運動對原發性高血壓血管內皮細胞功能影響的研究進展

申晉波

(蘇州大學體育學院，江蘇 蘇州 215021)

運動對原發性高血壓血管內皮細胞功能影響的研究進展

申晉波

(蘇州大學體育學院，江蘇 蘇州 215021)

高血壓病已成為人類發病率最高的疾病。血管內皮細胞功能與高血壓發生發展之間的關系已經成為目前的一個研究熱點。文章就運動訓練可引起血管內皮細胞功能加強，分泌因子發生改變，從而達到抵制血管內皮細胞受損，改善高血壓的目的這一研究作一概述，為探討運動防治高血壓的積極措施豐富資料。

原發性高血壓 血管內皮細胞 NO ET 運動

1 原發性高血壓與血管內皮細胞的關系

2005年美國高血壓學會(ASH)會議上，ASH Writing Group提出了高血壓的新定義，即高血壓是一個由許多病因引起的處于不斷進展狀態的心血管綜合征，可導致心臟和血管功能與結構的改變。

血管內皮細胞(VEC)具有調節血管張力、參與血管腔內止血過程和調控血管平滑肌增殖的功能。參與維持血流的正常流動狀態，在調節心血管系統穩態中起重要作用，VEC的功能是通過血管內皮細胞分泌的一系列血管活性物質實現的，如一氧化氮(NO)、內皮素(ET)、前列環素、血管緊張素Ⅱ等均參與調節血管張力和血管平滑肌細胞增殖狀態。血管內皮細胞的損傷在高血壓發病中發揮著重要作用[1]。

2 血管內皮細胞(VEC)的功能

(1)調節血管張力：內皮細胞(EC)通過它所產生的擴血管因子(EDRFS)和縮血管因子(EDCFS)實現對血管張力的調控。其中發揮最主要作用的是內皮素(ET-1)及內皮依賴的舒張因子(N0)[2]。

(2)調節內分泌功能：內皮細胞能通過膜受體途徑感知血流動力學變化和血液傳遞的信號，并在接受物理和化學刺激后合成和分泌多種血管活性物質如：NO、血栓調節因子，生長因子、前列環素、內皮素等，這些介質在局部作用于血管發揮生物學效應[3]。

(3)維持血液流動狀態：正常情況下，內皮細胞表面光滑且帶有負電荷可以防止血細胞的聚集，其表層的硫酸肝素能有效抑制血小板聚集，它能產生一氧化氮(N0)和前列腺素的衍生物等強有力的擴血管物質，并有效抑制血小板的變形和聚集[4]。

(4)調節血管壁通透性：血管內皮通過其表面結構如離子屏障、粘附連接結構及內皮細胞的收縮性來調節血管壁通透性，從而控制血液中的可溶性物質如電解質、小分子物質及各種血漿大分子和血細胞成分如白細胞、紅細胞等進入內皮下組織，起著選擇性通透屏障作用[5]。

此外，內皮細胞還具有調節血管的炎癥反應、參與血管的發育和增生、調節物質交換、參與代謝調節等多方面的作用。

3 血管內皮細胞損傷與原發性高血壓關系的機制

正常血壓依賴于神經系統和各種體液因素的平衡調節。其中體液因素包括腎素血管緊張素醛固酮系統(PASS)、激肽釋放酶激肽系統(KKS)和內皮依賴性血管收縮因子/舒張因子(EDCF/EDRF)系統。而這三個系統均與內皮細胞及其功能有關[6]。目前認為，血管內皮細胞分泌的ET與N0的失衡在高血壓的發生、發展中起著重要作用[7]。

NO是以L-精氨酸為底物在血管內皮細胞一氧化氮合酶(NOS)作用下合成，由內皮細胞釋放的血管活性物質[8-9]。具有強力的血管舒張、抑制氧自由基產生、防止白細胞粘附于血管壁及抑制血管增生等多種作用。許多調節因子都通過血管內皮細胞釋放NO引起血管擴張。血管內皮細胞合成釋放基礎量的NO在維持周身血壓中起重要作用。

ET是由21個氨基酸組成的，具有強大收縮作用的血管活性多肽，其產生于不同的血管組織。ET有三種亞型：ET-1、ET-2和ET-3，其中以ET-1最為重要[10]。它具有廣泛的生物學活性，如收縮血管平滑肌，影響心肌的收縮功能和血流動力學變化，促進細胞增生和調節體內有關物質的釋放等，是調節心血管功能的重要因子，對維持基礎血管張力與心血管系統穩態起重要作用。

N0是最主要的血管舒張因子，而ET是迄今所知的最強的血管收縮因子。正常機體內的內源性激動劑，如凝血酶等既能刺激內皮細胞產生ET，也能促進其產生N0，同時ET本身又可促進N0的合成與釋放，它們之相互作用共同維持血管的正常張力，一旦這種平衡被打破，則對血管張力產生很大影響。內皮功能障礙,表現為NO減少或活性降低，而ET釋放增加等[11]。大量實驗研究結果顯示：EH患者血中ET水平較正常對照組明顯增高(P均<0.01)，EH患者血清NO低于正常對照組(P均<0.01)。說明EH患者存在內皮細胞功能的損傷變化。隨EH病情加重，ET更增高，NO更減少，ET/NO失衡加劇，血管舒縮物質的平衡更加受破壞，擴血管物質相對減少，縮血管物質增加，導致外周阻力增加，血壓升高。血壓增高又增加對血管壁的切應力，促進ET—mRNA的表達，EH又加重內皮細胞的損傷，ET合成增加，NO等合成釋放障礙，從而不能有效拮抗ET的縮血管和促平滑肌增殖的效應，使血管收縮、管腔狹窄，血壓進一步升高，如此形成惡性循環[12]。內皮細胞結構與功能的改變將導致ET-1和NO分泌的紊亂,并且隨著高血壓病情程度的變化而變化[13-14]。內皮細胞受損程度與高血壓的嚴重程度呈正相關[15]。

4 運動對VEC及其活性物質的影響

4.1 運動對內皮細胞結構的影響

關于運動訓練對微血管形態結構的影響已有大量的研究。實驗表明：長期游泳運動后，大鼠主動脈內皮細胞的改變，發現內皮細胞胞核增大，染色體增多，細胞質中線粒體增加，有大量微飲小泡存在，說明運動使內皮細胞功能旺盛，代謝活躍[16]。

4.2 運動對VEC活性物質的影響

運動引起內皮細胞分泌功能的變化。國內外報道表明，NO生成和分泌的變化特點隨運動強度和運動時間而有所不同。實驗研究大鼠游泳運動4周(1.5 h/d，5 el/周)后，測定大鼠胸主動脈和血漿內皮素(ET)含量及一氧化氮合成酶(NOS)活性，結果表明運動組主動脈和血漿ET含量較對照組明顯下降，而NOS活性較對照且明顯增強[17]；而大鼠進行8周游泳訓練結果表明：小強度運動可增強內皮細胞NO分泌減少，而長時間過度訓練導致機體ET分泌增多而抑制NO分泌[18]。國內一些學者研究測定少年運動員在100W恒定負荷條件下血漿內皮素的動態變化發現，中等強度耐力運動使血漿內皮素釋放顯著增加[19]。安靜狀態下，耐力運動員血漿ET水平高于普通大學生。力竭運動后使人體血漿ET水平增高，并且耐力運動員血漿ET水平增高幅度大于普通大學生[20]。

5 小結和展望

血管內皮細胞(VEC)及其活性物質，在控制血管張力、調節血管結構、保持血液流動性等方面作用顯著。原發性高血壓與血管內皮細胞有著相互緊密的關系。在VEC分泌的多種血管活性物質下，ET和NO之間的平衡對調控血管平滑肌細胞增殖以及維持血管正常張力最為重要。運動鍛煉可以引起內皮細胞形態結構及分泌功能的變化，加強內皮細胞功能，抵抗損傷，對血管張力調節和改善微循環起到了良好作用。

關于運動影響內皮細胞功能變化，目前國內外的研究報道還不夠完善。運動導致內皮細胞分泌NO和ET的物質變化機制尚不十分清楚，還有待于進一步深入探討。

[1]張競之，賈會欣，張 汛，等.高血壓病與血管內皮細胞損傷的相關性研究進展[J].華中醫學雜志，2008(5)：377-378.

[2]陳主初，王樹人.病理生理學[M].北京：人民衛生出版社，2001：29.

[3]劉麗芳，盧海剛.鈣拮抗劑與血管內皮功能障礙[J].實用心腦肺血管病雜志，2005(5)：312-314.

[4]溫紹君，劉潔琳.血管內皮細胞功能研究概況[J].生殖醫學雜志，2005(5)：310-313.

[5]劉麗芳，盧海剛.鈣拮抗劑與血管內皮功能障礙[J].實用心肺血管病雜志，2005(5)：312-314.

[6]陳 明，胡申江.高血壓病血管內皮功能障礙及治療[J].心血管病學進展，2005(3)：222-226.

[7]SHEPHERD JT，KALUSIC ZS.Endothdium-derived vasoaetivefactors；I Endothelium?dependent relaxation [J].Hypertension，1991，18(5 Supp1)：76—85.

[8]Furehgott RF，Zawadzki JV.The obligatolyrole ofendothelial cells in the relaxation of arterial smooth muscle by acetylcholine[J].Natu re，1980.288(5789)：373-376.

[9]Carine M.Endothelial cell functions [J].J Cell Physiol，2003.196：430-443.

[10]張慶斌.血管內皮細胞與原發性高血壓[J].心血管病學進展，2005(5)：481-484.

[11]Noll G,Tschudi M,Nava E,Luscher TF.Endothelium and high blood pressure[J].Int J Microcirc Clin Exp,1997,17(5):273.

[12]毛鎮轔.原發性高血壓與血管內皮細胞損傷的研究[J].右江民族醫學院學報，2005(1)：14-16.

[13]Safar M E,F roh lich ED.The arterial system in hypertension:Aprospective view.Hypertension,1995,26:10-14.

[14]Laurent S,V anhoutte P,Cavero I et al.The arterial wall:a new pharmaco logical and therapeutic target.Fund am ental Clinical Pharmacology,1996,10:243-257.

[15]吳 強.不同期高血壓患者血漿NO和ET及循環內皮細胞計數的變化[J].臨床薈萃，1999(8)：341-342.

[16]梁志強，鄧道善，廖進昌.長期游泳運動后大鼠主動脈內皮細胞的改變[J].武漢體育學院學報，1997(4)：80-82.

[17]殷松樓，張寶慧.運動對大鼠胸主動脈內皮素和一氧化氮合成酶的影響[J].中國運動醫學雜志，1998(1)：8-9.

[18]李嚴冰.少年運動員恒定負荷條件下血漿內皮素與心血管功能的變化[J].中國運動醫學雜志，2000(1)：95-97.

[19]謝 紅.運動對血管內皮細胞及其活性物質的影響[J].西安體育學院學報，2001(2)：38-41.

[20]石幼琪，石湘云，劉建紅.力竭運動后血漿內皮素與心肺功能的變化[J].中國運動醫學雜志，2000(2)：148-149.

Research Progress of Sports Influences on the Vessel Endothelial Cell Functions of Essential Hypertension Patients

Shen Jinbo
(School of Sport and P.E.,Soochow University,Suzhou Jiangsu 215021)

Hypertension has become the highest incidence of human disease.Relations between vessel endothelial functions and hypertension development has become a hot issue of research at present.The paper does a overview study on the phenomena that sports training can cause endothelial cell functions strengthening,and the secretion factors changing,thus reach boycott against the damage of vascular endothelial cells,and reach the purpose of improving the conditionsof hypertension,to provide rich data for exploring sportsprevention and control measuresof hypertension.

essential hypertension vascular endothelial cells NO ET sports

G804.2

A

1004—5643(2011)08—0121—02

申晉波(1985～)，男，在讀碩士研究生。研究方向：運動人體科學。