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力,为日常体力活动和体育锻炼奠定身体基础。 响可能与血管剪切应力和胰岛素抵抗的变化有关。运动
3.2 运动干预改善肥胖大学生微循环功能的可能机制 过程中,血管中血流速度加快,血流量增加,血流对血
NO 是血管舒张因子,由 eNOS 催化精氨酸产生。NO 管壁的流体剪切应力增大。在剪切应力的作用下,内皮
除具有扩张血管作用外,还能阻止动脉粥样硬化的发生, 细胞通过信号传导调节 NO、ET-1 等因子的释放,发
如其可通过血小板黏附和聚集、白细胞黏附和迁移、肌 挥舒血管效应。如前所述,胰岛素能调节 NO、ET-1、
肉细胞增殖等方式保护血管。肥胖人群微血管内皮功能 VEGF 等内皮细胞因子表达,发挥舒张血管效应,而运
障碍的发生与 NO 产生减少有关。由于肥胖人群体内氧 动能改善胰岛素抵抗,提高胰岛素的敏感性和生物学作
化应激增强,导致 NO 降解及生物效应降低,使血管舒 用,调节 NO、ET-1、VEGF 等因子的分泌。本研究结
张功能下降 [33-34] ;肥胖患者体内脂肪组织分泌瘦素、 果显示,干预后有氧运动组和联合运动组 HOMA-IR 均
抵抗素和脂联素等脂肪因子,导致血管稳态紊乱,刺激 下降,且联合运动组 HOMA-IR 低于有氧运动组,表明
肿瘤坏死因子 α 和白介素 -6 的分泌,诱导内皮细胞 基于 FATmax 的有氧结合抗阻运动对胰岛素敏感性的干
产生更多的活性氧来促进内皮功能障碍 [35] ;肥胖人群 预效应优于单纯的有氧运动,这与罗曦娟等 [40] 、魏建
微血管中精氨酸酶 1 和精氨酸酶 2 的表达增强,而精氨 翔等 [41] 的研究结果一致。但本研究结果显示,有氧运
酸酶 1 和精氨酸酶 2 能加速精氨酸水解,导致肥胖患者 动组和联合运动组试验后 NO、ET-1、VEGF 水平比较,
体内 NO 减少 [3] 。此外,肥胖患者的胰岛素抵抗导致 差异无统计学意义。笔者认为这与两个运动组试验后
NO 的血管舒张效应减弱及 ET-1 的血管收缩效应增强。 HOMA-IR 与 NO、ET-1、VEGF 变化的不一致性与运动
胰岛素能刺激血管产生 NO,增加骨骼肌血流灌注量 过程中的血流剪切应力的变化有关。有氧运动过程中,
(25%~40% 是由内源性 NO 介导的血流量增加),提 血管中的血流量呈规律性的增加;抗阻运动中血流的
高骨骼肌摄取葡萄糖的能力 [36] 。正常生理条件下,内 变化属于间断性,肌肉快速收缩过程中血流量下降,舒
皮细胞中的胰岛素可以激活磷脂酰肌醇 3- 激酶(Pi3- 激 张时血流回升。因此抗阻运动中血流对血管壁的流体剪
酶),使 eNOS 激活,促使 NO 生成和血管舒张,但胰 切应力小于有氧运动,所以该过程中有氧运动组 NO、
岛素也可以激活细胞外调节蛋白激酶(ERK1/2)通路, ET-1、VEGF 的改善幅度大于有氧抗阻运动组。综上,
导致 ET-1 生成增加并引起血管收缩。而胰岛素抵抗状 联合运动组胰岛素对 NO、ET-1、VEGF 的调节效应大
态可导致多个器官微血管密度明显降低。胰岛素能特异 于有氧运动组,有氧运动组剪切应力对 NO、ET-1、
性通过胰岛素受体和激活 PI3K/Akt 通路调控 VEGF 基 VEGF 的调节效应大于联合运动组,最后导致两个运动
因表达,而胰岛素抵抗能选择性抑制该通路使 VEGF 表 组试验后 NO、ET-1、VEGF 水平无差异,但该结论有
达能力下降和毛细血管密度降低 [37] 。因此,改善肥胖 待于进一步研究证实。但本研究结果显示,联合运动组
患者胰岛素抵抗及 NO、ET-1、VEGF 等血管内皮细胞 试验后微血管舒张反应能力高于有氧运动组,说明除
因子水平有助于提高肥胖人群微循环功能。 NO、ET-1、VEGF 等内皮细胞因子外,还存在其他影
本研究结果显示,10 周有氧运动、有氧结合抗阻运 响微血管舒张反应的生物学机制或内皮细胞舒缩因子,
动干预后,肥胖大学生 NO、ET-1 水平均得到改善,表 如氧化应激反应、血管紧张素系统、中枢神经系统功能
明两种运动方式均能改善内皮细胞因子的分泌,提高微 等,这些都有待于进一步的研究明确。
循环血管功能,这与 DONGHUI 等 [38] 、BOA 等 [39] 研 综上,10 周基于 FATmax 的有氧运动和有氧结合
究结果一致。DONGHUI 等 [38] 研究指出,运动与饮食控 抗阻运动均能降低肥胖大学生体质量、体脂率、BMI 及
制相结合可有效改善肥胖青少年的糖脂代谢,提高血清 HOMA-IR,且有氧结合抗阻运动在微血管反应性、胰
NO/ET-1 水平,提高微血管内皮功能。BOA 等 [39] 的动 岛素抵抗方面干预效果更佳。另外,运动可能通过改善
物实验表明,运动和 / 或膳食调整可减少高脂肪喂养动 NO、ET-1、VEGF 等因子水平提高肥胖大学生微循环
物的内脏脂肪,增加 eNOS 表达,减少微循环功能障碍。 功能,但其准确的生物学机制仍需进一步研究明确。
笔者团队的前期研究也表明,每周 >3 次的有氧运动能 作者贡献:肖哲是本研究试验的执行者,负责试验
改善 NO/ET-1 水平,提高习惯性久坐大学生的微循环功 实施、数据整理分析及论文撰写;朱欢、胡江平负责试
能 [23] 。唐东辉等 [25] 研究表明,有氧运动结合抗阻运 验设计,并提出修改意见;杨梅、彭永、周慧敏参与试
动可降低肥胖青少年血清 ET-1 的表达,增加 NO 水平, 验的运动干预。
改善微血管内皮细胞障碍。本研究结果显示,干预后有 本文无利益冲突。
氧运动组和联合运动组 VEGF 水平均明显升高,表明有 参考文献
氧运动和有氧结合抗阻运动均能促进毛细血管的增生, [1]LEVY B I,AMBROSIO G,PRIES A R,et al. Microcirculation in
提高肥胖人群的微血管密度,改善微血管稀疏的发生。 hypertension:a new target for treatment[J]. Circulation,2001,
104(6):735-740. DOI:10.1161/hc3101.091158.
运动干预对 NO、ET-1、VEGF 内皮细胞因子的影