有氧運動對血脂代謝影響的生物學機制

劉嘉麟

陜西師大附中體育教研室,陜西西安 710061

有氧運動對血脂代謝影響的生物學機制

劉嘉麟

陜西師大附中體育教研室,陜西西安 710061

高脂血癥是人體內脂質代謝失常，血漿中脂質濃度超過正常限度的一種病癥，其發(fā)生多由于外源性脂質攝入過多或內源性脂質代謝紊亂所致。本文通過文獻綜述，探討有氧運動對降低人體血脂的生物學機制，為治療高脂血癥提供理論依據(jù)。

有氧運動；高脂血癥；受體

aerobics; hyperlipidemia;receptor

前言

高脂血癥是腦卒中、冠心病、心肌梗死、心臟猝死獨立而重要的危險因素，也是促進高血壓、糖耐量異常、糖尿病的一個重要危險因素，高脂血癥還可導致脂肪肝、肝硬化、腎衰竭、膽石癥、胰腺炎等疾病的發(fā)生。目前，運動療法作為防治血脂異常的有效手段，正越來越多地受到國內外有關專家學者的關注。運動療法防治血脂異常具備許多優(yōu)點，如費用低廉、簡便易行，在防治血脂異常的同時還可增強心肺功能及身體其他機能、延緩衰老，對其他疾病如骨質疏松和高血壓等也有一定的防治作用，深受廣大患者喜愛。

1 有氧運動與血脂代謝

許多研究證實有氧運動能夠糾正血脂異常。Nakamura等報道，將20名經常慢跑的中老年男性（47～78歲，平均62歲，平均跑齡7.2年）與血清總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）和身體質量指數(shù)（BMI）相匹配的同年齡不運動者進行了比較。結果發(fā)現(xiàn)，在基礎血清TC和TG相同的前提下，經常性的慢跑運動（平均慢跑速度175.5m/min，平均53min/次，至少3次/w）使中老年人的血清高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、HDL-C/TC 較同年齡對照組顯著增高（P＜0.01），而且HDL-C/ TC比值與運動機能顯著相關（P＜0.05）[1]；Sutherland等研究表明，男性長跑運動員血漿TG、LDL-C、載脂蛋白B（ApoB）顯著低于安靜對照組（P＜0.05），而HDL-C則較對照組顯著升高（P＜0.05），TC和VLDL-C 則無顯著性差異[2]；。國內的眾多學者對經常性運動所引起的血脂改善進行了觀察，結果也證實了有氧運動能夠改善機體血脂異常。有研究發(fā)現(xiàn)，長期堅持體育鍛煉的中老年人（＞46歲）的血清T C、T G和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）均顯著低于同年齡對照組（P＜0. 05），而HDL-C 則顯著高于對照組（P＜0.05）[3-6]。程吟梅、趙瑞祥等人研究表明，長期（≥2年）堅持長跑運動（≥1h/d）的中老年人（50～82歲），血清TC、TG、LDL-C和Apo B顯著低于同年齡的不運動對照組（P＜0. 05），而HDL-C、HDL2-C和Apo AI則顯著高于對照組（P＜0.05）；而且鍛煉年限越長，HDL-C、HDL2-C、Apo AI的上升和Apo B的下降就越顯著[7-9]。

此外，動物實驗方面發(fā)現(xiàn)，經游泳訓練后，高脂膳食＋運動組小鼠血漿TC、TG及LDL-C 水平均顯著低于高脂膳食組（P＜0. 05），而HDL-C/TC 和HDL-C/LDL-C比值均顯著高于高脂膳食組（P＜0.05）。這表明長期有氧耐力訓練（游泳）能有效對抗高脂膳食引起的脂質代謝紊亂[10-12]。

2 有氧運動影響血脂代謝的生物學機制

研究證實，有氧運動對脂代謝的調節(jié)主要通過影響與脂代謝相關酶的含量及活性以及脂代謝的相關受體而引起血脂改變[13]。如，規(guī)律運動可提高血漿脂蛋白脂酶（LPL）、膽固醇酯酰轉移酶（LCAT）活性，降低肝脂肪酶(HL)，膽固醇酯轉運蛋白(CETP)活性。LPL、LCAT活性增加可減少三酰甘油聚集，并提高HDL含量，說明TG降低與HDL升高同LPL、LCAT的活性升高及HL、CETP活性降低有關[14]。

2.1 有氧運動對血脂代謝相關酶活性的影響

LPL是人體內水解TG的關鍵酶，其主要功能是分解甘油三酯生成甘油和脂肪酸。長時間有氧耐力性運動時，機體利用脂肪作為能源明顯增多。血中的游離脂肪酸（FFA）不斷被肌肉組織攝取供能，因而血漿FFA濃度降低。而肌肉組織由于脂肪動員加強，使得儲存的TG被消耗，這就促進了內皮細胞中的LPL合成分泌，導致脂肪組織和血漿LPL活性升高，促進TG及富含TG的脂蛋白的分解而產生更多FFA，結果血漿TG水平下降。Peltonen等研究表明，15周中等強度的耐力性訓練可以使以前不活動的男性血漿和脂肪組織LPL活性顯著升高（P＜0.01），分別較運動前升高33%和56%[15]。

有學者研究認為，LPL不僅是人體內TG分解代謝的關鍵酶，而且在促進LDL向HDL轉化過程中起重要作用。有研究顯示，耐力運動員升高的LPL活性與血漿HDL-C濃度呈顯著性相關[16]。因此，運動訓練引起的LPL活性升高在促進TG及富含TG脂蛋白分解的同時，也為HDL合成提供了額外的底物，這可能是運動訓練引起HDL-C 水平升高的一個主要促進因素。

除了LPL外，卵磷脂-膽固醇酰基轉移酶（LCAT）是促進血脂分解代謝的另一種重要酶，它的活性與血漿HDL呈正相關。LCAT負責HDL中膽固醇的酯化。有研究表明，有氧運動可使LCAT活性增加，這不僅是血漿HDL水平提高，而且促進了外周細胞內TC的逆向轉運。Marniemi等報道，運動訓練使年輕男性LCAT活性升高（P＜0. 05），而且LCAT活性升高與血中HDL-C水平呈正相關[17]。動物實驗表明，8周運動訓練（游泳）使血脂正常大鼠和高膽固醇血癥大鼠肝臟LCAT mRNA 的表達水平升高（P＜0.05），而且LCAT mRNA 的表達量與血清HDL-C的水平呈顯著的正相關關系[18]。

2.2 有氧運動對脂蛋白受體的影響

LDL受體（LDL-R）分布于肝細胞和外周組織細胞，以肝細胞最為豐富。LDL與LDL-R 結合后，通過進入細胞作用被攝取，LDL和LDL-R 復合物內陷，從細胞膜脫落形成受體小泡，與溶酶體融合。LDL所攜帶的蛋白質被溶酶體中的蛋白酶水解為氨基酸，膽固醇則由酸性脂肪酶水解出游離膽固醇，游離膽固醇可供合成原生質膜和膽酸，是機體排除膽固醇的重要途徑，因而LDL-R的活性是決定LDL分解代謝速率的重要因素。同時，肝臟也是體內轉換膽固醇并將膽固醇排出體外的唯一器官，血漿LDL-C的攝取與降解主要是由肝細胞表面的LDL受體介導實現(xiàn)的。因此，肝細胞LDL受體的意義最為重要[19]。

研究發(fā)現(xiàn)，高膽固醇血癥大鼠肝臟LDL-R結合活性比正常對照下降37%，而長期有氧運動（12周的游泳訓練）可以明顯的提高高膽固醇血癥大鼠的肝臟LDL-R結合活性，增加因細胞內膽固醇含量升高下調的LDL-R，從而加強LDL進入肝細胞降解，降低血漿LDL-C 水平[20,21]。另有研究證實，高脂膳食對照組大鼠肝臟LDL - R mRNA水平顯著低于普通膳食對照組( P ＜ 0.01)；高脂膳食+運動組顯著高于高脂膳食對照組( P ＜ 0.01)；認為有氧運動可在轉錄水平對抗高脂負荷并上調大鼠肝臟LDL-R表達的作用[22]。

3 結論

總之，眾多學者普遍認為運動有益于血脂的改善。有氧運動對血脂代謝的影響是通過提高LPL、LCAT的活性以及肝臟LDLR的活性，促進TG及富含TG的脂蛋白分解，促進LDL的代謝，并且提高HDL-C水平；并且運動可能通過導致膽固醇逆相轉運能力的增加，引起血液中HDL-C 的升高和LDL-C的降低，使HDL-C/LDL-C 比值升高，從而促進了機體血脂代謝的改善，降低血漿中TG、TC水平。

[1]Nakamura N, Uzawa H, Maeda H, et al. Physical fitness.Its contribution to serum high density lipoprotein[J]. Atherosclerosis, 1983, 48(2): 173-183

[2]Sutherland WH, Robertson MC, Williamson SA, et al. Plasma noncholesterol sterols in male distance runners and sedentary men[J]. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 1991, 63(2): 119-123

[3]郭海英,朱冬冬.體育鍛煉對老婦血脂代謝的影響[J].廣州體育學院學報.1999,19(4): 116-118

[4]田佳佳,廖曉,鐘瓊.運動對高校中老年教師血脂的影響作用[J].四川體育科學.1998,(2): 78, 80

[5]劉同想,胡天亮,盧斯科,等.運動對健康男性老年人血壓、體質及血脂影響的對照研究[J].解放軍預防醫(yī)學雜志.1994,12(5):370-372

[6]李文杰,張偉.運動鍛煉對中老年知識分子血脂水平的影響[J].湖北體育科技.1996,(4): 43-44

[7]程吟梅,何田美,張林鋒.運動和不運動老年人的血清載脂蛋白水平觀察[J].中國運動醫(yī)學雜志.1992,11(3):57-58

[8]程吟梅,何田美,張曙云.健身跑鍛煉對老年人健康的影響[J].中國老年學雜志.1996,16(2):115-116

[9]趙瑞祥,杜麗君.健身跑對中老年人血脂、脂蛋白及載脂蛋白的影響[J].中國運動醫(yī)學

雜志.1998,17(2):176-177

[10]劉善云,李瑞,陳家琦.有氧運動對小鼠高脂血癥及脂蛋白代謝的影[J].中國應用生理學雜志.1988,14(3):258-260

[11]潘志軍.有氧運動訓練對大鼠血清脂蛋白和脂質過氧化水平的影響[J].成都體育學院學報.2001,27(20):81-83

[12]趙斐,張勇.有氧運動改善飲食性高脂血癥分子機理的研究 I—有氧游泳運動對高脂血癥大鼠血清脂質、脂蛋白和載脂蛋白水平的影響[J].天津體育學院學報.2000,15(1): 29-31

[13]高維緯.運動對糖、脂代謝的影響[J].現(xiàn)代康復.2001,5(1):11-13

[14]蔡蕾,陳吉棣.運動對預防大鼠高脂血癥的作用及其機理研究[J].中國運動醫(yī)學雜志. 1999,18(4):314-316

[15]Peltonen P, Marniemi J, Hietanen E, et al. Changes in serum lipids, lipoproteins, and heparin releasable lipolytic enzymes during moderate physical training in man:a longitudinal study[J]. Metabolism, 1981, 30(5): 518-526

[16]Marniemi J,Peltonen P,Vuori I,et al.Lipoprotein lipase of human postheparin plasma and adipose tissue in relation to physical training[J]. Acta Physiol Scand, 1980, 110(2): 131-135

[17]Marniemi J,Dahlstrom S,Kvist M,et al. Dependence of serum lipid and lecithin: cholesterol acyltransferase levels on physical training in young men[J].Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 1982,49(1):25-35

[18]張娜,趙斐,張勇.有氧運動改善高脂血癥分子機理的研究-III:運動上調飲食性高膽固醇血癥大鼠肝臟LCAT和ApoAI基因表達[J].中國運動醫(yī)學雜志.2001,20(3):232-235, 255

[19]Brown MS, Goldstein JL. A receptormediated pathway for cholesterol home- ostasis [J]. Science, 1986, 232(4746): 34-47

[20]顏宜苣,張勇,楊錫讓,等.有氧運動對高膽固醇血癥大鼠肝臟低密度脂蛋白受體活性調節(jié)的影響[J].中國應用生理學雜志.1997,13(1):18-20

[21]Zhang Y,Yan YJ, Yang Xirang, et al. Prevention and treatment of lipid metabolism disorderis n simple obesity by exercise[J].Int J Obesity, 1998, 22: 283

[22]趙斐,張娜,張勇.有氧運動改善高脂血癥分子機理研究IV.有氧運動上調飲食性高脂血癥大鼠肝臟LDL-R基因表達[J].中國運動醫(yī)學雜志.2002,21(2):152-155

The Biological Mechanism that Aerobics Exercise Effect on Blood Fats Metabolite

Liu JiaLin
PE department of Middle School Attached to Shaanxi Normal Unive’rsainty 7,s1h0a0a6n1xi xi

Hyperlipidemia is disorder of lipid metabolism in human body, above the normal limits of lipid concentration in the plasma of a disease, its occur due to excessive lipid intake of exogenous or endogenous lipid metabolism disorder. Through a review of this article, discuss on the biological mechanism of aerobic exercise to reduce body fat,and provid theoretical basis for treatment of hyperlipidemia.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.11.120

劉嘉麟(1984—),男,陜西人,學士 ,研究方向為學校體育學。