有氧运动对高脂饮食大鼠血脂代谢的影响研究

王 慧 黄力平

(1.宁夏大学体育学院,宁夏银川 750021;2.天津体育学院健康与运动科学系,天津 300381)

有氧运动对高脂饮食大鼠血脂代谢的影响研究

王 慧1黄力平2

(1.宁夏大学体育学院,宁夏银川 750021;2.天津体育学院健康与运动科学系,天津 300381)

实验目的:以正常饮食和药物干预为对照,观察8周有氧运动对高脂饮食大鼠血脂代谢的影响。实验材料与方法:SD大鼠40只,随机分为4组,每组10只,分别为:正常饮食组(N)、高脂饮食组(H)、高脂运动组(HE)和高脂药物组(HI),运动方式为跑台运动,灌胃药物为吉非罗齐胶囊。实验持续8周。实验结束后测定大鼠血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白(HDL-C)。实验结果:H组、HE组大鼠血清TG、TC、LDL-C水平显著升高,HDL-C水平则显著下降;HE组较H组大鼠血清TG明显降低,HDL-C明显升高,但是TC、LDL-C水平相差不大;HI组大鼠对TG、TC、LDL-C和HDL-C水平都有明显作用。结论:运动可以改善高脂饮食大鼠的血脂水平,但与降脂药物作用相比,仍然有一定差距。

高脂饮食;血脂代谢;有氧运动;大鼠

不健康的生活方式导致血脂异常的发生率日益增高,而血脂代谢紊乱,即甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的升高和高密度脂蛋白(HDL-C)的降低,直接导致心血管疾病的发生,目前,心血管疾病已成为威胁人类健康的“第一杀手”。因此,预防血脂异常的发生是降低心血管疾病发生率与死亡率的首要问题。

目前改善血脂异常的药物很多,但是各种药物都无可避免地具有一定的毒性,对身体会造成不同程度的损害,因此,对血脂异常的预防与治疗手段,首选的仍然是运动疗法。关于运动对改善心血管疾病危险因素的作用已经被大量实验和数据证明[1]。运动能加速分解TG,提高HDL-C水平,降低LDL-C水平,促进脂代谢,对预防血脂异常的发生具有重要的作用。

本研究就在高脂饮食干预的基础上,观察有氧运动对血脂代谢的影响,并选择吉非罗齐药物干预作为阳性对照,评定有氧运动改善血脂代谢的效果。

1 实验设计

1.1 实验动物与分组

本实验选用雄性Sprague-Dawley大鼠40只,购入时体重175-200g。动物实验在天津体育学院动物实验室完成,温度控制在20-25℃,湿度50%左右,通风良好,动物自由饮食、饮水。动物适应性饲养一周后,随机分为4个组,每组10只,分别为:正常饮食组(N)、高脂饮食组(H)、高脂运动组(HE)和高脂药物组(HI)。实验持续8周,在实验中每周称重一次。

1.2 动物饲养及运动方式

正常组(N)动物饲料为国家标准啮齿动物饲料;高脂组(H、HE、HI组)动物喂以高脂饲料,其配方如下:75.5%正常饲料、2%胆固醇、12%猪油、5%豆粉、5%蔗糖、0.5%胆酸钠。HI组动物在高脂饮食的同时,以降脂药灌胃,灌胃药物为吉非罗奇胶囊,灌胃药量为12.5mg/100g.bw。其它组动物灌以等剂量的生理盐水。每日上午9:00-10:00灌胃,持续8周。

大鼠运动方式采用中等强度的跑台运动[2],HE组大鼠在高脂饮食的同时进行运动。每周运动5d,每天运动60min,持续8周。开始时适应性跑速为8m/min、坡度为0°、运动时间30min,以后逐渐增加跑速、坡度和运动时间,自第二周起跑速为15m/min、坡度为5°、运动时间为60min。维持这个运动强度,直至8w运动结束。

1.3 取材及测试

实验结束后,每组大鼠禁食12h,用10%水合氯醛腹腔麻醉,内眦取血,分离血清,置于-20℃保存,留待血脂指标测试。

采用Bechman自动生化分析仪测定大鼠血清血脂:TC、TG采用酶法;LDL-C、HDL-C采用酶修饰法和清除法测试,TC、TG、LDL-C、HDL-C试剂盒由北京中生生物科技公司提供。

1.4 统计学分析

所有实验数据由SPSS11.5处理,计算均值和标准差(x—±s),应用双因素方差分析进行数据统计,统计学显著性水准α=0.05。

2 实验结果

2.1 血清 TG、TC、LDL-C、HDL-C含量的变化

由表1和图1可以看出,H、HE、HI组大鼠 TG水平显著上升(P＜0.05),而运动和药物干预则使TG的升高显著降低,但仍没有到达正常水平;

H组、HE组大鼠血清TC含量显著升高,HI组大鼠血清TC水平则与正常组无明显差异,而运动对TC的作用不明显;

就LDL-C水平而言,H组、HE组、HI组大鼠较N组显著上升,HI组LDL-C水平则比H组显著降低,但是运动对LDL-C的改善作用不明显;

H组大鼠血清HDL-C水平较N组显著下降,HE、HI组的血清HDL-C水平与N组无显著性差异,但是较H组大鼠显著升高。

2.2 运动对大鼠血脂水平的影响评价

由以上结果可见,药物干预对血清 TG、TC、LDL-C和HDL-C水平均有显著性的改善作用,而运动干预只是改善了血清TG、HDL-C水平,不及药物干预的效果好。

表1 运动对大鼠血脂含量的影响(means±SD)

图1 血清 TG、TC、LDL-C、HDL-C水平的变化

3 讨论

从20世纪40年代以来,大量的研究结果以表明,不活动者患冠心病危险是常活动者的2-3倍[3]。美国心脏学会1992年提出,缺乏身体活动是导致冠心病的重要危险因素[4]。

本研究选用的运动方式为中等强度的有氧运动,结果显示,有氧运动对高脂饮食大鼠血清TG、HDL-C的影响比较显著,对TC、LDL-C的作用并不显著。这可能也与本研究中高脂饲料有关。由于饲料中猪油比例比较大,所以对血清TG、HDL-C的影响可能会比较大。

Abe等[5]研究显示,Wistar大鼠每天运动60min,其TC水平比对照组降低了24%。但是也有许多不同的研究结果。高洪、刘伟长对经常进行健身长跑的中老年人血脂代谢进行了研究[6],结果发现长跑组血浆TC与对照组无显著性差异。Tolfery等也报道[7],青春期前期的小孩,经12周、每周5次、每次30min的运动之后,血浆TC无任何变化。本实验中,运动降低血清TC水平的作用并不大,也许是运动强度或运动周期的关系。

关于运动对LDL-C的影响,许多学者都持有不同的意见。Goodyear LJ等[8]发现,马拉松运动员运动后血浆LDL-C水平明显降低,且持续了数日;但是,也有研究发现[9],健康者进行中等强度的有氧运动12周后,LDL-C水平无明显改变。虽然本研究中LDL-C受高脂饮食诱导升高比较明显,但是,也许是运动与高脂饮食同时作用时,直接影响运动的作用效果,所以导致HE组大鼠LDL-C水平降低不大。这与血脂异常的预防、治疗过程中要进行合理的饮食调节应该是一个道理。

一般来讲,有氧耐力运动可以降低血浆中TG水平。经过高脂膳食诱导的脂肪肝大鼠,进行了6周的有氧游泳训练后,TG水平有了显著的降低[10]。这与本研究结果有一定的相似之处。本实验采取中等强度的有氧运动,使高脂饮食导致的血清TG的升高和HDL-C的降低有了显著的改善作用,从而对血脂异常的预防起到了一定程度的作用。

多数研究显示,耐力性运动可以使血浆HDL-C水平升高。Thompson PD等[11]研究显示,运动但是不限制饮食的肥胖者HDL-C水平的升高仍然具有显著性,表明运动本身就可以使HDL-C水平升高。在本实验中,运动是与高脂饮食共同作用的,以观察运动在血脂异常预防中的作用,而TG、HDL-C均得到显著性改善,除了与高脂饲料配方偏向于高TG、低HDL-C的造模,使TG、HDL-C基础值增高便于作用之外,运动对TG、HDL-C的直接作用也不容忽视。

本实验的药物干预组采用了贝特类(苯氧芳酸类)药物中的吉非罗齐,本实验结果可见,HI组大鼠的TG、TC、LDLC和HDL-C水平的改善程度都很显著。

80年代的赫尔辛基心脏研究[12]证实,吉非罗齐降低三酰甘油水平43%,也降低冠心病事件发生率。在本研究中可以发现,运动对TC、LDL-C的作用不明显,但是吉非罗齐的作用很显著,从一定程度上来讲,药物的作用仍然高于运动。不过,大多数药物都对机体有一定的损害,贝特类药物也不例外,它对肝脏有一定的毒害作用。因此,在血脂异常的预防与治疗中,运动疗法仍然是最安全、最为人们接受的方式。

4 结论

高脂饮食可以导致血脂代谢异常,但是有氧运动可以使血脂水平有一定程度的改善,尤其是对TG、HDL-C的作用比较显著;与药物干预组相对照而言,有氧运动对TC、LDLC的改善作用不大。

[1]Willam E,KrausM.D,et al.Effects of the Amount and Intensity of Exercise on Plasma Lipoproteins[J].N Engl JMed,2002,34(19).

[2]Bedford TG,Tipton CM,Wilson NC,et al.Maximum oxygen consumption of rats and its changes with various experimental procedures[J].J Appl Physiol,1979,47(6).

[3]Pollock M L,et al.Exercise in health:Evaluation and prescription for prevention and rehabilitation(2nd ed).Philadelphia:Saunders,1990.

[4]傅浩坚,郝选明.冠心病危险因素与身体运动[J].中国运动医学杂志,2001,20(4).

[5]Abe T,Sakamoto T,Totsuka M,et al.Relationship between exercise-induced changes in serum and hepatic cholesterol metabolism in rats[J].Ann Physiol Anthropol,1990,9(4).

[6]高洪,刘伟长.健身长跑对中老年人血脂代谢的影响[J].辽宁师范大学学报(自然科学版),2003,26(3).

[7]Tolfrey K,Campbell IG,Batterham AM.Exercise training induced alterations in prepubertal children’s lipid-lipoprotein profile[J].Med Sci Sports Exerc,1998,30(12).

[8]Goodyear LJ,Van Houten DR,Fronsoe MS,et al.Immediate and delayed effects of marathon running on lipids and lipoproteins in women[J].Med Sci Sports Exerc,1990,22(5).

[9]Ahumada,Agala M.Effects of aerobic physical conditioning on the profile of plasma lipoproteins in a group of healthy volunteers[J].Arch Inst Cardiol Mex,1989,59(1).

[10]Terao T,Fujise T,Uchiyama S,et al.Effects of swimming exercise at two different water temperature on hepatic lipid and lipoprotein levels in experimental fatty liver rats[J].Tokai J Exp Clin Med,1989,14(2).

[11]Thompson PD,Cullinane EM,Sady SP,et al.High density lipoprotein metabolism in endurance athletes and sedentary men[J].Circulation,1991,84(1).

[12]Manninen V,Tenkanen L,Koskinen P,et al.Joint effects of serum triglyceride and LDL cholesterol and HDL cholesterol concentrationson coronary heart disease risk in the Helsinki Heart Study:implications for treatment[J].Circulation,1992,85(2).

The Effect of Aerobic Exercise to Serum Lipid Metabolism of Rats Fed with High-Fat-Diet

Wang Hui1,Huang Liping2
(1.School of P.E.,Ningxia University,Yinchuan,750021,Ningxia,China;2.Dept.of Health&Exercise Science,Tianjin Institute of Physical Education,Tianjin,300381,China)

To investigate the effect of 8 - week aerobic exercise to rats’serum lipids fed with high - fat - diet ,compared with Normal and Medicine groups.Methods :40 SD rats were randomly divided into four groups :Normal group (N) ;High - fat - diet group ( H) ;High - fat - diet with exercise group ( HE) ;High - fat - diet with medicine group ( HI) . We used treadmill for exercise ,and used“Gemfibrozil”for medicine. The experiment last for 8 weeks. After the experiment,serum TG、TC、LDL - C、HDL - C were tested. Results : In H and HE groups ,serum TG、TC、LDL - C were significantly increased and HDL - C were significantly decreased ;serum TGwas significantly higher and serum HDL - C was significantly lower in HE group compared with H group . But serum TC and LDL - C were not significantly different. Serum TG、TC、LDL - C and HDL - C in HI group were significantly improved. Conclusion : Exercise can improve serum lipids profile ,but the effect was not so good as the medicine which was used to decrease serum lipids.

high-fat-diet;lipid metabolism;aerobic exercise;Rat

G804.7

A

1672-1365(2011)04-0085-03

2011-01-07;

2011-03-14

宁夏大学青年教师科研启动项目(QN200725)。

王慧(1980-),女,山东泰安人,硕士,讲师,研究方向:运动人体科学。