有氧运动对雄性SD大鼠精子质量参数的影响

刘龙

(郑州大学体育学院，河南郑州 450044)

有氧运动对雄性SD大鼠精子质量参数的影响

刘龙

(郑州大学体育学院，河南郑州 450044)

目的:分析不同强度有氧运动对雄性大鼠精子质量参数的影响，为提高精子质量提供合理运动方案。方法选用SPF级雄性SD大鼠40只，随机分为安静对照组(10只);低度有氧运动组(10只);中度有氧运动组(10只)，重度有氧运动组(10只)。各有氧运动组的大鼠分别在跑台上进行不同强度的有氧运动，每天运动1小时，每周运动6天，共8周的跑台训练。实验结束后测定各组大鼠的体重、睾丸和附睾重量及脏器系数;采用精子质量分析仪检测各组大鼠的精子密度，活动率，畸形率及畸形指数。结果:经过8周不同强度有氧运动后，与对照组相比，低度、中度及重度有氧运动组的大鼠体重明显降低(P＜0.05或P＜0.01)。有氧运动组的精子质量明显提高，其中，中度有氧运动组的精子密度及活动率，与对照组相比，明显升高(均P＜0.01)。重度有氧运动组的精子密度，与对照组相比，明显提高(P＜0.01)。结论有氧运动能显著改善雄性SD大鼠的精子质量，尤其是中度有氧运动，为合理选择提高精子质量的运动方案提供理论依据。

有氧运动;精子活动率;精子畸形率;SD大鼠

近些年，不孕不育发生率逐年增加，已成为我国重要的医学问题及社会问题，除了人们较为关注的女性因素，男性因素也不容忽视［1-2］。影响男性生殖的环节中，除了生殖系统激素的神经内分泌调节外，精子的活力和数量是决定生育的首要条件［3］。关于精子质量下降的报道有很多，有研究指出，缺乏体育活动及静坐的生活方式是其重要的原因之一，而精子数量的增加与体育锻炼的强度与时间有关［4］。因此，本研究建立雄性大鼠有氧运动模型，观察不同强度有氧运动对大鼠精子质量参数的影响，为合理选择提高精子质量的运动方案提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组

选4周龄雄性清洁级(10只)Sprague-Dawley (SD)大鼠40只(由河南省实验动物中心提供)，体重在60-70g之间。实验动物经检疫1周，无异常后标记并称重，根据体重将SD大鼠随机分为四组:安静对照组(C组，10只);低度有氧运动组(L组，10只);中度有氧运动组(M组，10只);重度有氧运动组(H组，10只)。各有氧运动组的大鼠分别在跑台上进行不同强度的有氧运动，根据Bedford［5］等研究报道:L组进行运动强度为30%VO2max，速度为10 m/min的低强度运动;M组进行运动强度为50%VO2max，速度为15 m/min的中等强度运动;H组进行70%VO2max，速度为20 m/min的高强度运动，每天运动1小时，每周运动6天，共8周的跑台训练。安静对照组不运动常规饲养8周。

1.2 实验方法

1.2.1 实验动物处理

实验8周结束后，称重，麻醉脱臼处死(动物巴比妥钠)。打开腹腔，剪断睾丸和附睾，擦净血迹，并剔除表面的脂肪和血管，眼科剪剥离出一侧睾丸和附睾，立即称重。(睾丸/附睾)脏器系数(%)=(睾丸/附睾)脏器湿重/动物体重(%)。

1.2.2 精子质量参数分析

①制备精子滤液:打开腹腔后，用眼科剪剥离出一侧附睾尾，并剔除表面的脂肪和血管，擦净血迹，将其放入预温生理盐水(2 ml)中，再用眼科剪尽量剪碎，并用吸管吹打数次，使附睾中的精子充分洗出，再加生理盐水吹打混匀，并用四层擦镜纸过滤其中的大组织，再加适量生理盐水冲洗、过滤。将过滤后的悬液轻轻混匀。保证以上操作在37℃环境中进行。

②精子密度检测:取1滴新鲜精子滤液滴于载玻片上，并盖上盖玻片，采用精子分析系统直接计数单侧附睾每毫升悬液中精子数。

③精子活动率检测:取1滴新鲜精子滤液滴于载玻片上，并盖上盖玻片，立即用精子分析系统进行观察。将精子分为有活动和无活动的两种，计算精子活动率。精子活动率(%)=活动精子数/(活动精子数+无活动精子数)×100%。保证整个操作在室温24℃下进行，并在10 min内完成。

④精子畸形率及畸形指数分析:取新鲜精子滤液1滴滴于载玻片上，再加一滴生理盐水稀释并摇匀，室温下自然晾干后用甲醇固定，然后用伊红染色3 h，在光镜(400×)下观察精子形态。精子畸形表现为无钩、卷尾、双头、大头、双尾及香蕉形。每个样本检测精子数500个，计算出精子畸形率。精子畸形率(%)=畸形精子数/(检测精子总数)×100%。畸形指数(TZI)=缺陷总数/畸形精子数目。

1.3 统计学处理

软件SPSS15.0进行统计分析。描述资料用(¯x± s)表示。χ2检验进行精子活动率及畸形率的比较;组间比较采用单因素的方差分析(one-way ANOVA)。取检验水准为α=0.05。

2 结果

2.1 光镜下正常和畸形精子形态

取制备的精子滤液一滴滴于载玻片上，甲醇干燥固定，用伊红染色后，在光镜(400×)下观察正常和畸形精子的形态，如图(1～4)。

图(1～4)正常和畸形精子形态(400×)

图2 卷尾精子形态

图3 香蕉精子形态

图4 无钩精子形态

2.2 各有氧运动组SD大鼠体重、睾丸和附睾重量及其脏器系数

经过8周不同强度有氧运动后，与安静对照组相比，各有氧运动组的大鼠体重，随着有氧运动强度的加大而增高，差异有统计学意义(P＜0.05或P＜0.01)。各运动组的大鼠睾丸和附睾重量及其脏器系数差异均无统计学意义(P＞0.05)，见表1。

2.3 各有氧运动组SD大鼠精子质量参数分析

经过8周不同强度有氧运动后，与安静对照组相比，中度有氧运动组的精子密度和活动率显著升高，差异有统计学意义(P＜0.01);高度有氧运动组的精子活动率显著增高，差异有统计学意义(P＜0.01);各运动组的精子畸形率和畸形指数，差异无统计学意义(P＞0.05)(见表2)。

表1 各运动组的大鼠体重、睾丸和附睾重量及其脏器系数(n=10，¯x±s)

表2 各运动组的大鼠精子质量参数

3 讨论

关于精子质量下降的研究有很多，在西方国家主要表现为男性精子密度的降低，探讨其原因可能与不良的生活方式有关，比如经常静坐或缺乏体育锻炼等［6］。美国生殖学会主席提出“运动是健康生活方式的一个综合体，对生殖、性爱健康也有贡献”。Jorgensen［7］等进行了4 867名男性的横断面研究，对不同运动方式的男性精子进行分析，以研究运动与精子质量之间的关系，结果显示，经常锻炼身体的男性精子质量较好。Gaskins［8］等指出，少静坐看电视并积极参加体育活动与男性精子密度和精子总数的增加密切相关，健康的生活方式对提高生育期男生精子质量是有显著效果的。目前在国内，男性精子质量下降造成的不育已不容忽视，而国内关于体育运动与精子质量的关系研究较少。因此，本研究建立了雄性大鼠有氧运动模型，观察不同强度运动对精子质量参数的影响，为选择适宜有氧运动方案提供理论依据。

经过8周不同强度的跑台运动后，结果发现，各运动组的大鼠体重随着运动强度的增加而降低，而睾丸和附睾重量及其脏器系数差异均无统计学意义。提示有氧运动能显著减轻体重，而对生殖器官发育的水平影响不大。本实验制备大鼠精子滤液涂片后，在精子质量分析以下检测各质量参数，结果显示，有氧运动能显著改善大鼠精子质量，其中，中度有氧运动的精子密度及活动率明显高于对照组，高度有氧运动组精子密度显著高于对照组;有氧运动对大鼠精子的畸形率及畸形指数没有影响。有日本学者对215名男性进行抽样测试，随机分为3组分别做高强度、中等强度和低强度的运动锻炼，结果发现，中等强度运动组的男性精子能动性最强。在本研究结果中，同样发现中度有氧运动组的大鼠精子密度及活性明显优于低度及高度有氧运动组。Nicole［9］等建立了肥胖小鼠模型，观察运动和饮食干预对小鼠谢陈代谢及精子机能的影响，研究结果发现，精子活力下降及畸形精子的形成与肥胖有关，而运动及饮食干预能逆转精子机能的损伤。此结论在印证运动能提高精子质量的同时，提示饮食同运动联合干预，可加强对机体新陈代谢及免疫力的提高。

大量研究报道指出，参加体育锻炼与人体健康之间有着密切关系，其可显著降低肥胖、糖尿病及心血管疾病的发病风险［10］。肥胖被认为是影响精子功能的重要危险因素之一［11］，体育锻炼可在控制体重的同时，可提高身体素质，增强免疫力，从而在身体机能上调控内在变化。本研究结果证实，中度以上有氧运动可改善睾丸生精环境，刺激精子更健康生成。因此，我们应当培养良好的生活方式，积极参加体育锻炼，提高身体各项机能，以确保精子的质量。

［1］黄宇峰，许瑞吉.男性诊断学［M］.上海:第二军医大学出社，1999:67-74.

［2］谢刚，李伟娜.86例男性不育症患者血清生殖激素观察［J］.中国煤炭工业医学杂志，2004，7(5):429.

［3］僧雪雁，张富青，刘毅，袁路.生殖激素、精液与男性不孕不育的相关性［J］.2012，20(11):47-49.

［4］Brownson RC，Boehmer TK，Luke DA.Declining rates of physical activity in the United States:what are the contributors?［J］.Annu Rev Public Health，2005，26:421-43.

［5］Bedford TG，CharlesMT，Noela CW，etal.Maximum oxygen consumption of rats and its changes with various experi mental procedures［J］.JAppl Physiol，1979，47(6):1278-1283.

［6］Swan SH，Elkin EP，Fenster L.The question of declining sperm density revisited:an analysis of 101 studies published 1934 -1996［J］.Environ Health Perspect，2000，108:961-6.

［7］Jorgensen N，Joensen UN，Jensen TK，et al.Human semen quality in the new millennium:aprospective cross-sectional population-based study of4867 men［J］.BMJOpen，2012，2:51 -56.

［8］Gaskins AJ，Mendiola J，Afeiche M.Physical activity and television watching in relation to semen quality in young men［J］.Br JSports Med，2014，(4):1-17.

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［10］Blair SN，Morris JN.Healthy hearts and the universal benefits of being physically active:physical activity and health［J］.Ann Epidemiol，2009，19:253-6.

［11］Bakos HW，Henshaw RC，Mitchell M，et al.Paternal body mass index is associated with decreased blastocyst development and reduced live birth rates following assisted reproductive technology［J］.Fertil Steril，2011，95:1700-1704.

Effects of aerobic exercise on semen quality in male Sprague-Daw ley rats

LIU Long
(School of Physical Education，Zhengzhou University，Zhengzhou 450044，Henan，China)

Objective:To analyze the effect of different types of aerobic exercise on semen quality in male Sprague-Dawley(SD)rats，and thereby provide rational movement scheme to improve sperm quality.Methods:A total of 40 male SD rats were enrolled in the study.The study consisted of control group(n=10)，light aerobic exercise group(n=10)，moderate aerobic exercise group(n=10)and highly aerobic exercise group(n=10).The aerobic exercise group exercised for 8 weeks，6 times per week and the control group maintained their daily eating habits.Testis and epididymis and its organ coefficient were measured after the 8 weeks experiment.The sperm quality analyzer was used to test the sperm density，activity ratio，deformity rate and index of rats.Results:After 8 weeks＇aerobic exercise intervention，compared with the control group，the weight level was lighter in the aerobic exercise groups (P＜0.01).The level of sperm density and activity ratio was significantly enhanced in moderate aerobic exercise group(P＜0.01)，moreover，the level of sperm activity ratio was significantly enhanced in highly aerobic exercise group(P＜0.01).Conclusion:The aerobic exercise was effective in improving sperm quality of rats，particularly in moderate aerobic exercise group，which can provide scientific basis for improving sperm quality.

aerobic exercise;sperm activity;sperm malformation rate;SD rat

G804.7

:A

:1009-9840(2015)02-0094-04

2014-10-12

刘龙(1976- )，男，在读博士，讲师，研究方向运动科学与体育教学。