适量运动对于遗传性高血压大鼠心血管功能的影响

1、适量运动对于遗传性高血压大鼠心血管功能的影响王新焘 陈红*（上海交通大学医学院2005法文班，*上海交通大学医学院药理学教研室，上海，200025）摘要 目的：检查适量运动对SHR（遗传性高血压大鼠）在血压、内皮依赖的血管的功能方面的影响。方法：10月龄SHR在跑步机上每天跑步20分钟，持续6周，相同年龄的WKY和SHR在不运动情况下作为对照组。血压、心率通过尾动脉测得。在训练末期，抽取血样化验葡萄糖、胰岛素以及大动脉离体检测。结果：值得关注的是，SHR中适量运动组血压降低。在SHR中Ach（乙酰胆碱）引起的血管舒张的损伤被适量的运动所改善，并且NO合酶阻断剂能消除此种改善。高血压大鼠的高血糖

2、也被适量跑步运动改善。结论：适量跑步运动能降低SHR血压。训练同时也改善了内皮依赖的血管舒张。关键词：SHR；适量运动；血管舒张；人和动物的高血压表现出内皮依赖的血管收缩，暗示了内皮NO合酶的功能紊乱。耐力训练被证明能提高NO合酶水平，用于增加周围系统内皮依赖的血管舒张和提升血液的流动性。有些研究发现有氧运动有降压效果有些并未发现。1. 材料与方法1.1 材料1.12 动物 12只10月龄SHR雌性大鼠、6只10月龄WKY雌性大鼠。（上海中国科学院实验动物中心提供）1.13 试剂 苯肾上腺素(phenylephrine,PE), 乙酰胆碱(acetylcholine,Ach), 硝普钠（SNP

3、），营养液1.14 仪器 动物平板跑步机；powerlab/8 sp生命科学记录分析系统；恒温水浴装置；压力换能器（JH-2）；血管张力测定仪；大鼠血压测定仪；体重测定器1.2 方法1.21 动物分组 只大鼠分为三组，第一组为高血压运动组，为六只遗传性高血压的SHR大鼠，实验过程中进行适量运动；第二组为高血压对照组，为六只遗传性高血压的SHR大鼠，实验过程中不进行运动；第三组为正常对照组，为六只健康WKY大鼠，实验过程中不进行运动。三组大鼠每周测量体重，血压（通过尾动脉测量法），心率，记录数据。1.22 运动方法 定义大鼠最大运动速度的30%为适量运动的速度。本试验中适量运动的速度为10m/m

4、in。运动分为两部分适应性运动训练 运动组大鼠每天运动一次、每次10分钟、为期三天，运动速度为10m/min。驱赶方式以木棍和电击为主正式运动训练 运动组大鼠每天运动一次、每天20分钟、运动6周、速度约为10m/min (最大运动速度的30)，自主运动。驱赶方式主要为人工驱赶。1.23最大运动速度的测定 大鼠在跑步机上以10m/min的速度运动30秒，之后每30秒增加4m/min，2分钟后，每分钟增加2m/min。直到动物不能或不愿继续运动，此时速度即为最大速度。整个过程持续45分钟。1.24 离体主动脉张力测定 大鼠腹腔注射戊巴比妥钠溶液6mg/kg麻醉，剪开胸腔，迅速游离胸主动脉，置于营养

5、液中漂洗。小心去除血管周围的脂肪和结缔组织，将主动脉剪成mm的血管环。用不锈钢钩子将血管悬挂于预置ml的营养液的浴槽内，钩子一端固定，另一端通过张力换能器连接Powerlab生物信号放大采集系统。调节其基础张力至2.0g，并在下稳定60分钟，期间每15分钟换一次营养液，并且持续通氧。本试验保留血管内皮。用60mmol/L 的KCl溶液刺激血管收缩，用营养液冲洗次，记录收缩幅度，反复两次；用µmmol/L苯肾上腺素（PE）收缩血管达峰值，分别加入µmmol/L的乙酰胆碱和µmmol/L的硝普纳，分别记录收缩及舒张程度两次。加入乙酰胆碱使血管舒张的实验组反应血管内皮细

6、胞的功能，加入硝普纳使血管舒张的实验组反应血管平滑肌的功能。2. 统计学分析2.1 血压2.2 心率2.3 加入乙酰胆碱2.4加入硝普钠3.结果3.1适量运动对大鼠血压的影响适量运动可以明显降低遗传性高血压大鼠的血压，并且与没有进行适量运动训练的遗传性高血压大鼠血压的差值具有统计学意义（P<0.05）。3.2 适量运动对大鼠心率的影响从本试验结果分析，适量运动对遗传性高血压大鼠的心率并未产生明显作用，故实验过程中，三组动物的心率均未产生明显差异。3.3 适量运动对血管内皮细胞的影响乙酰胆碱（Ach）可以作用于血管内皮细胞，刺激内皮细胞产生NO，NO为舒血管物质，可以作用于血管平滑肌，使平

7、滑肌舒张，进而使血管舒张，血压下降，乙酰胆碱无法直接作用于平滑肌细胞使其舒张，故通过乙酰胆碱的作用体现出的血管舒张的情况，可以间接反应血管内皮的功能。本试验中，正常大鼠的离体主动脉，收缩后加入乙酰胆碱，舒张程度达到百分之八十以上，高血压运动的大鼠血管舒张程度大于高血压不运动大鼠，且差值有统计学意义(P<0.05)。3.4 适量运动对血管平滑肌的影响硝普纳（SNP）可以直接作用于血管平滑肌，是其舒张，进而降低血压。故通过硝普纳的作用体现的血管舒张的情况，可以间接的反应血管平滑肌的功能。本试验中，三组大鼠的离体主动脉在硝普纳的作用之下均产生明显舒张，舒张程度略有差异，但差异无统计学意义。4.

8、讨论最近研究的主要发现是适量强度的跑步运动，最大运动速度的30，每天20分钟，持续6周，降低了SHR严重高血压和内皮依赖的血管舒张的损伤。血管舒张的改善能被NO合酶阻断剂减弱。尽管对于训练对原发性高血压的有益效果有些争议，训练强度的抗高血压作用也有争议。在临床上，有用较高和适量的物理运动降低血压。但对于已有严重高血压的大鼠来说，适量的运动，而不是高强度的运动，对降低高血压有作用。在高血压动物的实验基础上，可以推断出适当强度的运动对于人的严重高血压的是狠重要的。训练，明显减少了心输出量，减少了外周阻力，这几点导致了血压的下降。我们证明了适量运动强度对SHR有降压作用，是通过改善内皮依赖和NO相关

9、的血管舒张，减少高血压大鼠的血管外周阻力。这个结论与Spier和他的同事的研究，训练改善年龄导致的比目鱼肌血管内皮依赖的血管舒张功能减弱的结论一致。然而Veras-Silva 等人发现低强度训练降低SHR血压和心输出量但并不减少总的外周阻力。此外，Graham和Rush发现对于45月龄的SHR进行6周的训练只改善了内皮依赖的血管舒张但不改善血压。Tiptor等人也发现相对低强度，大约最大运动的4060降低年长动物的血压。愉悦地、自愿地跑步可能对高血压大鼠的降压狠重要。适量运动导致的减少迷走神经的兴奋性和保持心脏缓慢跳动的效果是被承认的。相反，高强度的训练对于高血压大鼠来说，在训练时收到交感神经

10、兴奋的影响并且在训练后持续作用，从而抵消了训练对于血管的有益作用。我们在实验中也发现，适量运动可以起到对高血压大鼠的降压效应是受多方面因素影响的，例如运动也可以改善心脏的泵血功能，加强心肌收缩力，明显改善了心脏功能，从而降低血压;在适当的运动下可以改善或降低大鼠体重，从而降低血压;运动可以使大鼠保持在一种轻微兴奋的状态，在这种状态下血管内皮细胞有持续性的NO释放，可以使血压下降。参考文献1Li H, Witte K, August M, Brausch I, Gödtel-Armbrust U, Habermeier A, Closs EI,Oelze M, Münzel

11、T, Förstermann U. Reversal of endothelial nitric oxide synthase uncoupling and up-regulation of endothelial nitric oxide synthase expression lowers blood pressure in hypertensive rats. J Am Coll Cardiol 2006;47:253644 2Panza JA, Casino PR, Kilcoyne CM, and Quyyumi AA. Role of endothelium-derived nitric oxide in the abnormal endothelium-dependent vascular relaxation of patients with essential hypertension. Circulation 1993;87:1468-14743Carneado J, Alvarez de Sotomayor M, Perez-Guerrero C, Jimenez L, Herrera MD, Pamies E, Martin-Sanz MDV, Stiefel P, Miranda M, Br