太極拳鍛煉對中老年人血清ｃＮＯＳ和ｉＮＯＳ活性的影響

摘 要：中老年人經過長期的太極拳鍛煉血清NO含量和總NOS活性顯著升高，為分析太極拳運動提高總NOS活性的原因，本文在先前研究的基礎上對cNOS和iNOS活性的變化進行了進一步的研究。方法：太極拳組為19名社區居民，平均年齡59.05±4.44歲，在專門教練的指導下進行簡化24式太極拳鍛煉，每周五次，每次60分鐘，共12周；對照組17人在同一社區隨機選取，平均年齡58.23±4.18歲，實驗期間保持原有的生活習慣不變。實驗前后分別抽取受試者安靜狀態下空腹肘靜脈血4ml，離心分離血清后，測量血清血清TNOS、cNOS、iNOS的活性。結果：太極拳組血清TNOS、cNOS活性無論是自身前后比較(P＜0.01)還是與對照組相比(P＜0.05)都有顯著的升高，iNOS活性無明顯變化。結論：（1）長期規律的太極拳鍛煉明顯增強老年人血清TNOS的活性，進而增加NO的合成。（2）在NOS的各種同功酶中，cNOS的活性增加明顯，iNOS活性無顯著變化，說明太極拳運動只在生理范圍內增加NO的量，不會對身體產生毒性作用。

關鍵詞： 太極拳；cNOS；iNOS；中老年人

中圖分類號：文章編號：1009-783X(2007)04-0059-03 文獻標識碼： A

Abstract：Long-term Tai jiquan exercise can increase the content of nitric oxide and the activity of total nitric oxide in serum for the middle-aged and the aged.This research has further studied the effect of Tai jiquan on serum cNOS and iNOS based on previous studies in order to find out the causes of the increase of the activity of total nitric oxide due to Tai jiquan exercise.Methods:36 healthy community dwelling subjects aged from 55 to 65 years were divided into Tai jiquan group (n=19) and the controlling group (n=17).The Tai jiquan group participated in a 12-week simplified Tai jiquan training program led by a Tai jiquan instructor，with an exercise frequency of 5 days per week and 60 minutes per day.At the same time，the controlling group kept their life style as before.With an overnight fast，all the subjects’ venous blood samples were drawn by 4ml prior and after the experimental period.The blood samples were centrifuged immediately and as serums were separated，active serum total nitric oxide，constitutive nitric oxide，inducible nitric oxide were measured.Results:TNOS and cNOS activity of the Tai jiquan group is much higher than either the controlling group(P＜0.05) or 12-week before (P＜0.01)，while the change in iNOS is not remarkable.Conclusions:(1) Long-term Tai jiquan exercise can enhance the activity of TNOS，which can promote the synthesis of NO.(2) Long-term Tai jiquan exercise can increase the content of serum nitric oxide within the physiological scope，which is innocuous to the human body.

Key words：Tai jiquan；cNOS；iNOS；The middle-aged and the aged

人體隨年齡的增長內皮功能會出現異常，主要表現為內皮依賴的血管擴張功能持續降低，其原因為內皮細胞NO合成和分泌降低。本人在先前的研究中發現，中老年人經過長期規律的太極拳鍛煉后血清NO含量和總NOS活性顯著高于鍛煉前，改善內皮舒張功能，是太極拳運動有益于心血管健康的機制之一。

NO是以L-精氨酸和O2為底物，在三種不同NOS同功酶的作用下催化合成的。Ⅰ型神經元型NOS(nNOS)和Ⅲ型內皮細胞型NOS(eNOS)需要Ca²⁺激活，合稱為結構型NOS（cNOS），而Ⅱ型誘導型NOS(inducibleNOS，iNOS)因為與Ca²⁺/CaM有很強的親和力，即便胞漿內Ca²⁺為靜息水平仍能使iNOS激活，所以iNOS為Ca²⁺非依賴性酶。為分析太極拳運動提高總NOS活性的原因，本文對cNOS和iNOS活性的變化進行了進一步的研究。

1 研究對象和研究方法

1.1 研究對象

本實驗選取吉林省四平市某社區居民19人為太極拳組，另隨機選取同社區居民17人為對照組。受試者年齡55～65歲，職業為教師、醫生、干部等，均身體健康，排除高血壓、高血脂、心血管疾病、糖尿病等慢性器質性病變，均未進行過太極拳及其它形式的有規律的體育鍛煉。兩組基本情況列于表1和表2，各指標間無明顯的統計學差異（P>0.05）。

1.2 研究方法

1.2.1 運動形式

簡化24式太極拳。

1.2.2 運動強度

以運動心率和主觀感覺疲勞等級表（RPE）相結合的方式控制運動強度^[1]。本實驗中運動心率控制在100～110次/分，主觀感覺疲勞等級為10～11，相當于40%～50%VO₂max 。

1.2.3 運動的時間與頻率

每周五次，每次60分鐘，包括15分鐘準備活動，平均5遍太極拳練習和10分鐘的整理活動時間，共計12周。

1.2.4 實驗方法

實驗前發放基本情況調查表；進行身高、體重、安靜時心率、血壓的測量；與受試者簽訂合作協議。凡身體健康、無規律運動史和無煙酒嗜好者參加本實驗。采血前24h內要求低硝酸鹽飲食（如少食火腿、腌肉等），采血前12h不進食任何食物。受試者進入實驗室休息15分鐘后抽取安靜狀態下肘靜脈血4ml，離心分離血清，立即測量TNOS、cNOS、iNOS。采血當日，太極拳組開始在專門教練的指導下在社區花園進行簡化24式太極拳練習，對照組保持原有的生活習慣，不參加任何形式的有規律的體育鍛煉。12周后，再抽取兩組受試者安靜狀態下肘靜脈血4ml，進行同樣處理。所有受試者在實驗期間都不服用外源性NO藥物（如硝酸甘油、硝普鈉、利尿劑、阿司匹林等）。

1.2.5 檢測指標及方法

NOS活性用分光光度計法測定（每毫升血清每分鐘生成1nmol NO為一個酶活力單位）。試劑盒購于南京建成生物工程研究所，實驗儀器為荷蘭威圖Ⅱ型半自動生化分析儀。

1.2.6 統計學方法

全部數據用SAS 6.12統計分析軟件進行處理分析，結果以均數±標準差（X±SD）表示。均值差異的顯著性檢驗組間采用非配對t檢驗，組內采用配對t檢驗。顯著水平P＜0.05，極顯著水平P＜0.01。

2 結果

實驗前太極拳組和對照組血清TNOS、cNOS、iNOS活性均無差異，實驗后太極拳組TNOS、cNOS活性顯著高于對照組（P＜0.05），iNOS活性兩組間無差異（P>0.05）。自身運動前后比較，實驗后太極拳組血清TNOS、cNOS活性極顯著高于實驗前（P＜0.01），對照組實驗前后比較，各指標均無明顯變化（P>0.05，見表3）。

3 討論

運動對NOS的影響已有一些報道。動物實驗：8周中等強度的有氧運動可以引起小鼠胸主動脈^[2]、心肌^[3]和腦組織^[4]中cNOS活性增強，產生pmol水平的NO，改善心血管和大腦的功能；此外，該種運動也可使腹腔巨噬細胞iNOS活性^[5]適度增加，增強機體的細胞免疫。但力竭運動使大鼠腦組織^[4]、腹腔巨噬細胞^[5]中iNOS活性升高，合成nmol水平的NO，較cNOS合成的NO濃度約高1000倍，影響大腦功能和產生細胞免疫抑制。運動對人體NOS影響的研究不多，國內有學者報道，從事業余訓練的年輕人，無論進行的是無氧訓練還是有氧訓練，其安靜時血清NOS活性都明顯高于不運動的對照組^[6]。目前還未見運動對人體cNOS和iNOS活性的影響的報道。

3.1 太極拳鍛煉對TNOS活性的影響

本研究結果發現，19名中老年人經過12周規律的太極拳鍛煉后血清TNOS活性顯著升高，且明顯高于對照組，而對照組在此期間血清TNOS活性無變化。這與前人的研究結果基本一致^[6]。TNOS是NO合成的關鍵因素，其活性提高促進NO的合成，因此可以進一步解釋太極拳鍛煉后血清NO含量增加的機制。為分析TNOS活性提高的原因，對cNOS和iNOS活性的變化進行了進一步的研究。

3.2 太極拳鍛煉對cNOS活性的影響

通過研究發現，中老年人經過12周規律的太極拳鍛煉后血清cNOS活性顯著升高，既高于自身運動前，也高于對照組。cNOS為Ca²⁺依賴性酶，包括兩種類型：eNOS和nNOS，其中eNOS分布較廣，主要存在于內皮細胞，而nNOS主要存在于神經細胞和骨骼肌細胞中。增加剪切力的刺激主要引起內皮細胞eNOS活性增強。靜息情況下，eNOS在細胞膜凹陷中與陷窩蛋白-1（CAV-1）結合而無活性，一次運動當增加的剪切力作用于內皮細胞使Ca²⁺內流增加，此時，eNOS和CAV-1分離與CaM結合，使eNOS兩個同源單體和酶輔基間進行電子傳遞，進而激活eNOS調節NO的合成^[7]。而長期運動不僅提高eNOS活性，還能增加eNOSmRNA基因表達。國外學者報道，小豬經16周的運動訓練后，其分離的冠脈阻力血管內皮細胞NOS基因表達明顯上調^[8]。近期的研究還表明，長期運動也可以增強骨骼肌細胞nNOS的基因表達。小鼠經4周中等強度的運動訓練后，腓腸肌纖維中nNOS基因表達為訓練前240%^[9]。eNOS和nNOS基因表達增強的結果使cNOS活性升高，進而TNOS的活性增強，NO的合成量增加。

3.3 太極拳鍛煉對iNOS活性的影響

本實驗過程中，太極拳組和對照組均未發現iNOS的明顯變化。生理狀態下，iNOS在人體內部不大量的表達，但在某些細胞因子如白細胞介素-1、干擾素、脂多糖等的誘導下，可大量的表達。iNOS一經誘導生成，其活性持續的時間較長，催化產生大量的NO，除了引起強烈的血管舒張和血壓降低，導致休克發生以外，還因生成過氧化亞硝酸陰離子（OONO-），而對機體組織器官造成損傷。本實驗的結果顯示，長期的太極拳鍛煉，因不會誘導iNOS的大量表達，所以不會產生大劑量的NO，不會對人體造成損害。雖然有動物實驗發現，中等強度的運動可以使巨噬細胞中iNOS活性適度增強，但血液中的iNOS可來自于人體的多種細胞、組織和器官，巨噬細胞中iNOS活性增強的程度，不足以引起血液中iNOS活性出現統計學差異。以往認為eNOS在血液動力學中有極其重要的調節作用，iNOS的作用常常被忽視，但近期有學者發現，一般情況下，正常血管張力及動脈血壓的維持以eNOS為主，但在高血壓等病理情況下，由eNOS所產生的NO不足以維持血管的正常張力時，iNOS得以激活，并產生相對大量的NO以使血壓不致惡性升高^[10]。因此推測長期有氧運動降低高血壓患者血壓的機制可能與iNOS活性的變化有關，有關此方面的問題還有待于進一步研究。

綜上所述，太極拳運動可以引起人體血清TNOS活性的增強，進而引起NO合成增加，且增加的NO主要是由cNOS誘導合成，而不是由iNOS誘導的，cNOS誘導合成的NO量少，主要參與機體正常生理功能的維持，所以增加的NO在正常的生理范圍內，不會對人體產生毒性作用。

4 小結

1)長期規律的太極拳運動明顯增強老年人血清TNOS的活性，進而增加NO的合成，這可以進一步解釋血清NO含量增加的機制。

2)在NOS的各種同功酶中，cNOS的活性增加明顯，iNOS活性無顯著變化，說明太極拳運動只在生理范圍內增加NO的量，不會對身體產生毒性作用。

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