不同海拔高度低氧暴露及运动对大鼠血脂及瘦素的影响

第34卷第3期 V o l.34N o.3
体育成人教育学刊
J o u rn a l o f S p o rts A d u lt E d u c a tio n
2018年6月
J u n2018
不同海拔高度低氧暴露及运动
对大鼠血脂及瘦素的影响
杜霞1’3’4,藤井久雄2,马福海134
(1.青海省体育科学研究所，青海西宁810000*.日本仙台大学，日本宫城县989 — 1692;
3.国家体育总局高原训练研究重点实验室，青海西宁810000*.青海省高原体育科学优秀重点实验室，青海西宁810000)
摘要:探讨不同海拔高度下低氧暴露和运动组合模式的方法对血脂及瘦素的影响。

结果显示：随着海
拔上升非运动组和运动组1=、丁0、\0\、14?表现为下降而：》0\增加的趋势，且在3 50(^和2 200 +
3 500m下降到最低水平（P<0.05 —0日1'相同海拔下T C、T G、L D L、L E P运动组低于非运动组（P<
0.05 —0.01)，而H D L运动组显著高于非运动组，尤其是在2 200 + 3 500m、3 500m这种组合模式及较
高海拔下变化尤为明显。

结论:低氧与运动均可使T C、T G、L D L、L E P下降，H D L增加，尤其是在2 200
+ 3 500m、3 500m变化更为显著，说明不同海拔高度与运动组合模式更能改善血脂代谢，调节降低瘦素
含量，减轻体重，从而有效控制肥胖和预防心血管疾病。

关键词：运动医学；低氧运动；血脂；瘦素；常氧运动
中图分类号：G80-05文献标识码：A文章编号！672-268X(2018)03-0091-04
Influence of Hypoxic Exposure and Sport at Different Height
on Serum Lipids and Leptin of Rats
D U X ia1’3’4，藤井久雄2，M A F
u h a i1’3’4
(.S p o r t s Science R e se a rch I n t t.o f Q in g h ti p ro v in c e，X in in g810000，C h in a; 2. Jap an S endai U n i. ’ Jap an
3. K e y L a b o f A ltitu d e T r a in in g，S ta te A d m in is tr a tio n o f S p o r t’ X in in g810000，
A b s tra c t: T h e p a p e r d iscusses th e in flu e n c e o f d iffe re n t c o m b in a tio n o f h y p o x ic e x p o s u re and s p o rts a c tiv itie s a t d iffe re n t
h e ig h t o n s e ru m lip id s and le p t in M e th o d: 80m a le ra ts o f 9 ages o ld(b o d y w e ig h t 269.38士
cise g ro u p and n o n—e xe rcise g ro u p. E a ch g ro u p is d iv id e d in to fo u r sub —g ro u p s o f 0m、T h e ra ts o f th e e xe rcise g ro u p g e t ru n n in g tra in in g o n ru n n in g p la tfo r m w h o s e speed is 20〜22m/m im w it h 0〇o f slope. T h e
tra in in g la s ts fo r6w eeks. W it h th e incre ase o f h e ig h t’ th e T C、T G、L D L、L E P o f e xe rcise g ro u p and n o n—e xe rcise g ro u p
ha ve a ll decreased w h ile H D L has incre ased ’ and th e y reached th e lo w e s t le v e l(P<0.05 —and 2 200+3500m; a t th e sam e a ltitu d e’ T C、T G、L D L、L E P o f th e e xe rcise g ro u p are lo w e r cise g r o u p(P P0.05 — 0.01)w h ile H D L o f th e e xe rcise g ro u p is h ig h e r th a n th a t o f n o n—e xe rcise
h e ig h t o f 2 200+3500m a n d 3 500m. H y p o x ic e x p o s u re and s p o rts a c tiv ity can cause th e decrease o f T C、T G、L D L、L E P
and th e incre ase o f H D L ’ e s p e c ia lly a t th e h e ig h t of2 200+3500m and 3 500m ’ w h ic h in d ic a te s th a t th e c o m b in a tio n o f
d iff
e re n t h e ig h t and s p o rts a c tiv itie s can im p ro v e lip id m e ta b o lis m ’ re g u la te and decrease le p tin
w e ig h t ’ and e ffe c tiv e ly c o n tro l o b e s ity and p re v e n t c a rd io v a s c u la r disease.
K e y w o rd s：s p o rts m e d ic in e；h y p o x ia；b lo o d lip id；le p t in；tra in in g in n o r m ll o x y g e n
众所周知，运动可以很好地改善血脂代谢从而达 为是调节血脂异常的有效手段之一。

不同海拔高度
到降脂作用，且有研究表明，耐力性运动训练可以起 下的低氧暴露及运动对血脂的影响不同，本文就此采
到较好的防治血脂异常的作用，因此，运动治疗被认 用不同海拔及组合模式的低氧暴露和运动对大鼠进
基金项目：国家国际科技合作专项（2013D F A32470),青海省科技基础研究应用项目（2016-Z J-909) &
第一作者简介:杜霞（1984-),硕士，助理研究员，研究方向：高原运动医学与运动营养。

通讯作者简介：马福海！962-),研究员，研究方向：高原训练方法与应用以及健康促进。

•91•
第3期体育成人教育学刊
第34卷
行实验对比研究，通过血脂
TC 、TG 、HDL 、LDL、LEP
等指标进行比较研究，以便为不同海拔高度下的血脂 变化及瘦素变化的研究和应用提供参考依据。

1
研究方法
1.1动物分组
本实验采用9周龄
wistar 雄性大鼠80只（体重
269.38±6.24g
)，分为两大组，，卩非运动组和运动组，
每组分为 0m 、2 200m
(氧浓度 16.02%)、2 200 + 3 500 m (氧浓度 16.02% + 13.59%)、3 500 m (氧浓度
13. 59%)共4组，每小组大鼠10只。

在室温231、湿
度50%、光线充足，通风通畅的低氧环境养育6周，自 由饮水，常规饲料喂养。

1.2 实验方法
采用日本富士公司低氧分压系统(
Fuji 動物環境
制御低酸素9：；厶：藤医科産業）及日本小野测器
ONOSOKKI 制造的数字转速计TM
-2110。

实验方
法为运动组大鼠每天在坡度为0的动物跑台上以20 〜22m /
m in 的速度进行运动训练90min ，1天1次，每
周5次共6周，非运动组无运动负荷。

实验结束后取 血进行胆固醇(
TCH )、高密度脂蛋白（HDL )、低密度
脂蛋白(LDL )、甘油三酯(TG )以及瘦素(LEP )进行测
试。

本研究所有的实验均在日本仙台大学低氧实验
室完成。

1.3 方
6周饲养结束后，麻醉后解剖取腹大静脉血3!
5
mL ，采用枸橼酸钠抗凝剂试管，轻轻混匀，防止血液
凝固。

每份标本进行3次测定取平均值。

1.4 数据处理
所有数据均经
SPSS 22.0数据处理软件包和M -
crosott Excel 2010软件进行统计学处理，数据以平均值
士标准差表示，所有数据选用方差分析（Pared — SamplesTett 统计学方法)进行组间差异统计处理，显 著标准为P <0.05,非常显著标准为P <0.01(见表1)。

表1不同海拔高度低氧暴露及运动大鼠的变化T C H 、H D L 、L D L 、T G 及L E
P
的变化指标
组别0m 2200m 2 200m +3 500m
3E 00m
非运动91.83 士 4.5190.83 士 8.3190.8 士 5.1888.4 士 3.82T C H (m g /d l )
运动84.38 士 5.64AA 83.46 士 4.6A 80.44 士 5.18AA 83.51 士 4.07A 运动47.54 士 3.6649.15 士 4.4847.71 士 3.8849.37 士 1.74H D L (m g /d l )
运动51.58i 3.97A 51.61 士 3.9150.91 士 1.93a 53.84 士运动30.56 士 4.1130.08 士 4.3230.92 士 3.3126.5 士 4.5L D L (m g /d l "
运动21.46i 4.22AA 21.67士4.28))19.41 士 5.01AA 19.7士4.39))运动68.62 士 3.5158.01 士 4.14**60.88 士 6.38**63.92 士 5.79T G (m g /d l )
运动56.68 士 3.36a a 50.93 士 5.92a a 50.6 士 6.01 *^49.83 士 2.55*a a 运动270 士 0.89234 士 0.781.17 士 1.04**0.99 士 0.60**L e p (n g /m L )
运动
259 士 0.57
211 士 0.48
1.89 士 0.35*
1.55 士 0.61**
注：非运动和运动组不同海拔间自身比较*为P <0.05, **为P <0.01;运动和非运动组相同海拔间比较a P <0.05，a a P <0.01
2.2高密度脂蛋白（
HDL )
(1)
不同海拔结果比较，非运动组和运动组表
为随着海拔上升而下降再上升的趋势，均以3 500m 的
升高幅度最大，但无显著差异。

(2) 相同海拔结果比较，运动组
HDL 整体水平高于非运动组，
0m 、
2 200 +
3 500m 、
3 500m 时分别高 8. 5%、6. 71%、9. 05%，其中 0m 、2 200 + 3 500m 差异 显著(<0. 05)，3 500m 差异极显著（P <0. 01)。

2.3低密度脂蛋白（LDL )(1) 同 结果 较， 运 组 运 组 现为随 升 上升再 的 ， 运 组 运
2研究结果
2.1胆固醇（
TCH )
(1) 同 结果 较， 运 组 运 组 现
为随
上升
， 运 组 运 组
在3 500m 和2 200 + 3 500m 下降到最低水平，与0 m
比较，TCH 下降了 374%和4.67%，无明显差异。

(2) 相同海拔结果比较，运动组TCH 整体水平均低
于非运动组，在 0m 、2 200m 、2 200 + 3 500m 和3 500m
时分别低 8.11%(P <0.01)、8.11%(P <0. 05)11.4% (P <0.01)和 5.53%CP <0.05)，差异显著。

• 92 •
第3期杜霞，藤井久雄，等:不同海拔高度低氧暴露及运动对大鼠血脂及瘦素的影响
第34卷
动组均
LDL 在3 500m 下降到最低水平，与Om 比较
下降了 14. 1%和8. 2%，无明显差异。

(2)相同海拔结果比较，非运动组和运动组LDL
整体水平均低于非运动组，在Om 、2 200m 、2 200 +
3 500
m 、3 500m 时分别下降了 29. 9%、28%、37. 2%、
25%，差异极显著（P <0. 01)。

2.4甘油三酯（TG )
(1) 不同海拔结果比较，非运动组和运动组表现
为随着海拔高度升高而下降的趋势，与0m 比较，非运 动组2 200
m
和2 200 + 3 500
m 差异极显著（P < 0. 01"运动组在2 200 + 3 500m 、3 500m 差异显著
(<<0. 05)。

(2) 非运动组和运动组相同海拔结果比较来看， 运动组T G 整体水平均低于非运动组，0m 、2 200m 、 2 200 + 3 500m 、3 500m 时下降了 17. 3%、12. 2%、 16. 9%、16. 1%，差异极显著(<<0. 01)。

3.5血清瘦素(
Lep )
(1) 同
结果 较， 运 组 运 组 现
为随着海拔高度升高而持续下降的趋势，与0m 比较，
非运动组2 200]3 500
m 、3 500m 和运动组分别下降
了 56.7%,63.3%,40.2%(<<0.01)，差异极显著；运 动组 2 200 m 和 2 200 + 3 500 m
下降了 18. 5 % 和 27%，差异显著(<<0.05)。

(2) 相同海拔结果比较，0
m 和2 200m
时运动组 低于非运动组，分别低4.1%和9.8%% 200 + 3 500m
和3 500
m 时运动组高于非运动组，分别高61. 5%和
56. 6%，但均无显著性差异。

3
分析与讨论
3.1不同海拔高度低氧暴露及运动对血脂的影响 血脂异常是冠心病等心血管疾病发生的主要危险
因素[1]。

而高密度脂蛋白（HDL )可以帮助机体清除动
脉壁胆固醇，是冠心病的防御保护因子。

有关血脂的研 究表明，单纯低氧有利于血脂代谢的改善但作用有 限,];而运动可以很好地改善血脂代谢从而达到降脂作 用，因此运动治疗被认为是调节血脂异常的有效手段之 一％旦通过低氧和运动两种负荷协同作用，其改善血脂 代谢的效果更为明显，且比单纯运动的效果更好,]。

有研究通过对大鼠分别进行4周常氧运动、低氧 和低氧运动，发现常氧运动能显著降低血清TG 和TC
浓度，但对
HDL 和LDL 影响不显著;单纯低氧能降 低血清TG 、TC 、LDL 浓度和升高HDL 浓度，而低氧 结合运动的确能极显著降低血清T G 和T C 浓度， HDL 浓度显著升高和降低LDL 浓度，并提示低氧运
动通过增加两种负荷共同作用，其改善血脂代谢的效
果比常氧运动更为明显,]。

本研究在进行了 6周不同 海拔的低氧与低氧运动相结合的训练后，结果显示，
非运动组和运动组TC 、TG、LDL
表现为随着海拔上
升呈下降、
HDL 浓度增加的趋势。

翁锡全等研究也发
现低氧运动或间歇低氧刺激均可使大鼠血清TC 、 LDL 、
TG 显著下降，HDL 显著升高，
说明低氧和运动
均可影响血脂的代谢。

有研究通过低氧运动组与常
氧运动组比较发现，低氧运动组TG 、TC 、LDL—C
下 降幅度和HDL—C
上升幅度活性提高更明显,]，本研
究运动组和非运动组在相同海拔下相比，运动组
TC 、
TG 、LDL 均显著低于非运动组（<<0.05 —0.01)，而
HDL 显著高于非运动组，与以往有人曾对中国内地海 拔9m 以及青海海拔2 260m 、
3 460m 三地的中老年人
的血脂调查发现，随着居住地的海拔升高，血脂中抗 动脉硬化成分高密度脂蛋白胆固醇的水平也越高的
结果相同，说明低氧环境下运动双重刺激改善血脂代 谢比单纯低氧暴露更为有效，更有利于外周组织胆固 醇的清除，能有效防止由血脂代谢紊乱导致的动脉粥 样硬化，预防心血管疾病。

3.2不同海拔高度低氧暴露及运动对瘦素（Lep )的
影响
瘦素（
Leptin )是由脂肪组织分泌的一种循环激
素，也是重要的内分泌调节因子，在调节机体能量代
谢、抑制饮食、参与生殖调控、减轻体重、免疫及血管
增生等方面发挥着重要作用，其水平的变化可作为早 期高血脂、肥胖症等脂肪代谢紊乱的灵敏指标。

有关低氧与瘦素的关系，大多研究认为在短时间 低氧环境下脂肪细胞分化会受到抑制，脂肪细胞难以 形成；低氧又可刺激机体瘦素、其受体基因表达增加， 瘦素含量增多，食欲受到抑制，同时通过中枢和外周
途径来调节体重，使机体体重下降。

如Tschop
等发 现在高原低压低氧环境中暴露20h
，人的血清瘦素含 量增加，食欲减退,]。

还有研究也发现在海拔4 300m
高原居留48h
后血清瘦素含量增加，且持续到在此高 度居留7d 后,]。

而本研究对大鼠采用42d
低氧暴露 发现，运动组和非运动组瘦素含量随着海拔高度的上 升
的
，
2200+3500
m
3500
m
时变化明显(<<0.01)，同时体重随着海拔的升高持
， 2200+3500m
到 最 水 。

Zaccaria 等也研究发现高原（5 050m
)低氧暴露15〜
2〇d 血清瘦素和体重指数都显著下降,]，这与低氧导
致鼠的食物摄人减少，血清瘦素含量减少，体重下降,] 有关，同时也说明在海拔高度3 500m
以上以及2周以
上时间低氧暴露才能引起瘦素的显著变化。

有关低氧运动对瘦素的影响，有学者通过对大鼠
.93 .
第3期体育成人教育学刊
第34卷
4周低氧运动实验发现，常氧运动组和低氧运动组血 清瘦素下降(P
<〇. 05)，并认为低氧运动组大鼠血清 瘦素含量下降，不是因为脂肪分泌瘦素被抑制引起而 可能是体脂总量减少造成的>。

本研究发现经过6周 的不同海拔高度低氧与运动相结合训练后，运动组随 着海拔高度的上升呈持续下降的趋势，在2 200m
和
2 200+
3 500m 下降了 18.5% 和 27%(P <0.05)，
3 500
m 时下降了 40.2%(P <0.01)，同时本研究还发
现运动组体重随着海拔高度升高而持续下降，尤其是 在2 200 + 3 500m
和3 500m
时变化较明显（P
< 0. 01"同时运动组与非运动组相比，运动组整体水平 均低于非运动组，且差异极显著（P
<0.01)。

说明低 氧与运动的双重刺激下可使瘦素水平和体重下降，尤 其是2 200 + 3 500m 交替训练模式和以及3 500m
较
高海拔更能有效调节降低瘦素含量，从而有效控制肥 胖，预防冠心病。

4
结论(1)
本研究6周的低氧与低氧运动相结合实验结
果显示，随着海拔升高非运动组和运动组
TC 、TG 、 LDL 表现为下降而HDL 增加的趋势，且运动组TC 、 TG 、LDL 显著低于非运动组（P <0.05 — 0.01)，HDL 显著高于非运动组，尤其是在2 200 + 3 500m 、3 500m
变化更为显著，说明这种不同海拔高度与运动组合模 式更能有效改善血脂代谢，预防心血管疾病。

(2) 发现经 6 的 同 度 与
运动相结合训练后，运动组和非运动组的
LEP 随着海
拔高度的上升呈持续下降的趋势，而运动组2 200 +
(上接第84页）[19] C ha n d le r , C . L .，& C o n n e ll , J . P . C h ild re n 7 s in trin s ic ，
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m 以及3 500m 变化更为明显，说明这种不同海
度与运 组合
更
调
瘦素含量
减轻体重，从而有效控制肥胖。

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'2018-03-28)
• 94 •。