代谢综合征引发的肥胖及其运动干预机制研究进展

黄曦 唐利花

(长沙医学院 湖南长沙 410000)

1 代谢综合征的调节机制

代谢综合征（Metabolic Syndrome，MS）是指人体的蛋白质、脂肪、碳水化合物等物质发生代谢紊乱的病理状态［1］，是一组复杂的代谢紊乱综合征，是导致肥胖、心脑血管疾病的危险因素。代谢综合征的特点：一是集多种代谢紊乱于一身，其最主要的是脂肪代谢、糖代谢以及尿酸代谢，这些代谢紊乱是心脑血管病变以及糖尿病的病理基础；二是有共同的病理基础，即肥胖者尤其是腹型肥胖者所造成的胰岛素抵抗和高胰岛素血症；三是可增加多种疾病的患病风险，如高血压、冠心病、脑卒中，甚至某些癌症。

1.1 运动调节人的进食系统

运动能够调节人的进食习惯以及进食欲望，为了探究运动是通过何种机制对人体的进食习惯和人体奖赏系统产生影响，本研究搜集和整理了以往研究，发现社会因素和自身因素是心理调节的最重要的两个方面。其中，社会因素中的压力因素对于人体健康的影响是显著的［2］，压力对免疫系统、循环系统和神经系统都有影响，且压力对健康的影响与疾病的发生是正相关的。随着学者和专家对于压力与健康关系的研究越来越深入，Sterling S、Eyer［2］提出异位稳态的概念，这一概念指的是人在心理及生理方面会通过一种动态调节的方式来适应不断变化的外界环境。而运动被认为是缓解压力和调节压力动态平衡的高效手段，运动能够直接对人体情绪进行调控和影响，可以促进IGF-1 等抗抑郁物质的产生，同时可以调节人体神经营养因子［3］。因此，运动可以调节人的压力以及进食习惯，来达到健康合理膳食的目的。

但是，对于运动能够对饮食进行积极正向的干预这个结论，研究者提出了不同的看法。例如，Caillé［4］发现最大摄氧量和摄入失控呈正相关，反而上肢力量较差的人群（通常被认为身体素质更差的人群）会更加注重摄入量和饮食方式。值得注意的是，运动量处于中等水平的组别都表现出对于食物摄入的控制性，且不会出现高运动量组的报复性饮食心理。由此作出设想，选择合适的运动方式以及运动强度设计训练量，使用合理的运动处方进行干预，能够有助于人们的健康进食行为，有助于脑内奖励机制的正常调控。

通过运动调节情绪来对人的压力水平进行缓解，最终达到稳定脑内奖励机制的目的，而对于已经发生脑内奖赏机制紊乱和突触受体发生改变的肥胖人群也能通过运动来调节和改善。在上面的论述中，在高脂膳食引发的多巴胺分泌中，伏隔核（NAC）的分泌占据了主要部分，前人实验也证明，肥胖易感大鼠的NACAMPARs 显著升高，并且在可卡因大鼠给药实验中也表现出谷氨酸水平明显升高［5］。而AMPARs 突触是公认的具有可塑性的突触，高脂膳食会在一定程度上引发AMPARs 突触受体的改变，导致其向多巴胺分泌紊乱的方向诱导，VALKO等人则在其研究中提出通过内源性的可卡因和大麻素分泌，可以诱导在伏隔核中AMPAR突触诱导的逆转，实验发现，当AMPAR突触受体由于诱导表现增强时，通过激发其内源性的大麻素以及可卡因能够极大地逆转AMPAR 的增强。由此得出，内源性的大麻素能够逆转AMPAR 突触的改变，引发因AMPAR增强而引起的多巴胺分泌异常增多，进而引发脑内奖励机制的进食行为紊乱［6］。

1.2 适宜强度的运动改善机体氧化水平

人体内过高的氧化应激水平与大量ROS（自由基）水平被认为对于健康具有极大威胁，而过高的氧化应激水平与肥胖等代谢综合征是有极高相关性的，过高与过低氧化应激水平都是不正常的。

首先，在正常的氧化反应强度中，自由基在细胞内信号通路的功能有二级信使传递功能、免疫系统的应答调节功能和维持细胞内稳态的功能。过低的氧化反应强度则会使得一些特异性的生理调节功能无法发挥作用，反之，过高的氧化反应强度——氧化应激则会导致细胞的直接损伤，或引发肥胖等疾病。因此，机体内的氧化反应调节机制是一种动态稳定机制，在这个动态稳定机制中，氧化反应中的氧化应激信号阈值是触发氧化应激的一个重要条件。目前认为，提高氧化应激信号阈值能够减少氧化应激发生并有效延缓衰老，而该阈值首次被量化评价。提高氧化应激信号阈值有热刺激和运动两种方式，而何种运动能够提高氧化应激的信号阈值还不得而知，但据目前研究表明，中等强度运动与耐力训练能够提高体内氧化应激的阈值，减少氧化应激的发生，并减少氧化应激带来的伤害。

其次，在这种动态稳定中，氧化剂与抗氧化剂的平衡也是非常重要的。例如，人体内无时无刻不在进行抗氧化与氧化反应，为了防止自由基产生过多而对机体造成的伤害，机体需要复杂的保护系统，这一保护系统由抗氧化酶（过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶）和非酶促抗氧化剂组成。由自由基与抗氧化系统共同作用，维持动态平衡，是减少氧化应激与抵抗衰老的重点。运动在多方面都需要氧化反应的参与。例如：体内的营养物质转化为ATP 为机体供能时，会产生大量的活性氧（ROS）；有氧运动中的氧化分解供能需要在氧气的参与下大量氧化脂肪；急性运动被证明能够在心脏、肝脏以及骨骼肌中产生自由基；在高强度运动中，内源性的自由基生成量增加是不可避免的［7］。众所周知，动脉粥样硬化很大一部分是由氧化应激的频繁出现导致的，曾有专家通过对动脉粥样硬化患者进行运动干预，发现在运动干预前患者体内的细胞外超氧化物歧化酶（SOD）水平很低，且患者大多处于肥胖状态，而在进行运动干预后，患者体内的细胞外SOD 水平大大提升，患者的BMI 指标也有了明显下降。SOD 是抗氧化系统中的重要组成部分，而细胞外超氧化物歧化酶的主要生成场所是耐力型骨骼肌［8］。因此，在为肥胖患者提供运动干预方案时，使用适宜强度的耐力训练能够促进细胞外超氧化物歧化酶的生成，进而降低氧化应激发生的频率以及强度［9］。

1.3 运动调节慢性炎症水平

慢性低度炎症属于机体免疫系统对异常状态下的一种正常应答反应，但长期的慢性炎症被认为是引发疾病的重要因素。长期的慢性炎症会导致机体内炎症标志物明显增多，如C 反应蛋白、白细胞介素等，此时免疫系统分泌抗炎物质，一旦白细胞进入局部的损伤部位，将会被抗炎因子进一步激活，此时白细胞会释放细胞因子和炎症介质，在没有外部干预的情况下，机体很难对慢性炎症进行调节和控制。因此，如何降低肥胖人群机体内的炎症水平与促炎因子水平成为当今研究的热点，以2 型糖尿病患者为例，2 型糖尿病大多伴有血脂异常与低度炎症，使用二甲双胍能够有效减少患者的肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、C 反应蛋白（CRP）等，但对尚未出现疾病的潜在肥胖患者来说，二甲双胍并不是一个完美的选择。早在2010年就有研究人员提出了通过运动训练来对机体慢性炎症进行干预，Kawanishi 等人［10］对高脂饮食的大鼠进行运动干预，发现运动干预组与无运动组相比，其体内的TNF-α 与mRNA 的表达显著减少。因此，推测运动训练能够诱导M1 巨噬细胞向M2 巨噬细胞转换，来抑制巨噬细胞向促炎表型转变。同时，Kawanishi 使用运动干预的方法对高脂膳食组与对照组进行比较，发现高脂膳食的小鼠体内巨噬细胞浸润能力大大减弱，而且巨噬细胞多往促炎M1表型转变，对运动干预组与高脂膳食组进行比较，发现mRNA的表达升高，推测巨噬细胞的浸润能力也得到了提高［10］。综上所述，运动能够调节肥胖人群体内的炎症水平，打破因脂肪组织过多而导致的免疫系统炎症—应答—持续炎症的死循环。

2 结语

高脂膳食诱导、氧化应激、慢性炎症都是引发肥胖的机制，但都不是一种单一机制引发的，而是在肥胖患者的体内至少存在两种，这三种机制也是相互影响的。研究发现，运动都能够促进这三种机制向正常化方向发展，但对于运动与合理膳食的共同干预，文献中较少提到。另外，文献中的中等运动、耐力运动并没有一种明确的判定标准，以及对高强度间歇训练（HIIT）对代谢干预影响的研究较少，希望在以后的研究中能够对以上两方面进行更深入的研究。