最大的消化腺，具有分泌、代谢、解毒等多种功能。它是内源性和外源性脂代谢途径的交汇点和调节中心，能够合成和释放各种脂蛋白及脂代谢酶类，在维持脂代谢平衡中发挥着重要的作用[1]。肝脏能够利用乙酰辅酶A、ATP、NADPH 等作为原料合成脂肪酸，与甘油进行再酯化最后形成甘油三酯。在高尔基体内脂肪在合成后会和载脂蛋白结合形成极低密度脂蛋白（VLDL），进入血液中运送到肝外组织进行利用或储存。从脂肪代谢的角度来看，正常情况下肝脏的脂肪含量维持一个较低的水平，这是因为肝脏通过甘油三酯与载脂蛋白结合形成进入血液以及脂肪酸氧化代谢等方式及时转运及利用摄入的脂肪。因而对于脂代谢的研究，肝脏具有十分重要的地位【2】。

有氧运动作为机体的一种应激刺激[3]，这个过程中会加速能量供应和物质代谢，导致机体缺氧缺血、ATP生成大量减少、氧化自由基的合成加剧等。高强度运动更利于提高肝脏对葡萄糖的利用率和脂肪的氧化，从而降低血浆总胆固醇（TC）、甘油三脂（TG），以及降低肝脏甘油三脂（TG）和低密度脂蛋白（LDL）[4-5]。长时间运动可以降低血液中的TG、TC、LDL并使HDL的含量升高。运动改善血脂代谢的作用机制可能与脂解酶活性的增强、调节LDL受体的基因转录及蛋白表达有关。运动时肾上腺素，去甲肾上腺素分泌增加，可提高脂蛋白脂酶的活性，加速富含TG和VLDL的代谢，并导致其残存的胆固醇、磷脂和载脂蛋白转入肝脏与新生的HDL颗粒结合，使HDL的量增加。高密度脂蛋白的改变以及甘油三酯和胆固醇的代谢都与运动的强度时间有十分密切的关系[6]。

研究表明， 人体的血脂代谢紊乱以及激素代谢失衡与机体运动关系密切[7]。随着现代社会的发展，越来越多的人因为体内脂肪的堆集，从而患有各种疾病。因此，积极推进肝脏脂代谢的研究十分重要，本研究旨在观察大、中强度游泳运动对大鼠肝脏脂代谢的影响，为正常人群进行科学的运动降低体内脂肪提供了依据以及指导。

1  实验材料与方法

1.1 实验对象与分组

本研究选用体重200g左右的健康成年雄性SD大鼠为实验对象。30只大鼠随机分为三组：C组（安静对照组）、M组（中等强度训练组）、O组（过度负荷组）。大鼠养于南京体育学院动物房，分笼进行饲养，每笼4～5只，自由进水进食（国家标准动物饲料喂养），相对湿度约40%～60%，室温20℃～26℃，通风条件良好。

1.2 运动干预方案

（1）C组（安静对照组）：常规饲养，不施加干预。

（2）M组（中等强度训练组）：每周训练6d，每天1次，第一天下水游泳5min，以后每日增加5min，到第1周末时每次游泳30min，第2周末时每次60min，此后维持该运动量直至游满第6周（如表1所示）。

（3）O组（过度负荷组）：每周训练6d，每天1次，第一天下水游泳5min，以后每日增加5min，到第1周末时每次游泳30min，第2周末时每次60min，第3周起每日游泳时间增加10min，第3周末时每次120min，之后一直保持该游泳时间，第4周起开始负重游泳，第4周负重量为大鼠自身重量的1%，第5周负重量为大鼠自身重量的2%，第6周负重量为大鼠自身重量的3%[8-10]（如表2所示）。

1.3 取材与指标检测

断颈处死大鼠后，解剖并且取出大鼠肝脏组织。酶法检测肝脏组织总胆固醇（TC）、甘油三脂（TG）、高密度脂蛋白（HDL）以及低密度脂蛋白（LDL）的含量。肝脏组织总胆固醇（TC）、甘油三脂（TG）、高密度脂蛋白（HDL）以及低密度脂蛋白（LDL）的含量 检测采用自动生化分析仪，取定量肝脏组织预先进行匀浆，提取组织液中脂质，再进行离心，检测离心后上清液，得出肝脏TC、TG、HDL以及LDL的含量。总胆固醇（TC）含量测定用的是COD-PAP法，96孔板操作，酶标仪比色。甘油三酯（TG）含量测定用的是GPO-PAP酶法，96孔板操作，酶标仪比色。高密度脂蛋白（HDL-C）含量测定采用的直接法，96孔板操作，酶标仪比色。低密度脂蛋白（LDL-C）含量测定采用直接法，96孔板操作，酶标仪比色。

1.4 统计学处理

数据利用SPSS 22.0分析软件进行统计分析，各实验数据以（均数±标准差）表示，各组大鼠的数据之间进行单因素 方差分析。组间数据差异取P<0.05表示具有显著统计学意义、取P<0.01表示非常显著统计学意义。

2  结果

2.1 运动干预后大鼠肝脏组织中总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）含量的变化。

如表3所示，运动干预后，M组和O组大鼠肝脏组织TC、TG含量低于C组。其中M组肝组织的TC明显低于C组， 具有显著性差异（P<0.05）;O组肝组织的TC高于M组，而低于M组，但没有显著性差异;O组肝组织TG小于M组和C组，但没有显著性差异;M组肝组织的TG低于C组，也没有显著性差异。

2.2 运动干预后大鼠肝脏组织中高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）含量的变化。

如表4所示，M组HDL含量高于C组和O组，差异性具有非常显著意义（P<0.01）。O组HDL低于C组和M组，不具有显著差异。M组LDL含量均低于C组和O组，具有显著性差异（P<0.05）。O组LDL低于C组，但不具有显著性差异。

3  讨论

3.1 中高强度游泳运动对大鼠总胆固醇（TC）和甘油三酯（TG）含量的影響

胆固醇（TC）和甘油三酯（TG）作为脂肪的两大种类，在人体中发挥中重要的作用。胆固醇有储存能量的作用，也是生物膜的主要成分，同时还能参与细胞间信号传递，低密度脂蛋白（LDL）是胆固醇的主要载体。低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）是动脉粥样硬化的独立危险因素之一[11]。由表3可以得出，进行中高强度的游泳训练后，大鼠肝脏组织中的TC、TG含量均有明显的下降，这也充分说明了中高强度的游泳运动对于大鼠的TC、TG含量有较好的降低效果。Kelley[12]等认为有氧运动可以使脂代谢指标中的总胆固醇（TC）和甘油三酯（TG）含量显著下降 。叶国鸿[12]等人认为，进行一定强度的游泳运动可以有效地降低总胆固醇（TC）和甘油三酯（TG）含量。Kelley[13]等的研究也同样证实有氧运动可以使脂代谢指标中的总胆固醇（TC）和甘油三酯（TG）含量显著

本实验中，高度负荷的游泳训练对降低肝脏组织中的胆固醇（TC）效果不如中等强度游泳训练的大鼠;但对降低肝脏组织中甘油三酯（TG）的含量的效果更优。中高负荷游泳训练均可使大鼠肝脏组织中TG含量下降，但下降效果不明显，没有明显的统计学意义。这很有可能是与实验方案中采用的实验对象、采取的运动方式、运动强度以及运动时间等其他要素条件有关系[6]。

3.2 中高强度游泳运动对大鼠高密度脂蛋白（HDL）和低密度脂蛋白（LDL）含量的影响

高密度脂蛋白在体内合成有三种不同的方式，其中非常重要的途径就是直接通过肝脏和小肠进行合成，因此本次实验设计通过测量肝脏组织中的高密度脂蛋白含量具有十分重要的意义。表4可以得出，在本次实验中，中强度的有氧训练，大鼠肝脏组织中的HDL含量升高的幅度比较明显，而进行过度负荷的训练后，反而略低于安静对照组的大鼠。这充分说明了中等强度的游泳运动能够有效地增加大鼠体内HDL的含量。在进行中等强度游泳训练之后，大鼠肝脏组织中的LDL含量下降的幅度比较明显，而过度负荷的训练后，LDL的含量虽然也有所降低，但是降低的幅度较小，不具备统计学意义，这也充分说明了经过6周的中等强度游泳运动后能够有效地减少低密度脂蛋白的含量。

曹兰菊等对大鼠血脂代谢的研究中显示[6]，中等强度的有氧运动会使得大鼠高密度脂蛋白（HDL）含量明显升高，而低密度脂蛋白的含量会略微地降低。因此，在本次实验中也恰好证明了中等强度的游泳运动能够增加高密度脂蛋白含量，可以降低低密度脂蛋白的含量。

4  结语

中等强度有氧运动，TC含量明显降低，TG含量略有降低，高密度脂蛋白（HDL）明显升高，而低密度脂蛋白（LDL）明显降低;过度负荷有氧运动，致使肝脏中的脂代谢指标出现较为异常的波动，所以过度负荷运动并不可取，不值得提倡。

因此在日常的运动锻炼中，不管是不参加有氧运动，或是参与长时间负荷的运动，两种极端都不可取。而中等强度、周期性的有氧运动更适合广大正常人群，正常人群在运动过程中需要遵循这种规律，才更加有利于健康。

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