七周有氧运动对高脂膳食大鼠体脂和血脂的影响

汲智勇，杜晓平，符 谦

（1.南京师范大学 体育科学学院，江苏 南京210097；2沈阳体育学院 运动人体科学系，辽宁 沈阳110102；3.沈阳体育学院 体育教育系，辽宁 沈阳110102）

七周有氧运动对高脂膳食大鼠体脂和血脂的影响

汲智勇1，杜晓平2，符 谦3

（1.南京师范大学 体育科学学院，江苏 南京210097；2沈阳体育学院 运动人体科学系，辽宁 沈阳110102；3.沈阳体育学院 体育教育系，辽宁 沈阳110102）

目的：在肥胖与肥胖抵抗的基础上，观察七周有氧运动对不同肥胖程度的高脂膳食大鼠体脂、血脂和胰岛素抵抗的影响。方法：①80只SD大鼠全部用高脂饲料喂养8周，根据体重筛选出膳食诱导肥胖和肥胖抵抗大鼠。②分组干预：肥胖和肥胖抵抗模型成功后，分为6组：肥胖组、肥胖运动组；中间组、中间运动组；抵抗组、抵抗运动组。全部继续进行高脂饮食，运动组同时进行游泳运动训练。③干预7周后，处死各组大鼠，测定体重、脂肪量、脂体比、总摄食量、TC、TG、LDL－C和HDL－C等指标。结果：①实验结束时，肥胖组体重、脂肪量、脂体比、总摄食量、TC、TG、LDL－C显著高于中间组和抵抗组，HDL－C显著低于中间组和抵抗组。抵抗组体重和脂肪量显著低于中间组，血脂各指标没有显著变化。各组血糖没有显著变化。②肥胖运动组与肥胖组相比，体重、脂肪量、脂体比显著下降，GLU、TC、TG也显著降低，HDL－C显著升高。中间运动组与中间组相比，体重，GLU显著降低，HDL－C、TC、TG、LDL－C没有显著变化。抵抗运动组与抵抗组相比，TC显著下降；体重、脂体比、GLU、TG、HDL－C、LDL－C没有显著变化。结论：①本实验应用高脂饮食成功复制肥胖和肥胖抵抗模型，肥胖大鼠与肥胖抵抗大鼠相比，存在脂代谢紊乱，肥胖敏感性大鼠出现了胰岛素抵抗。②通过长时间有氧运动，机体消耗能量增加，降低体脂，改善机体脂代谢紊乱，有效缓解了胰岛素抵抗。

肥胖；肥胖抵抗；有氧运动；体脂；血脂

1 前 言

肥胖是机体能量摄入大于消耗的一种慢性能量平衡失调症。随着社会物质文明的发展，肥胖的发病率越来越高，据调查，世界性的肥胖症正以每5年增加1倍的趋势日益加重。在我国，随着经济的发展和人民生活水平的日益提高，肥胖的发病率也在不断地增加，尤其以城市更为显著。同时，肥胖已经被确认为高血压、II型糖尿病、冠心病等代谢综合症的重要危险因素，严重影响着人类健康和生活质量。因此，探讨肥胖发生机制及探索行之有效的运动减肥方法，将为超重和肥胖人群成功减肥提供理论和实验依据，并减轻各种代谢综合症的临床表现，具有重要现实意义。

人类肥胖以单纯性肥胖为主，即大多数的人类肥胖主要与高脂、高能膳食的摄入增加和能量消耗减少有关。因此，高能饮食诱导的肥胖动物是研究人类肥胖的首选模型。早在20世纪80年代，在膳食诱导肥胖的研究中，人们发现某一特殊食物使一部分动物发生肥胖，而另一部分吃相同食物的动物没有发生肥胖。Levin等把喂养高脂饲料发生肥胖而且摄食量增加的大鼠称为肥胖膳食诱导肥胖大鼠（diet－induced obesity，DIO），而喂饲高脂饲料不肥胖并且摄食量减少的大鼠称为饮食诱导肥胖抵抗大鼠（diet－induced obesity resistance，DIO－R）。此后的大量研究也证实了膳食诱导肥胖及肥胖抵抗的存在。而且，在我们的周围也存在这样的现象：同样吃高脂肪的食物，有的人特别容易肥胖，而有的人却能保持苗条的身材。这提示在饮食诱导肥胖的形成过程中，某些基因的表达受饮食因素的影响发生了不同的变化，或基因多态性的存在，从而使不同个体产生完全相反的表型。有氧耐力运动是否可以有效地改善肥胖敏感性大鼠的脂代谢紊乱，缓解胰岛素抵抗还未见报道，笔者将以此为切入点探讨有氧运动对不同肥胖敏感程度的大鼠胰岛素抵抗和脂代谢紊乱的影响。

2 材料与方法

2.1 材料

2.1.1 实验对象

选用4周龄雄性SD大鼠80只，由沈阳医学院实验动物中心提供。

2.1.2 动物饲料配制

基础饲料采用大鼠常用饲料配方，高脂饲料：每100g基础饲料中加下列营养饲料：奶粉10g、猪油10g、鸡蛋1个、浓鱼肝油10滴（含维生素A17000U、维生素D17000U）、新鲜黄豆芽250g。高脂饲料总能量12.57kJ／g（蛋白质25.53%、脂肪41.48%、碳水化物32.99%）。所有饲料由沈阳医学院实验动物中心提供。

2.1.3 主要试剂

葡萄糖测定试剂盒（南京建成生物工程研究所）；甘油三酯测定试剂盒（南京建成生物工程研究所）；总胆固醇测定试剂盒（南京建成生物工程研究所）；高密度脂蛋白胆固醇测定试剂盒（南京建成生物工程研究所）；低密度脂蛋白胆固醇测定试剂盒（南京建成生物工程研究所）；125I－胰岛素放射免疫分析药盒（北京中国原子能科学研究院同位素研究所，批内CV＜10%，批间＜15%）。

2.2 实验

2.2.1 肥胖动物模型建立

大鼠适应性饲养1周后，全部进行高脂饲料喂养，分笼饲养，自由摄食饮水。动物房温度（22±5）℃，相对湿度（50±10）%，明暗周期12／12。每天记录大鼠的给食量和撒食量，每周定时称体重。第8周末，大鼠体重基本稳定。依据膳食诱导肥胖大鼠和肥胖抵抗大鼠的判定标准［1，2］，体重增加最快的前1／3被定为肥胖鼠（DIO），后1／3被定为肥胖抵抗鼠（DIO－R），介于中间的作为中间对照鼠。

2.2.2 分组干预

高脂喂养8周后，肥胖和肥胖抵抗大鼠模型成功。分为6组：肥胖组、肥胖运动组；中间组、中间运动组；抵抗组、抵抗运动组。全部继续高脂饮食7周；运动组同时进行游泳运动训练。

运动组进行7周自由游泳训练。水温32℃～36℃。动物泳池水深50cm，每只动物游泳约占有350cm2的活动表面积。第1、2天试游10min，逐渐加量，第1、2周每天游40min，后五周按照10min／40g确定每组大鼠游泳时间，每周6天。

2.2.3 标本的收集

动物运动结束后24h处死：禁食12h，断头处死，取血分成两份，制备血清（以测定血脂、血糖，血清胰岛素）和血浆（以测定血浆NPY）。血清收集：3000rpm离心，10min，分离血清。密封于－70℃深冻冰箱保存，待测。

2.2.4 指标检测

2.2.4.1 脂肪组织重量 取下脂肪组织垫在电子天平上准确称重。脂肪量＝肾周脂肪＋睾周脂肪＋肠系膜周脂肪；脂体比（%）＝（肾周脂肪＋睾周脂肪＋肠系膜周脂肪）／体重×100%。

2.2.4.2 血糖测定 葡萄糖氧化酶法，用半自动生化分析仪测定。

2.2.4.3 血清总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇测定 试剂盒，用半自动生化分析仪测定。

2.2.4.4 血清胰岛素测定 放射免疫法。

2.2.5 数理统计法

用SPSS 13.0统计软件包处理，所有数据用（¯x±s）表示，两组间比较用t检验，多组比较用方差分析。

3 实验结果

3.1 各组大鼠体重、脂肪量和脂体比的变化情况

实验结束时，对照组之间，肥胖组与中间组和抵抗组相比，体重、脂肪量和脂体比显著高于中间组和抵抗组（P＜0.01），抵抗组与中间组相比，体重、脂肪量显著低于中间组（P＜0.01、P＜0.05），脂体比没有显著变化。对照组与运动组之间，肥胖运动组与肥胖组相比，体重、脂肪量、脂体比显著下降（P＜0.01、P＜0.01、P＜0.01），中间运动组与中间组相比，体重显著下降（P＜0.01），抵抗运动组与抵抗组相比，没有显著变化（表1）。

3.2 各组大鼠血脂的变化情况

从表2可以看出，肥胖组与中间组相比：TC、TG、LDL－C都显著高于中间组（P值分别为 P＜0.01、P＜0.05、P＜0.01），HDL－C显著低于中间组（P＜0.05）；肥胖组与抵抗组相比：TG、LDL－C都显著高于抵抗组（P值分别为P＜0.05、P＜0.01），HDL－C显著低于抵抗组（P＜0.01），；抵抗组与中间组相比各指标没有显著变化。对照组与运动组之间：肥胖运动组与肥胖组相比，TC、TG都显著降低（P值分别为P＜0.01、P＜0.01），HDL－C显著升高（P＜0.05）。中间运动组与中间组相比，HDL－C、TC、TG、LDL－C没有显著变化。抵抗运动组与抵抗组相比，TC显著下降（P＜0.05）。HDL－C、TG、LDL－C没有显著变化。

表1 体重、脂肪量、脂体比变化情况（¯x±s）

表 2 血脂变化情况（¯x±s）

3.3 各组大鼠血清胰岛素和血糖的变化情况

从表3可以看出，实验结束时，对照组之间，各组血糖没有显著变化。肥胖组与中间组和抵抗组相比，血清胰岛素显著高于中间组和抵抗组（P＜0.01）；抵抗组与中间组相比，没有显著变化。对照组与运动组之间，肥胖运动组与肥胖组相比，GLU、血清胰岛素显著下降（P＜0.01、P＜0.05）。中间运动组与中间组相比，GLU显著下降（P＜0.05）；抵抗运动组与抵抗组相比没有显著变化。

表3 血清胰岛素和血糖的变化情况（¯x±s）

4 分析与讨论

4.1 七周有氧运动对高脂膳食大鼠体脂相关指标的影响

研究发现肥胖大鼠模型比其他啮齿类动物模型更适合用于人类肥胖和肥胖抵抗的研究，而且SD大鼠造模成功率高，因此本实验选用SD大鼠，通过高脂膳食喂养复制肥胖及肥胖抵抗模型，在以往的实验中，一般都把肥胖与肥胖抵抗之间的大鼠去掉，在本实验中，保留了中间这一部分大鼠作为中间组，观察三组大鼠之间的变化趋势。Levin［1］、翟玲玲［2］等认为2周时已可划分出DIO和DIO－R大鼠，实验通过8周造模个体差异更突出、更稳定。本实验结果显示，通过高脂膳食喂养，开始时，三组大鼠体重无显著性差异，随着喂养时间的推移，肥胖组大鼠与中间组和抵抗组大鼠体重的差异逐渐增大。实验结束时，肥胖组大鼠与中间组和抵抗组大鼠体重相比显著升高（P＜0.01，P＜0.01），抵抗组大鼠与中间组相比显著降低（P＜0.05）。而且肥胖组大鼠脂肪量和脂体比均显著高于中间组和抵抗组，抵抗组与中间组相比脂肪含量显著降低，但脂体比没有显著差异。提示相同品系的大鼠对高脂膳食诱导肥胖的敏感度不同。

现已普遍认为，有氧运动能降低肥胖者体重，使体脂率下降。运动减肥最基础的理论原理是有氧运动通过增加能量消耗，动员大量脂肪脂解供能，从而减少体内脂肪细胞的体积和数量，减少体脂含量。而且运动还影响安静代谢率及食物的特殊动力作用，使能量消耗增加。荣湘江［3］等报道，经过3个月的运动干预使超重肥胖青少年体重减轻、身体脂肪含量减少。Valerie B［4］等报道老年肥胖患者经过12周（每周5天，每天60分钟）的运动训练后，体重和内脏脂肪含量显著下降。Levin BE［5］等研究发现，膳食诱导的肥胖大鼠经过4周跑台运动后，体重和脂肪含量与安静组相比都显著下降，肥胖抵抗大鼠运动组与安静组相比没有显著差异。

本实验结果显示，七周有氧运动后，肥胖运动组大鼠与肥胖组相比，体重、脂肪量和脂体比显著下降（P＜0.01，P＜0.01，P＜0.01），中间运动组与中间组相比，体重显著下降（P＜0.01）。而抵抗运动组大鼠与抵抗组相比没有显著变化。提示七周有氧运动对不同肥胖敏感程度大鼠的减肥效果不同，DIO大鼠表现的更显著，而对DIO－R大鼠无减肥作用。推测其原因是运动诱导的能量消耗增加，同时安静代谢率和食物特殊动力也增加，肥胖运动组大鼠缺乏对能量平衡改变的持续补偿，加速脂肪分解供能，进而减轻体重，降低体脂。而抵抗运动组大鼠没有变化可能与机体的能量调节平衡点有关，当机体的脂肪含量降低到一定程度后，机体不再依靠脂肪消耗供能，以保持一定的体脂率。另外也可能与运动诱导的一些代谢或生理信号对体重和脂肪的降低有影响，而DIO大鼠在这个调节过程中更敏感。

4.2 七周有氧运动对高脂膳食大鼠血脂的影响

研究表明高脂膳食诱导肥胖与肥胖抵抗出现体重、体脂变化的同时还会伴随血脂的变化。高脂饮食会影响机体的能量代谢，影响TG等主要的供能物质。由于脂肪特别是饱和脂肪酸的大量摄入，可以促使TC、TG和LDL－C的增加，对机体脂代谢产生影响。研究发现DIO与DIO－R相比血脂存在差异。如王舒然［6］等报道饮食诱导的肥胖大鼠与肥胖抵抗大鼠相比，血清TG显著升高，血清HDL显著降低。刘荣［7］等报道饮食诱导的肥胖大鼠TC、TG均明显高于肥胖抵抗大鼠，HDL－C含量有降低的趋势，但无显著性差异。实验结果显示，肥胖组与中间组相比：TC、TG、LDL－C都显著升高（P＜0.01、P＜0.05、P＜0.01）；HDL－C显著降低（P＜0.05），肥胖组与抵抗组相比：TG、LDL－C都显著升高（P＜0.05、P＜0.01），TC有升高趋势，但不显著，HDL－C显著降低（P＜0.01）；抵抗组与中间组相比各指标没有显著变化。提示通过高脂膳食喂养后，肥胖组大鼠存在严重的血脂代谢紊乱，推测是由于饲料中脂肪含量高，肥胖大鼠摄入大量脂肪，引起血脂成分的改变。

大量的研究显示［8］，运动，尤其是有氧运动对血脂代谢的影响是通过降低血液中的TC水平，促进TG的转运和降解，并且运动可能通过导致胆固醇逆相转运能力的增加，引起血液中HDL-C的升高和LDL-C的降低，使HDL-C／LDL-C比值升高，有利于外周胆固醇向肝脏中的转运和降解，从而促进了机体血脂代谢的改善。如周亮等［9］研究发现，有氧运动可显著降低高脂膳食喂养大鼠TC、TG、LDL－C浓度，提高HDL－C水平。BE Levin等［10］研究发现，高脂饮食诱导的肥胖大鼠经过有氧运动后，TG、TC、LDL－C含量显著性下降。刘聪等［11］研究发现，高脂血症大鼠运动后TG、TC和LDLC水平显著降低，而HDL－C水平显著升高。

本实验结果显示，肥胖运动组与肥胖组相比，TC、TG都显著降低（P＜0.01、P＜0.01），HDL－C显著升高（P＜0.05）。中间运动组与中间组相比，各指标没有显著变化。抵抗运动组与抵抗组相比，TC显著下降（P＜0.05），其他指标没有显著变化。提示七周有氧运动对肥胖大鼠的血脂代谢紊乱有很大的改善作用，推测其原因也是通过上述途径。

4.3 七周有氧运动对高脂膳食大鼠血糖和血清胰岛素的影响

血糖浓度是体内糖的分解及合成代谢保持动态平衡的标志，正常情况下，机体的血糖含量主要依赖体内的胰岛素水平。胰岛素是由胰腺β细胞分泌，它是调节血糖的主要激素。能促进组织细胞对糖的吸收、抑制糖异生，促进葡萄糖转变为脂肪，从而达到降血糖的作用。研究表明，DIO与DIO－R相比，血糖没有显著变化，但是胰岛素水平显著升高，存在高胰岛素血症。如刘小立［12］等报道DIO与DIO－R相比，胰岛素水平显著升高，而血糖没有显著变化。赵飞［13］等研究发现，肥胖大鼠与肥胖抵抗大鼠相比，胰岛素水平显著升高，血糖没有显著变化，胰岛素敏感性下降。InSurk JANG［14］（2003）等报道经过9周高脂饮食喂养，DIO血清胰岛素水平显著高于DR，血糖水平没有显著差异。本实验结果显示，肥胖组与中间组和抵抗组相比，胰岛素显著升高（P＜0.01、P＜0.01）。抵抗组与中间组相比，胰岛素没有显著变化。而各组血糖没有显著变化，提示肥胖组大鼠出现高胰岛素血症，胰岛素敏感性下降，存在胰岛素抵抗。但是胰岛素抵抗发生的确切机制还不清楚，推测与代谢障碍、激素紊乱等因素有关。

研究表明，有氧运动能使肥胖者胰岛素降低，增加胰岛素敏感性，调节血糖的变化。林丽［15］研究发现，经过6周游泳运动，高脂饮食喂养的运动组肥胖大鼠与安静组相比，血糖和胰岛素水平显著下降，提高了胰岛素敏感性。李娟娟［16］等报道，经过6周游泳运动，高脂饮食喂养的胰岛素抵抗大鼠胰岛素和血糖水平显著下降，胰岛素敏感性增加。YUZO SATO［17］等报道，运动可以通过改善葡萄糖在肌肉的利用和减少体内脂肪的沉积，提高胰岛素敏感性，降低高血糖。本实验结果显示：经过七周有氧运动，肥胖运动组与肥胖组相比，胰岛素和血糖水平显著下降，抵抗运动组与抵抗组相比，没有显著变化。提示通过七周有氧运动，提高了肥胖大鼠胰岛素的敏感性，加强了对血糖的调控作用。推测其原因是运动提高了外周组织对胰岛素的敏感性，促进骨骼肌对血液中葡萄糖的直接摄取和利用，提高了胰岛素转运血糖的活性。

5 结论

1）应用高脂饮食成功复制肥胖和肥胖抵抗模型，肥胖大鼠与肥胖抵抗大鼠相比，存在脂代谢紊乱，肥胖敏感性大鼠出现了胰岛素抵抗。

2）通过长时间有氧运动，机体消耗能量增加，降低体脂，改善机体脂代谢紊乱，有效地缓解了胰岛素抵抗。

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Effect on Body Fat and Blood-fat of High-fat Diets Rats after Seven W eeks Aerobic Exercise

JIZhiyong1，DU Xiaoping2，FU Qian3
（1 Physical Education Science School of Nanjing Normal University，Nanjing 210097，Jiangsu，China；2.Sport Human Science of Shenyang Sport University，Shenyang 110102，Liaoning，China；3.Physical Education Department of Shenyang Sport University，Shenyang 110102，Liaoning，China）

Objective：On the basis of fat and fat-resistance，the effects of body fat，blood-fat and insulin resistance of highfat diets ratswere observed.Methods：①Eighty SD ratsw ith high fatdietwere fed for eightweeks，according to theweight they were divided into obesity and obesity resistance rat.②Group intervention：when themodel of obesity and fat resistance was successful，they were divided into six groups：obesity group，obesity and exercise group，m id group，m id and exercise group，resistance group，exercise and resistance group.A ll groups were given high-fat diets，and exercise group were sw imm ing simultaneously.③Rats were executed after seven weeks.The indexes were observed of weight，body fat，body fat contents，total food intake，TC，TG，LDL-C and HDL-C，etc.Results：①Obesity group indexes of weight，body fat，body fat contents，total food intake，TC，TG，LDL-C were higher thanm id group and resistance group，but the HDL-C was lower.The resistance group indexes of weight and body fatwere lower than m id group.Each index was no significant change in blood.A ll groups had no significant changes in blood sugar.②Compared w ith obesity group，the obesity and exercise group indexes of weight，body fat，body fat contents，GLU，TC and TG were significantly lower，but HDL-C was significantly increased.Compared w ithm id group，them id and exercise group indexes of weight，GLU were decreased significantly，there were no significant changes on HDL-C、TC、TG、LDL-C.Compared w ith resistance group，TC of exercise and resistance group dropped notably，therewere no significant changes on weight，body fat contents，GLU，TG，HDL-C，LDL-C.Conclusion：①his experiment copied obesity and obesity resistancemodel successfully on a high-fat diet.Compared w ith the obesity and exercise group，therewere lipidmetabolism disorders in obesity group，and obesity sensitivity rats appeared insulin resistance.②rough long time aerobic exercise，the energy consumption was increased and body fatwas decreased.Lipid metabolism disordersm ight alleviate by aerobic exercise，and insulin resistance was relieved effectively.

obesity；obesity resistance；aerobic exercise；body fat；blood-fat

G804.7

A

1004－0560（2010）04－0069－05

2010-06-12；

2010-07-25

辽宁省高等学校科学研究项目，编号为2005L423。

汲智勇（1959－），男，副教授，学士，主要研究方向为体育健康促进与民族传统体育。