運(yùn)動(dòng)與衰老實(shí)驗(yàn)性研究的可行性分析

衰老是生物體隨時(shí)間經(jīng)過(guò)而進(jìn)行性自身破壞的生理過(guò)程，標(biāo)志著機(jī)體各器官組織內(nèi)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生不可逆的衰退，是退化的結(jié)果。現(xiàn)今社會(huì)老年人口數(shù)量和比例不斷攀升，人類(lèi)面臨了人口結(jié)構(gòu)老齡化極其衍生而來(lái)的一系列問(wèn)題。隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)的進(jìn)步和人民生活水平的不斷提高，抗衰延壽不再是人們的幻想與奢望以將成為當(dāng)今科學(xué)的現(xiàn)實(shí)。在社會(huì)年齡結(jié)構(gòu)日益老齡化，生活日益多元化的今天，研究與觀察衰老機(jī)體的應(yīng)激能力，延緩衰老和防治衰老相關(guān)疾病是當(dāng)前重要的工作。隨著我國(guó)全民健身運(yùn)動(dòng)的開(kāi)展，將體育鍛煉與人體抗衰老結(jié)合起來(lái)是十分可行的方法，人們既可以在體育鍛煉中充實(shí)生活，提高機(jī)體免疫能力，又可以避免由于單一的藥物進(jìn)行滋補(bǔ)抗衰老而帶來(lái)的藥物對(duì)機(jī)體的負(fù)面影響，和昂貴的購(gòu)買(mǎi)保健品費(fèi)用。

衰老機(jī)理概述

關(guān)于衰老的原因，迄今為止國(guó)內(nèi)外尚無(wú)統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，衰老研究工作者根據(jù)體內(nèi)主要代謝物的變異或損傷性積累，都曾提出相應(yīng)的衰老學(xué)說(shuō)，試圖從細(xì)胞水平和器官水平上闡述衰老的機(jī)理。迄今已提出多種學(xué)說(shuō)，如免疫學(xué)說(shuō)、中毒學(xué)說(shuō)、自由基學(xué)說(shuō)、遺傳學(xué)說(shuō)、生物鐘學(xué)說(shuō)、體細(xì)胞突變學(xué)說(shuō)、氧化還原論等假說(shuō)。其中尤其是自由基學(xué)說(shuō)，近年來(lái)更引起人們的關(guān)注。

衰老的自由基學(xué)說(shuō)

1956年Denham Harman提出衰老的自由基學(xué)說(shuō)。自由基是指游離存在，帶有不成對(duì)電子的分子、原子和離子。這種不配對(duì)的電子結(jié)構(gòu)具有極活躍的化學(xué)特性，對(duì)機(jī)體組織細(xì)胞有很強(qiáng)的殺傷作用。機(jī)體內(nèi)的自由基主要是氧自由基，它能過(guò)氧化，而細(xì)胞生物膜中含有類(lèi)脂質(zhì)，若其中的不飽和脂肪酸發(fā)生過(guò)氧化，則可破壞生命膜結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致細(xì)胞被破壞，能源生產(chǎn)中斷，細(xì)胞自溶，受到破壞的蛋白質(zhì)、脂肪堆積在細(xì)胞里使細(xì)胞老化，導(dǎo)致衰老。

1.運(yùn)動(dòng)與自由基代謝

運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以提高體內(nèi)防御和清除自由基的能力，降低機(jī)體脂質(zhì)化的程度[1]。運(yùn)動(dòng)對(duì)于自由基的影響包括兩個(gè)方面：一是對(duì)自由基生成量的影響，二是對(duì)機(jī)體抗氧化能力即自由基消除能力的影響。這種作用受不同運(yùn)動(dòng)參數(shù)的影響，這些運(yùn)動(dòng)參數(shù)主要包括運(yùn)動(dòng)形式，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間[2]。由于運(yùn)動(dòng)只能使自由基產(chǎn)生量增多，因而運(yùn)動(dòng)對(duì)于衰老的影響主要由運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體抗氧化能力的影響決定。運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體衰老進(jìn)程的影響取決并依賴(lài)于機(jī)體氧化與抗氧化系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡。氧化過(guò)程占主導(dǎo)地位，可導(dǎo)致氧化損傷和機(jī)體生理機(jī)能的減退，促進(jìn)生物體衰老與死亡。

2.衰老的實(shí)驗(yàn)性研究

衰老機(jī)理的研究是當(dāng)今生命科學(xué)研究的熱點(diǎn)和學(xué)術(shù)前言。生物衰老的各種變化不僅表現(xiàn)在宏觀上，還表現(xiàn)在微觀上。人們對(duì)衰老機(jī)理的研究從整體動(dòng)物水平推進(jìn)到了細(xì)胞水平和分子水平，衰老理論研究可以歸納為兩大類(lèi)型：一類(lèi)為與遺傳因素相關(guān)的衰老理論；另一類(lèi)為與環(huán)境和損傷相關(guān)的衰老研究[3]。從微觀細(xì)胞、分子等的變化，到宏觀器官，系統(tǒng)功能的變化來(lái)研究衰老的產(chǎn)生機(jī)理及延緩衰老的途徑是當(dāng)今此領(lǐng)域研究最為廣泛的方法。

現(xiàn)代中醫(yī)學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究得出：針灸可以起到延年益壽的作用，針灸可以減少自由基的生成，提高機(jī)體抗氧化能力，起到延衰保健的功效。另外還有一些中藥例如：黃芪、四君子湯、何首烏、當(dāng)歸、牛膝、枸杞、人參、丹參等通過(guò)臨床研究也具有延緩衰老的作用。在臨床醫(yī)學(xué)中，目前，許多研究顯示氧自由基參與了介導(dǎo)細(xì)胞凋亡過(guò)程，主要依據(jù)有：許多化學(xué)物質(zhì)如砷劑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡是通過(guò)提高細(xì)胞中自由基的含量實(shí)現(xiàn)；腫瘤壞死因子(TNF)能誘導(dǎo)自由基的產(chǎn)生引發(fā)細(xì)胞凋亡，而SOD和抗氧化劑可阻止細(xì)胞凋亡的發(fā)生。在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究當(dāng)中，目前認(rèn)為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以引起機(jī)體抗氧化能力的適應(yīng)。人類(lèi)抗氧化酶的活性與最大攝氧量相關(guān)，并且與非訓(xùn)練者相比，經(jīng)訓(xùn)練者骨骼肌SOD和CAT活性較高。Mena等報(bào)道，業(yè)余和職業(yè)自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)者相比，紅細(xì)胞SOD活性較高，并且職業(yè)運(yùn)動(dòng)員紅細(xì)胞過(guò)氧化氫酶（CAT）和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GPX）活性高于業(yè)余運(yùn)動(dòng)員。

衰老模型建立的可行性

D-galactose致衰老模型是我國(guó)學(xué)者基于衰老的代謝學(xué)說(shuō)而復(fù)制的衰老模型，該模型系在一定的時(shí)間內(nèi)給動(dòng)物連續(xù)注射D-galactose，是其細(xì)胞內(nèi)半乳糖濃度增高，在醛糖還原酶作用下，還原成半乳糖醇，后者不能被細(xì)胞進(jìn)一步代謝而堆積在細(xì)胞內(nèi)，影響正常滲透壓，導(dǎo)致細(xì)胞腫脹，功能障礙，代謝紊亂；同時(shí)，D-galactose在體內(nèi)氧化時(shí)產(chǎn)生大量自由基，超過(guò)機(jī)體的清除能力，引發(fā)脂質(zhì)過(guò)氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，最終機(jī)體衰老[3]。輻射至衰老模型，SAM和臭氧至衰老模型的老化各有局限性，而D-galactose模型因全面影響細(xì)胞的代謝功能和一些重要酶的功能，所導(dǎo)致的老化較全面。許多學(xué)者在大鼠和小鼠上都證明D-galactose衰老模型表現(xiàn)與人類(lèi)自然衰老相似的生化改變，免疫功能低下，基因表達(dá)與調(diào)控異常，細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖能力下降及細(xì)胞退行性改變，大鼠操作性記憶鞏固與再生障礙。

小結(jié)

綜上所述，運(yùn)動(dòng)在延緩衰老中的作用已成為當(dāng)今運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。運(yùn)動(dòng)對(duì)衰老的影響與現(xiàn)代衰老理論的自由基損傷學(xué)說(shuō)緊密地聯(lián)系在一起，為延緩衰老提供強(qiáng)有力的理論依據(jù)。因此，建立D-galactose動(dòng)物致衰老實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停⒔o于不同的運(yùn)動(dòng)方式及不同的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)研究運(yùn)動(dòng)與衰老的關(guān)系，在分子水平上探討運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練抗衰老作用機(jī)制的實(shí)驗(yàn)性研究具有較強(qiáng)的可行性。

寶雞文理學(xué)院院級(jí)重點(diǎn)科研項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：Zk06125）

參考文獻(xiàn)：

[1]張宜龍等.牛磺酸對(duì)大鼠急性運(yùn)動(dòng)后自由基代謝、膜流動(dòng)性及鈣轉(zhuǎn)運(yùn)變化的影響，中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志;1999，18(1):17-21

[2]陳明清.運(yùn)動(dòng)鍛煉、營(yíng)養(yǎng)與衰老的自由基代謝的關(guān)系.武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào);2000，34(5):95-97

[3]陳勤.抗衰老研究實(shí)驗(yàn)方法.北京:中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，1996，46-47.

作者單位：寶雞文理學(xué)院體育系陜西寶雞