（运动人体科学专业论文）模拟冬泳对小鼠血清溶菌酶活性影响的研究.pdf

中文摘要冬泳是游泳运动的一个分支，是以寒冷刺激为主的一种运动应激，一般是指在8 度以下的水域中游泳。该项运动在我国开展已有几十年的时间，特别是最近几年来冬泳爱好者迅速增多，针对冬泳的研究也成为科研的热点。前人在冬泳对疾病的作用方面作了大量的研究，证实长期坚持冬泳有利于提高心脏机能；有利于支气管炎、关节炎的延缓：并对感冒有预防的作用。有学者曾对血清中免疫球蛋白、干扰素和胸腺依赖细胞( t 细胞) 进行了研究。同时，有一些文献报道了低温可以改变哺乳动物溶菌酶的活性，以提高吞噬细胞的杀伤能力。冬泳运动是以低温刺激为主的运动。有关冬泳与溶菌酶关系未见报道。该研究试从低温和运动双重干预来探讨冬泳对小鼠溶菌酶活性的变化，以及对免疫力的影响，同时还将体重作为研究冬泳的一个标志，以观察热量散失对体重的影响。本研究以小鼠为研究对象。将7 0 只小鼠随机分为七组，每组1 0 只，进行了两个月的实验，结果表明：( 1 ) 对照组与冬泳后- - 4 时测试组、冬泳六十天测试鲑t ( 6 0 a ) 的血清分别与溶壁微球菌菌液和金黄色葡萄球菌菌液混和平板培养，培养后其菌落数量有极显著性差异。( 2 ) 对照组与冬泳后一小时组的白细胞数量有显著性差异。( 3 ) 长期冬泳组小鼠的体重明显低于对照组，低温暴露组的体重明显高于对照组。经分析表明：( 1 ) 在一次冬泳后溶菌酶的杀菌能力在一小时达到高峰，同时白细胞在冬泳后- - d , n = j + 的水平也较高，说明在一次冬泳后，溶菌酶的杀菌能力与白细胞的分泌有关。( 2 ) 在长期冬泳组白细胞的数量变化不明显，而溶菌酶的杀蒴能力明显提高，表明长期冬泳能使觑清中溶菌酶的活性提高。( 3 ) 每天短时处于低温环境中的小鼠可使体重反应性的增加，而冬泳小鼠出于运动和维持体温，能量会大量消耗，体重呈现下降趋势。关键词：冬泳溶菌酶免疫a b s t r a c tw i n t e ro u t d o o rs w i m m i n gi sab r a n c ho fs w i m m i n gs p o r t s i ti st h es p o r tw i t ht h es t i m u l a t i o no fc o l d n e s sa si t sm a i nb o d y t h et e m p e r a t u r eo fw a t e rf o rs w i m m i n gi sg e n e r a l l yl o w e rt h a n8c e n t i g r a d e w i n t e ro u t d o o rs w i m m i n gh a sd e v e l o p e df o rs e v e r a ld e c a d e s e s p e c i a l l yr e c e n t l y ，m o r ea n dm o r ee n t h u s i a s t sp a r t i c i p a t ei nt h i ss p o r t ，a n dt h e ns t u d i e so ni ta l s ob e c a m eah o t s p o to fs c i e n t i f i cr e s e a r c h e s f o r m e rr e s e a r c h e r sh a v em a d eag r e a td e a l o fr e s e a r c h e so nr e l a t i o n s h i pb e t w e e nw i n t e ro u t d o o rs w i m m i n ga n dd i s e a s e sa n dh a sp r o v e dt h a tl a s t i n gw i n t e ro u t d o o rs w i m m i n gp l a y sa ni m p o r t a n tr o l e i ni m p r o v i n ge n g i n e r yo fh e a r t ，l e a v i n gb r o n c h i t i sa n da r t h r i t i s ，p r e v e n t i n gd i s e a s eo fc o l d s o m er e s e a r c h e r sh a v ee v e rs t u d i e do ni g 、i f na n dt h et h y m u si n d e p e n d e n ta n t i g e ni ns e r u m m e a n w h i l e ，s o m eo ft h el i t e r a t u r e sr e p o r t e dt h a tc o l d n e s sc o u l dc h a n g et h ea c t i v eq u a l i t yo fm a m m a l s l z ma n di m p r o v e dp h a g o c y t e sa b i l i t y , w i n t e ro u t d o o rs w i m m i n gi sas p o r tm a i n l yd e p e n d i n go ns t i m u l a t i o no fc o l d n e s s t h e r ei sn or e p o r to ni t sc o n n e c t i o nw i t hl z m t h i sr e s e a r c hp r o b e si n t ot h ee f f e c to fw i n t e ro u t d o o rs w i m m i n go nt h ec h a n g e so ft h ea c t i v eq u a l i t yo fl a b o r a t o r yr a t s l z ma n da l s oo nt h e i ri m m u n i t i e s i ti n v o l v e st w ol a b o r a t o r ye l e m e n t s ，l o wt e m p e r a t u r ea n de x e r c i s e a tt h es a m et i m e ，t h er e s e a r c hr e g a r d sw e i g h to fl a b o r a t o r yr a ta sas i g nt of i n do u tt h ei n f l u e n c eo fd i s s i p a t i n gh e a tq u i c k l y 7 0l a b o r a t o r yr a t sa st h er e s e a r c ho b j e c ta r ed i v i d e do p t i o n a l l yi n t o7 9 r o u p s ，t e ne a c hg r o u p ，a n dh a v eb e e nt e s t e df o rt w om o t h s t h er e s u l to ft h er e s e a r c hi so b v i o u s f i r s t l y ，g e tt h eb l o o ds e r u m so ft h er e s t i n gg r o u p 、t h eg r o u poneh o u ra f t e rw i n t e ro u t d o o rs w i m m i n ga n dt h eg r o u p6 0d a y sa f t e rw i n t e ro u t d o o rs w i m m i n ga n dd r o pt h e mi n t ot h eb a c t e r i u ml i q u i do ft h em i c r o c o c c u s l y s o d e i k t i c u sa n dt h es t a p ha u r e u s ，a f t e rt h ec u l t u r e ，d i f f e r e n c ei nq o a n t i t yo ft h eb a c t e r i u mi sr e m a r k a b l e s e c o n d l y ，q u a n t i t yo ft h el e u c o c y t e so ft h er e s t i n gg r o u pa n dt h eg r o u po n eh o u ra f t e rw i n t e ro u t d o o rs w i m m i n gh a sg r e a td i f f e r e n c e s t h i r d l y ，w e i g h t so ft h es w i m m i n g - l a s t i n gg r o u pa r eg e n e r a l l yl o w e rt h a nt h er e s t i n gg r o u p sw h i c ha r el o w e rt h a nw e i g h t so ft h eg r o u pe x p o s i n gt h e m s e l v e st ot h et o wt e m p e r a t u r e r e s u l t sa n a l y z e ds h o wt h a ta f t e rt h ef i r s tw i n t e ro u t d o o rs w i m m i n g ，i na nh o u rl z m sa b i l i t yi nk i l l i n gb a c t e r i u mp e a k s ，a n dl e u c o c y t e sa l s og e tah i g hl e v e l ，w h i c ha c c o u n tf o rt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nl z m sa b i l i t yi nk i l l i n gb a c t e r i u mw i t ht h ee x u d a t i o no fl e u c o c y t e s i ns w i m m i n g - l a s t i n gg r o u p ，t h ed i f f e r e n c e sq u a n t i t yo fl e u c o c y t e sa r en o to b v i o u srb u tk i l l i n ga b i l i t yo fl z mi m p r o v e d ，w h i c hs h o w sl o n g - l a s t i n gw i n t e ro u t d o o rs w i m m i n gc o u l di m p r o v et h ea c t i v eq u a l i t yo fi z mi ns e r u l l l i na d d i t i o n ，g r o u pi ns h o r t - t e r ml o wt e m p e r a t u r ei n c r e a s ei t sr e a c t i o nf o rw e i g h t g r o u pw i t hw i n t e ro u t d o o rs w i m m i n gc o n s u m e se m e r g ea n dt h e nl o s ew e i g h tb e c a u s eo fe x e r c i s e sa n dk e e p i n gw a r m t h k e yw o r d s ：w i n t e ro u t d o o rs w i m m i n g ；l y s o z y m e ( lzm ) ；i m m u n i t y学位论丈独创性直明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作所取得的研究成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确注明并表示谢意。l学位论文作者签名：昂笏纠哆签字日期：彤年6 月5 日学位论文使用授权说明本人同意研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属河北师范大学。本人完全了解河北师范大学有关保留、使用学位论文的规定。学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅。有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。导9r l j 簦名签字r i 期门赵瓣模似冬泳对小鼠缸清溶菌酶活性影响的铆 究1 冬泳运动健身机制的国内外研究进展：1 1 冬泳运动对心血管系统的影响：、长期从事冬泳运动能提高心脏机能季丽萍等人从心电图方面进行了研究。心电图负荷运动试验中st 段下降与心肌缺血程度密切相关。运动中st 段下降在冬泳组和对照组中均出现，但对照组下降程度明显高于冬泳组。说明长期冬泳锻炼，能够改善血液循环，提高心脏功能，增加心肌兴奋性，提高心肌的收缩力，使心脏输出量增加，冠状动脉扩张，血流改善，心肌利用氧的能力提高儿1 。二、冬泳运动能延缓肺功能退化进度，并可起到降血脂的作用季丽萍等人在延缓肺功能退化的实验表明，冬泳组和普通对照组的最大吸氧量( v 0 2 m a x ) 和最大通气量( ) 差异明显( p o 0 1 ) ，该结果说明，冬泳锻炼能够增加呼吸肌的收缩力量和收缩幅度，因而肺活量增加；同时，冬泳锻炼也能保持肺组织的弹性和胸廓的活动度，从而延缓了肺泡因活动不足而致加速老化的进程，改善了肺通气和换气功能，增加了吸氧能力。三、冬泳可以降低血脂防l e 动脉粥样硬化季丽平的研究表明：冬泳组的总胆固醇( t c ) 和甘油三脂( t g ) 水平均显著低于对照组，说明长期冬泳运动能使机体t c 、t g 水平下降，同时改变了总胆固醇在不同脂蛋白的分布，使高密度脂蛋白( h d l ) 上升。t c h d l 下降，从而有效地预防冠心病( c h d ) 发生。从测试结果上看，长期进行冬泳运动的老年人h d l 水平显著地高于不运动的老人0 o 0 1 ) ，说明长期冬泳运动能够促使h d l水平上升，从而限制了动脉平滑肌细胞蓄积胆固醇，并能促进其消除。对动脉管壁有保护作用，同时h d l 水平的升高能够提高肌肉摄取葡萄糖和脂肪酸的能力，改善肌肉对糖和脂肪酸的利用率，从而改善脂蛋白代谢水平。对预防动脉粥样硬化有一定作用【”。1 2 冬泳对呼吸系统的影响：郭继平等人调查了冬泳锻炼者1 1 4 人，其中年龄在4 0 5 0 岁的6 2 人( 男性5 7 人，女性5 人) ，5 0 岁以上5 2 人( 男性5 0 人，女性2 人) 在1 1 4 人中参加冬泳锻炼2 3 年者4 1 人，4 5 年者4 0 人，6 9 年者2 1 人，1 0 年以上1 2 人：模似冬泳对小鼠血清溶苗酶活性影响的研究在调查对象中，患有支气管炎的育1 7 例。占样本数的1 5 9 ，参加冬泳1r 牛后，无一例病情恶化，病情缓解的有4 例，占此患病数的2 3 6 ，症状消失的有1 3 人，占此例患病数的7 6 4 。调查结果表明。冬泳锻炼对支气管炎患者起到了一定的缓解作用。支气管炎是中老年人最常见的一种慢性疾病。同时往往会导致哮喘、肺气肿等疾病的发生，这些疾病都与免疫系统机能下降有关。随着机体的逐渐变老，呼吸系统机能也在下降，但经常参加冬泳锻炼的人，就能增强和改善呼吸肌的收缩强度和耐力提高呼吸者的储备能力。增加了肌肉收缩力，增强身体免疫功能。这是因为，当人一接触冷水刺激时，就不由自主地急呼吸接着呼吸暂停数秒，然后转为深呼吸，随后恢复均匀的呼吸，呼吸长而有力，这样就使那些平时得不到充分利用的肺泡也活动起来。发挥作用，进而吸进更多的氧气和空气中的负离于，呼出更多的二氧化碳。提高了呼吸器官的功能。又因为空气寒冷。刺激气管和肺部。适应了以后，增强了克服水压的能力和呼吸道粘膜对寒冷的适应能力，对肺部气管疾病起到了物理治疗作用，使病情得到改善。1 3 冬泳对关节炎患者的缓解作用：郭继平等人调查了冬泳锻炼者。1 1 4 人，其中参加冬泳前患关节炎的有】6钶，占样本数的1 5 。通过参加冬泳锻练，1 年以后，症状消失的有1 0 人占此例患病人数的6 2 5 。病情无变化的有1 例，占此例患病人数的6 3 ，病情缓解，占此例患病人数的3 1 2 5 。关节炎是一种变化反应病，使关节器官受到损伤，血液循环失常，营养代谢作用下降，此病虽与冷、湿相关，但冷、湿并菲直接原因。关带f 炎寡温热畏冷寒，因此西医普遍采用热疗法，其结果好转一时，过后再遇风寒，病情更重。通过冬泳锻炼的人为什么对关节炎起到了治疗和预防的作用呢? 这是因为冷水浴的刺激直接促进局部肌肉的新陈代谢与血液的循环状况，把血库的血动员出来，使关节血液得到畅流，面获得疗效。英闽的奴莱提出：“低温疗法效果较好的几个原因：( 1 ) 首先是局部遇冷后血管收缩随即又发生血管扩张，促进了血液循环；( 2 ) 局部的新陈代谢有所降低；( 3 ) 血管通透性降低，不会发生浮肿；( 4 )冷寒可麻醉表浅的疼痛感受器有j e 痛作用；最初皮肤苍白，以后潮红，开始时皮肤温度急速下降，以后升高。人们不必担心。低温疗法会加重血液循环障碍，模似冬泳对小鼠血清溶菌酶活性影响f i 勺研究也会加重局部疼痛，相反，由于血液循环的改善，关节炎症状可得到很好改善，但是如此就说冬泳能治关节炎，也是不科学的。因为关节炎病，病因很多，病程不一，病人也各异。1 4 冬泳对伤风感冒等多发病的预防作用：郭继平等人调查了冬泳锻炼者1 1 4 人，其中冬泳前患有胃炎的有1 3 例，占样本总人数的1 2 1 ，通过参加冬泳锻炼后，症状减轻的有8 人。占此例患病人数6 1 5 ，病情恶化的有1 人，占此例患病人数的7 7 ，病情缓解的有4 人，占此例人数的3 0 8 2 】o1 5 关于冬泳的抗衰老研究：此外，潘志军等人还从红细胞s o d ( j 超_ 氧化物歧化酶) 活力方面进行了研究，结果表明：经过冬泳练习的老年人在安静状态下红细胞s o d 的活力明显高于未参加冬泳训练的同龄人，而血浆丙，二醛( m d a ) 含量则低于后者。这表明冬泳可以减缓因年龄而导致的老年人s o d 活力的下降。使s o d 的活力维持在较高的功能状态，有效地清除0 “，从而阻断毒性更强的羟自由基的产生，减少自由基阻及脂质过氧化对细胞膜的破坏，对一些老年性疾病起到预防和治疗作用【3 】。1 6 冬泳对神经内分泌系统的影响：冬泳者在冷环境中锻炼，首先身体会产生相应的应激，通过神经内分泌系统的调节，人体会逐渐产生适应，表现为应激激素分泌的相对下降或保持在正常范围内并显著高于普通人。纪锦和 4 】以9 0 名男子运动员为研究对象，观察了冬泳者的应激反应与适应，结果发现，每年冬泳开始时，冬泳人在1 5 以下水温中锻炼都会出现不同程度的应激反应，f 肾上腺素含量为5 2 3 7 3 2 u g t i 尿，均进入应激界线。这说明冬泳人的机能状况，精神状况较佳与应激反应是相关的。对比还发现，长期冬泳者比当年开始冬泳者的应激反应程度较低。而当年开始冬泳者在坚持四个月后反应的程度也下降，说明冬泳人在冷刺激下出现适应现象。当年冬泳者与长期冬泳者在次年的2 - 3 月份测定的正肾卜= 腺素与1 7 羟皮质素固醇无b，显著差异。当年开始冬泳者产生的应激过程除了客观冷刺激外，与面对低温水域产生的心理应激是密切相关的，因此他们的应激反应都呈现高于长期冬泳者。王杰、孙宝利h 】对不同年龄、不同性别的冬泳者冬泳前后促性腺激素和性腺激素水平进行了测定，结果表明，男性冬泳者睾酮水平显著增高，女性冬泳者雌二醇检模似冬泳对小鼠血清溶苗酶活性影响的研究测结果与正常对照组有极显著的差异( p o 0 1 ) ，提示冬泳对内分泌功能有重要的调节作用。k a u p p i e n 6 1 等把9 名冬泳爱好者进行分组试验，测试其体内及体表温度，并比较其内分泌反应，发现短暂的冰水浸泡不影响体内温度的正常生理状态，试验后血儿茶酚胺( a c t h ) 、皮质激素轻度增加，正肾上腺素明显增加。得出结论：由增加儿茶酚胺分泌所产生的交感神经活动可以使冬泳者提高疼痛阈值，提高人的耐寒能力，不需要寒战即可产生体温。h e r m a n u s s e n t 盯3 等也测定了冬泳者的内分泌反应，测试结果表明，没有经过冬泳锻炼者甲状腺激素出水后增加了0 4 6 m u l ，6 0 m i n 后减少不明显，经过冬泳锻炼者，甲状腺激素在出水后增加了0 5 0 m u l ，6 0 m i n 后明晟减少，有统计学意义。同时也发现，没有经过冬泳锻炼者，皮质激素增高，6 0 r a i n 后减少不明显：经过冬泳锻炼者皮质激素增高，6 0 m i n 后减少明显，有统计学意义。这种测试结果可以解释冬泳者的应激反应迅速，思维敏捷，适应能力强。1 7 冬泳对免疫系统影响的研究现状人体的免疫能力包括非特异性免疫和特异性免疫，前者是在进化过程中获得的一般性免疫力，后者是机体在个体发育过程中接触抗原后发展而成的免疫力，包括细胞免疫和体液免疫的一部分。我国学者们分别从这两方面研究了冬泳对免疫能力的影响。对体液免疫的影响孙庆华掣8 j 研究了冬泳对免疫球蛋白的影响。他们抽取平均泳龄5 6 7 年的冬泳者和正常对照者的晨起静脉血，采用单向免疫扩散法检测血清免疫球蛋白i g a 、i g g 、i g m 含量。结果显示：冬泳组的血清i g a 、i g g 均较对照组增高，i g a有显著性差异，k m 较对照组降低，但无统计学意义。说明冬泳玎提高人体的免疫能力。干扰素是重要的体液免疫调节因子，枪测血中干扰素浓度可直接反映机体的免疫功能，但临床检测较圜难，不仅敏感度低，且易受其它因素的影响。2 、5一寡腺苷酸合成酶是干扰素在体内发挥免疫调节作用的一种干扰素调节蛋白，该酶活性的变化反映干扰素的免疫调节功能。诸葛慧贞等f 1 5 】对4 8 只小鼠( 随机平均分成4 组，即：、4 。c 组、1 0 。c 组、2 5 c 组、对照组) 进行实验，分别将各实验组的小鼠放在相应温度的水中进行每日一次，每次一分钟、持续2 个月的游4模似冬泳对小鼠l 缸清溶菌酶活性影响的研究泳后，于静息状态眼眶取血，测定2 、57 一寡腺苷酸合成酶的活性。发现此酶的活性4 。c 组、1 0 。c 组无明显差异，后两组亦无明显不同。但前两组此酶的活性显著性高于后两组。表明适宜的冬泳可提高机体的免疫功能，并提示长期的冬泳将有助于提高人体的健康水平，提高机体对环境的应激能力呻3 。二、对细胞免疫的影响胸腺依赖淋巴细胞( t 细胞) 是一种免疫活性细胞，是担任细胞免疫的主要细胞。e 玫瑰花环是t 细胞的独特标志。活性e 玫瑰花结可能是t 细胞中对红细胞有高度亲和力的亚群，临床上一般用总e 玫瑰花结百分率或绝对数反应有活性的t 细胞数。仆一夫掣1 7 】通过对e 玫瑰花结的检测研究了冬泳者的t 细胞免疫功能。他们对1 8 名3 年以上泳龄的冬泳者和1 8 名健康对照者在安静状态下、冬泳者进行4 0 分钟冬泳后即刻常规取血进行检测。用血球计数仪测定活性e 玫瑰花结( e a ) 、总e 玫瑰花结( e t ) 以及两者的百分数e a 、e t 。结果短示：安静时冬泳组e a 、e t 数大于对照组，e a 、e t 比对照组大，差异非常显著；冬泳者冬泳4 0 分钟后即刻较安静时e a 、e a 、e t 数增加，有显著性差异，e t 增加，无统计学意义。说明冬泳组的活性t 细胞数和t 细胞总数比对照组多，进而说明冬泳组机体细胞免疫力比对照组强。黄春芳等【1 0 】研究也证实长期海水冬泳可使周围血中淋巴细胞数升高，使人体的免疫能力得到加强。2 溶菌酶的相关研究关于溶菌酶( l y s o z y m e ，lzm ) 的研究，最早是从尼科耳( n i c o i l e ) 1 9 0 7 年发表枯草芽孢杆菌( b 。s u k t i l i s ) 溶解因子的报告开始的。两年后，拉希琴科( l a s c h t s c h e n k o ) 指出鸡卵白有强抑菌作用，是酶作用的结果。1 9 2 2 年弗来明( f l e m i n g ) 在某些组织和分泌物中发现一种有明显溶解细菌的成分，并把其溶菌作用的因子命名为溶菌酶。从此，便开始了对溶菌酶的研究，并有了新的发展。弗来n ( f l e m i n g ) 指出，不仅在动物体中，而且在植物( 芜箐) 和微生物( 溶壁微球菌m i c r o c o c c u s l y s o d e i k t i c u s ) 体中也有这种溶菌因子。2 1 溶菌酶的作用部位显示溶菌酶溶菌机制的早期研究主要是用显微镜进 j 二观察的。当细菌细胞用酶处理时，便出现暂时性膨胀，然后逐渐呈现透明状态。由于包裹细胞的多糖类物质发生变化，细胞通透性增大，细胞的内涵物扩散，可观察到溶藩现象。1 9 5 1模似冬泳对小鼠血清溶菌酶活性影响的研究年，索尔顿( s a l t o n ) 等人用极近似自然形态的微生物，如巨大芽孢杆菌( b a c i l l u o m e g a t e r i u m ) 、溶壁微球菌、藤黄八叠球菌( s a r c i n a l u t e a ) 等，成功地制各了细胞壁，并观察了细胞壁在溶菌酶作用下完全溶解的情况，从而证明了溶菌酶是细菌细胞壁的溶解酶。后来，魏伯尔( w e i b u l l ) 采用不同的方法再次验证了这个结论。1 9 5 3 - - 1 9 6 3 年，索尔顿、古伊森( g h u y s e n ) 、i , l ：洛兹( j e a n d o z ) 等人终于清楚了溶菌酶是一种能够切断n 乙酰牧氨酸和n 一乙酰葡聚糖胺之间的b b l ，4一键的酶。贝格尔( b e r g e r ) 进一步研究后指出，溶菌酶能分解甲壳质，并命名为内一1 3 - - 1 ，4 一n 一乙酰己糖胺酶。溶菌酶是一种碱性蛋白质。2 2 溶菌酶的分布和溶菌、抗感染作用革兰染色法一丹麦细菌学家革兰首先创用，这种方法已经沿用至今已有1 0 0 多年的历史，是细菌史上最经典的染色方法。通过革兰染色法可将细菌分为革兰阳性菌和革兰阴性菌两大类，不仅对细菌的鉴定有重要的意义，而且在临床中可以指导用药。革兰阳性菌肽聚糖占胞壁干重的5 0 8 0 ，肽聚糖的结构由两种单糖( n一乙酰葡萄糖胺、n 一乙酰胞壁酸) 和肽侧链( 4 5 个氨基酸) 组成。n 一乙酰葡萄糖胺和n 一乙酰胞壁酸间隔交替排列，经1 3 1 ，4 糖苷键连结成聚多糖。在聚糖链上的n 一乙酰胞壁酸上连结肽侧链。溶菌酶( l y s o z y m e ，lzm ) 分布在多种正常组织中，如唾液腺、支气管、乳腺、肾脏、消化道，骨髓以及单核巨噬细胞系统中，也分布在人的乳汁、泪液、唾液和血清等体液中 1 l 】。弗来明发现溶菌酶时曾指出在人的眼泪中含有大量溶菌酶( 7 m g m 1 ) ，在人的乳汁中也含有溶菌酶0 1 o 5m g m 1 ) 。崔留欣等测得人唾液溶菌酶的数值为2 0 0 2 6 1 2 4r a g n i l t “】。溶菌酶参与机体的防卫机能，能溶解多种革兰氏阳性、阴性细菌，是构成机体非特异性免疫功能因素之一。格兰( g l y n n ，1 9 6 8 ) u _ , 经证实了人类初乳的i g ml e a 在溶菌酶和补体的存在下能溶解大肠杆菌菌株。希h ( h i l l ，1 9 7 4 脚i 过动物实验指出：在补体存在下，l z m 能增加i g m 溶菌的速度，但不能增加i 譬m 溶菌活性。同时，革兰氏阴性细菌产生的内毒素能激活补体的替代途径( 主要是c 3 旁路) ，当c 3 旁路激活后，l z m 与分泌型i i s l g a起参与对大部分革兰氏阴性细菌的溶菌作用【1 3 】。细菌的细胞壁的主要功能是维持菌体固有形态并对菌体起保护作用，细胞壁模似冬泳对小鼠血清溶菌酶活性影响的研究支持细胞膜使之能承受胞内强大的渗透压5 0 5 2 0 2 0 k p a ( 5 2 0 个大气压) ，而饺细菌不致破裂和变形。细胞壁上有许多微孔，水和真径小于l n m 的可溶性分予能自由通过，与细胞膜共同参与菌体内外物质交换。溶壁微球菌和金黄色葡萄球菌匀属革兰氏阳性菌。溶壁微球菌通常与人类疾病的关系不大，但溶壁微球菌是溶菌酶的重要反应底物，本实验选用溶壁微球菌作为反应底物，用溶壁微球菌的杀伤情况来推断溶菌酶的活性；金黄色葡萄球菌是人类化脓性感染中最重要的病原菌之一。所引起的感染仍是基层医疗单位发病率较高的个重要原因。在软组织感染、肺炎、心内膜炎患者中，金黄色葡萄球菌也是常见的感染之一。金黄色葡萄球菌遇常产生足够数量的凝固酶和外毒素，致病性很强，在实验室里通过孵化亦可确定它的特性。另外，金黄色葡萄球菌还可产生红疹毒素、透明质酸酶，过氧化氢酶、溶纤维蛋白酶、磷酸酶等由金黄色葡萄球菌所引起的软组织感染，一般比较严重，主要有疖、痈、脓疱疮、毛囊炎、伤口感染、褥疮感染等。有的患者可出现葡萄球菌菌皿症并伴有局部损害，它可导致皮肤的破坏而易受感染，未受损害的皮肤层被认为是抵抗由金黄色葡菌球菌所致的软组织感染的宿主层。若是糖尿病人、白血病、转移性癌肿、甲状腺机能亢进和风湿性关节炎等类病人可有更严重的局部损害和全身症状 1 4 近年来，由于广泛应用抗菌药物和激素，导致入体的菌群失调，耐药性菌株不断增多，致使发生葡萄球菌性肠炎也并非罕见。目前，耐药性菌株的增多，已成为医院内感染管理的一个急待解决的问题。医学上可以选择相应的药物破坏肽聚糖的结构或抑制其合成，通过损伤细胞壁而杀伤细菌。血清和白细胞中的溶菌酶能切断n 乙酰葡萄糖胺和n 一乙酰胞壁酸之间的b 1 ，4 糖瞢键连纬，破坏肽聚槭的骨架，弓【起革兰阳性菌裂解。而人和动物无细胞壁，也无肽聚糖的结构，故溶菌酶仅对革兰阳性菌有抗菌作用，对人体细胞无影响。2 , 3 溶菌酶在医学中的应用在医疗上的应用，日本的研究表明，溶菌酶防i l 龋齿的效果很明显。当人的口腔用含溶菌酶的口腔药片或者漱门液处理后，用扫描电子显微镜观察发现，在浴菌酶的作用下，口腔中的菌体明显分解，大多数变成带状的无定形的物质，只模似冬泳对小鼠血清溶菌酶活性影响的研究有少数细菌仍呈球形。在医院临床测定溶菌酶滴定值，主要用于肾小管疾病损伤的诊断，各类。肾小管疾病可使其活性升高；各类肾小球肾炎质血症，如病变累及肾小管间质、肾移植排异时可导致尿溶菌酶浓度各项高。检测白血病、肾功能衰竭或其它病患者的血清、尿中溶菌酶的活性，在临床上可有效地诊断白血病，在环境卫生学中，测定毒物对机体免疫功能的影响，唾液溶菌酶活性的测定是一个常用的非特异性免疫指针。2 4 溶菌酶在体育运动中的应用在体育领域的应用，目前仅见苏联的一篇报道，巴- 戈托夫米夫用溶菌酶来进行运动员身体机能评定，他认为，处于良好状态的运动员其唾液溶菌酶的滴定值高于训练水平不佳的运动员；训练负荷大，能使运动员溶菌酶的滴定值下降。溶菌酶是构成机体非特异性免疫功能的因素之一，在一定程度上能反应机体免疫能力，是一项较灵敏的亚临床指针【1 5 j 。模似冬泳对小鼠血清溶菌酶活性影响的研究l 前言1 1 选题依据冬泳是游泳运动的一个分支，是以寒冷刺激为主的一种运动应激，一般是指在8 度以下的水域中游泳。随着“全民健身”热潮的兴起，冬泳已经作为一种短时高效的健身手段被人们所接受。冬泳与夏季游泳运动相比，冬泳运动有着自身的特点：第一，冬泳在单位时间内能耗量约为游泳运动的1 0 倍 1 6 】，这也鲜明的体现了冬泳运动“短时高效”的长处；第二，参与冬泳运动往往需要较强的勇气和毅力，这就从情智方面对健身或疾病治疗起到积极的作用。冬泳活动在我国开展只有几十年的历史，但最近几年来冬泳爱好者迅速增多，估计我国目前有几十万人从事冬泳锻炼。目前，国内还举办多次全国冬泳锦标赛，参赛队多达7 8 支，运动员人数1 5 0 0 多名，参赛队和人数之多，大大超出举办者的预料，这显示出冬泳活动正在走进人们的体育生活。随着生活水平的提高，生活节奏的加快，会有更多的人喜爱并参与冬泳运动。1 2 问题的提出从上个世纪起，国内外的科研工作者就致力于冬泳的理论研究，探索冬泳锻炼对人体的哪些系统起到积极作用，以及冬泳在疾病的预防和治疗上通过干f 么机理而发挥作用，并取得了显著的研究成果。在前人的很多研究文献中涉及到冬泳对疾病的预防和治疗，冬泳对免疫力的影响就成为人们研究的热点。人体的免疫能力包括非特异性免疫和特异性免疫，前者是在进化过程中获得的5 一般性免疫力，后者是机体在个体发育过程中接触抗原后发展而成的免疫力，包括细胞免疫和体液免疫的一部分。前人分别从这两方面研究了冬泳对免疫能力的影响。本研究试从低温和运动双重干预来探讨冬泳对动物溶菌酶活性的变化，进而探讨对免疫力的影响，同时还将体重作为研究冬泳的一个标志，以观察短时问大量热量散失对体重的影j 响。模似冬泳对小鼠f 0 l 清溶菌酶活性影响的研究2 试验方法2 1 实验动物：小鼠：选自河北医科大学试验动物中心提供的小鼠，体重2 0 + 2 克。饲料：购自河北医科大学试验动物中心。2 2 动物试验和实验分组随机分组如下：对照组1 0 只。静养、低温暴露组1 0 只，暴露时问1 分钟。常温( 3 0 度) 游泳组1 0 只，游泳时间1 分钟，训练6 0 d 。冬泳组4 0 只，其中再分为四组，每组游泳时间。1 分钟。( 1 ) 冬泳后，- - d , 时测试组1 0 只。( 2 ) 冬泳后，六小时测试组1 0 只。( 3 ) 冬泳后，二十四小时测试组1 0 只。( 4 ) 冬泳6 0 d 测试组1 0 只。试验安排在夜晚进行。2 3 取材小鼠用眼眶取血的方法，采血1 5 m l 左右，在高速冷冻离心机中用每分钟3 0 0 0 转分离3 0 分钟。分离的上清液即为血清( 含溶菌酶) ，制成溶菌酶粗提液备用。反应底物溶壁微球菌和金黄色葡萄球菌购自中国菌种中心。2 4 实验过程2 4 1 使各组小鼠在舰定的时间里完成各组的预定负荷。2 4 2 各实验过程实验一：小鼠体重的测定：将完成预定负荷的小鼠吹千皮毛，称量其体重。实验二：白细胞数量的测定：将完成预定负荷的小鼠取2 0 u l 血液用2 m l 白细胞稀释液稀释，用血球汁数仪记录各小鼠的白细胞数量。实验三：溶菌酶活性的测定：1 0模似冬泳对小鼠血清溶菌酶活性影响的研究1 l b 液体培养基和固体培养基的制备：将蛋白胨5 克、酵母粉2 5 克、氯化钠5 克，加双蒸水并用氢氧化钠调制酸碱度7 2 7 4 再加双蒸水至5 0 0 m l 制成液体培养基，或再加琼脂1 0 克制成固体l b 培养基，将培养基高温消毒2 0 分钟，放入干燥箱中风干备用。2 培养溶壁微球菌和金黄色葡萄球菌的培养及底物反应液的制备：用l b 液体培养基分别培养溶壁微球菌和金黄色葡萄球菌，在3 7 度培养1 6小时。再次分离和培养菌种，方法同上所述，分离三次，目的是为试验准备菌种和备用菌种。在超净工作台中，在灭菌的加有1 0 m l 双蒸水的试管中加入备用的微球菌1 0 0 u l ；混匀再从该试管中取1 0 0 u l ，再用1 0 m l 双蒸水稀释，将上述方法重复三次，制成1 0 4 倍的微球菌和金黄色葡萄球菌稀释液。放入冰箱中备用。3 溶菌酶的杀菌实验：溶菌酶对溶壁微球菌的杀菌实验：将固体培养基加热，在超净工作台中，倒入培养皿中。在1 0 。6 倍的1 0 m l 的微球菌稀释液中加入3 0 u l 血清反应3 0 分钟( 在超净工作台外) ，取1 0 0 u l 反应液涂在培养皿中。在3 7 度的培养箱中培养4 8 小时。溶菌酶对金黄色葡萄球菌的杀菌实验：将固体培养基加热，在超净工作台中，倒入培养皿中。在1 0 - 6 倍的1 0 m i 的金黄色葡萄球菌稀释液中加入5 0 u l 血清反应3 0 分钟( 在超净工作台外) ，取1 0 0 u l 反应液涂在培养皿中。在3 7 度的培养箱中培养2 4 小时。4 菌数的数计：用分区计数的方法，计数各实验培养皿中的微球菌或金黄色葡萄球菌的数量。从各组杀菌效果的对比就能反应出溶菌酶的活性。5 重复实验：本试验的采血的过程在低温冰箱中进行，血液的分离在低温分离机中进行，其目的是保持m 清中酶的活性。将各只小鼠的血清标记清楚，并重复实验三次，目的是减小误差，使实验结果更加准确。2 5 数据统计处理实验各组数据用s p s s 统计软件进行方差分析多重比较。3 结果与分析模似冬泳对小鼠血清溶菌酶活性影响的研究3 1 血清中的免疫成分血液中有多种免疫物质，有抗体、补体、多种免疫细胞等。经过分离的血清中除去了免疫细胞，同时，由于本实验所选用的小鼠由河北医科大学动物实验中心提供，与外界无接触，无特定的病原体，不产生对溶壁微球菌和金黄色葡萄球菌的抗体。补体的存在可以促进抗体发挥效用，但在本身没有溶壁微球菌和金黄色葡萄球菌的抗体存在的情况下，补体是不会对溶壁微球菌和金黄色葡萄球菌产生影响的。所以，在血清中对溶壁微球菌和金黄色葡萄球菌产生杀伤效果的只是溶菌酶。3 2 对各组实验结果的分析与讨论3 2 1 空白对照菌落数量与一次游泳各组小鼠的杀菌效果观察3 2 1 1 空白对照菌落与一次试验各组对溶壁微球菌的杀伤效果：空白对照不加血清，目的是观察各组样品细菌菌落的参照值。表1 空白对照菌落与一次试验各组小鼠血清溶菌酶对溶壁微球菌的杀伤效果反应肃溶蹙微球菌数量( 1 0 7 m i )空白对照对照组冬泳后一小时组冬泳后六小时组5 1 8 7 4 3 9 2 64 5 8 9 6 3 8 1 7 + +3 8 9 6 2 4 3 8 1 + +4 2 1 1 9 3 3 7 2 ”1 2模似冬泳对小鼠血清溶菌酶活性影响的研究由表1 的数据和图一一1 的显示可以看出：溶壁微球菌的空白对照平板的菌落数为( 5 1 8 7 4 3 9 2 6 ) 1 0 7 m 1 个，与对照组反应的溶壁微球菌的菌落数量为( 4 5 8 9 6 3 8 1 7 ) 1 0 7 m 1 ) 个比较，经比较具有极显著的差异性( p ( 0 0 1 ) 。溶壁微球菌的空白对照平板的菌落数量为( 5 1 8 7 4 - - - - 3 9 2 6 ) 1 0 7 m 1 个，与冬泳后- - d , 时组的溶壁微球菌的菌落数量为( 3 8 9 6 2 4 3 8 1 ) 1 0 7 m 1 个比较，经比较具有极显著的差异性( p o 0 1 ) 。溶壁微球菌的空白对照平板的菌落数量为( 5 1 8 7 4 3 9 2 6 ) 1 0 7 t m l 个，与冬泳后六小时组的溶壁微球菌的菌落数量为( 4 2 1 1 9 3 3 7 2 ) 1 0 7 m 1 个比较，经比较具有极显著的差异性( p o 0 5 ) 。溶壁微球菌的空白对照平板的菌落数量为( 5 1 8 7 4 3 9 2 6 ) 1 0 7 m 1 个，与冬泳后二十四小时组的溶壁微球菌的菌落数量为( “4 8 2 2 7 3 9 ) 1 0 7 m 1个比较，经比较具有极显著的差异性( p 0 0 5 ) 。盒黄色葡萄球菌的空白对照平板的的菌落数量为( 1 9 7 8 6 3 4 7 3 ) 1 0 7 m 1个，与冬泳后一小时组的金黄色葡萄球菌的菌落数量为( 9 6 7 2 4 - 1 9 4 1 ) 1 0 7 m 1个比较，经比较具有极显著的差异性( p o 0 1 ) 。金黄色葡萄球菌的空白对照平板的的菌落数量为( 1 9 7 8 6 3 4 7 3 ) 1 0 7 m 1个，与冬泳后六小时组的金黄色葡萄球菌的菌落数量为( 1 6 4 8 4 2 6 6 4 ) 1 0 7 i m l 个比较，经比较具有极显著的差异性( p o 0 5 ) 。金黄色葡萄球菌的空白对照平板的的菌落数量为( 1 9 7 8 6 3 4 7 3 ) 1 0 7 m 1个，与冬泳后二十四小时组的金黄色葡萄球菌的菌落数量为( 1 6 1 4 3 2 7 5 7 )1 0 7 m 1 个比较，经比较有极显著的差异性( p o 0 5 ) 。3 2 1 3 空白对照组与长期试验各组小鼠溶菌酶对溶壁微球菌的杀菌效果观察表3长期试验各组小鼠冬泳后溶菌酶对溶壁微球菌杀菌的情况反应后溶壁微球菌数量( 1 0 7 i n l )空白对照六十天温水组六十天冬泳组低温暴露组5 1 8 7 4 3 9 2 64 3 9 1 8 2 8 3 8 + +4 0 3 0 0 3 0 3 0 + 4 2 1 1 6 2 9 8 3 * 4( 注；+ 表示p o 0 5 ， + 表示p o 0 1 )空白对照六十天温水组六十天冬泳组叵司1罔一一3 长期试验各组小鼠冬泳屙对溶娥微球菌杀菌的情况仰枷猢o模似冬泳对小鼠血清溶苗酶潘性影响的研究由表3 的数据和图一一3 的显示可以看出：溶壁微球菌的空白对照平板的菌落数量为( 5 1 8 7 4 3 9 2 6 ) 1 0 7 m 1 个，与六十天温水组的溶壁微球菌的菌落数量为( 4 3 9 1 8 2 8 3 8 ) 1 0 7 m 1 个比较，经比较具有极显著的差异性( p o 0 1 ) 。溶壁微球菌的空白对照平板的菌落数量为( 5 1 8 7 4 3 9 2 6 ) 1 0 7 m 1 个，与六十天冬泳组的溶壁微球菌的菌落数量为( 4 0 3 0 0 3 0 3 0 ) 1 0 7 m 1 个比较，经比较具有极显著的差异性( p o 0 1 ) 。溶壁微球菌的空白对照平板的菌落数量为( 5 1 8 7 4 3 9 2 6 ) 1 0 7 m 1 个，与低温暴露组的溶壁微球菌的菌落数量为( 4 2 1 1 6 2 9 8 3 ) 1 0 7 m 1 个比较，经比较具有极显著的差异性( p 0 0 1 ) 。3 2 1 4 空白对照组与长期试验各组小鼠溶菌酶对金黄色葡萄球菌的杀菌效果观察表4长期试验各组小鼠冬泳后溶菌酶对金黄色葡萄球菌的杀菌的情况反应