肖曉玲，黃文英，吳 韜，萬華喆,2，蔡祺穎

氧化應(yīng)激在關(guān)于被動吸煙而導致呼吸系統(tǒng)疾病及其并發(fā)癥中的作用逐漸得到重視。氧化應(yīng)激是指體內(nèi)活性氧(ROS)產(chǎn)生和抗氧化系統(tǒng)體系之間失衡，導致組織損傷的一種狀態(tài)[1]。

吸煙能影響肺部的變化和肺泡的破壞，氣管纖毛的消失，粘液腺增大以及杯狀細胞數(shù)的增加，致使氣管粘膜上皮組織形態(tài)學的改變。吸煙與慢性阻塞性肺病(COPD)及慢性支氣管炎、呼吸道感染、肺纖維化、哮喘等疾病是密不可分的[2]。有研究表明，被動吸煙的毒性物質(zhì)比主動吸煙吸入量多幾倍到50倍。本研究旨在通過有氧運動與被動吸煙對大鼠肺部組織SOD、GSH-PX、GSH、MDA酶活性檢測以及大鼠肺部X射線影像學表現(xiàn)，為運動防治呼吸系統(tǒng)疾病與并發(fā)癥的臨床應(yīng)用提供深入的實驗依據(jù)以及為推行“全民健身”過程中大力提倡“有氧運動”提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 實驗分組及處理因素

2月齡健康SD雄性大鼠32只，先適應(yīng)性飼養(yǎng)一周，隨機分為運動被動吸煙組(ES，n=8)、被動吸煙組(S，n=8)、運動組(E，n=8)、對照組(C，n=8)。國家標準嚙齒類動物飼料喂養(yǎng)，生活期間室溫保持20-23℃，相對濕度45-55%，自然光照，隔天采用熏醋的方法進行空氣消毒，熏醋時間為30 min/次。每天早 7∶00 通風換氣，查看室內(nèi)溫度，清理鼠籠(每隔2天用酒精擦洗一次)，清除糞便、更換墊料，檢查SD大鼠狀況，稱量前一天每組大鼠的攝食量及飲水量，并記錄，換上新地鼠糧及飲用水，剩料集中處理，每天飼喂都是定時定量的，由大鼠實驗過程中自由攝取。

1.2.1 文獻資料法

檢索、搜集、查閱大量有氧運動、被動吸煙相關(guān)文獻和學術(shù)論文，并對其進行仔細閱讀，科學地分析，認真地研究探討。

1.2.2 實驗法

1)被動吸煙方案。將ES、S組分別置于自制半密閉玻璃箱中，采取靜式吸煙方式，將香煙點燃后，迅速把煙頭部分放入自制通氣管道管口處，以保證香煙煙霧在第一時間進入吸煙缸，同時把一注射器(無針頭)插入煙蒂中，反復(fù)推拉，使香煙充分燃盡。燃燒香煙(江西某煙廠生產(chǎn)過濾嘴香煙)，焦油量10 mg/支、煙堿量0.8 mg/支、一氧化碳量14 mg/支。被動吸煙早上7∶00進行，每支煙燃燒5 min，每隔15 min點煙一次，每天16支，每周6天，共持續(xù)12周。煙箱規(guī)格為60 cm×40 cm×40 cm，其側(cè)面有一活動門能留有空隙。在被動吸煙過程中，染毒柜的側(cè)面與外界相通，以防止吸煙過程中所產(chǎn)生的病理性缺氧病變。

2)有氧運動方案。實驗動物適應(yīng)性喂養(yǎng)一周，ES、E組兩大鼠在我院實驗室內(nèi)進行游泳訓練，每次在直徑75 cm白色半透明塑料水桶中進行無負重游泳訓練，水深40 cm,水溫33±6℃左右，每次訓練前重新?lián)Q水。每次訓練安排在晚上7∶00開始,前3天適應(yīng)性游泳時間分別為15 min、15 min、20 min，第4天正式實驗開始，時間為25 min，持續(xù)1.5周，每1.5周游泳時間增加5 min，直至第十二周，每周游泳6次，星期三休息，休息日大鼠在鼠籠中自由活動，持續(xù)訓練共12周。為防止大鼠在訓練過程中偷懶，安排專人看護，如發(fā)現(xiàn)大鼠有飄浮水面或扒在桶邊現(xiàn)象時，立即用木棍刺激，促其游動，以確保足夠的運動強度和時間。

3)取材及指標測試。各組大鼠脊椎脫臼法處死后即刻心臟取血后提取肺組織，取組織進行10%勻漿制備，再用普通離心機或低溫離低速離心機2000 r/min左右離心10-15 min，將離心好的勻漿留上清棄下面沉淀，最后取上清液根據(jù)各指標要求進行SOD、GSH-PX、GSH、MDA酶活性檢測。肺部X射線照射肺部，電壓：40 KV，速度：0.8 mAs，膠中距：50 cm。

測試所涉及的儀器有：

半自動生化分析儀 意大利產(chǎn)

HH-8 數(shù)顯恒溫水浴鍋 國華電器有限公司

低速大容量離心機 Centenfuge TDL-5

數(shù)字X射線成像系統(tǒng) 德國影類科思數(shù)字影像有限公司

1.2.3 數(shù)理統(tǒng)計法

所有數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS20.0統(tǒng)計軟件進行方差分析，結(jié)果用“均數(shù)±標準差”表示。

2 結(jié)果

2.1 有氧運動與被動吸煙對大鼠肺部抗氧化酶活性的影響

最后一次運動與被動吸煙后，脊椎脫臼法處死，打開胸腔，心臟取血，提取肝臟。用相應(yīng)試劑盒檢測SOD、GSH-PX、GSH、MDA酶活性，結(jié)果見表1。

表1 大鼠肺部組織抗氧化酶活性變化情況

表1結(jié)果表明，大鼠肺部組織SOD酶活性，與C組相較，ES、S組活性變化明顯，與ES組相較，S、E變化也明顯，都具有非常顯著性差異(P<0.01)。大鼠肺部組織GSH-PX活性，與C組相較，S組明顯降低，具有顯著性差異(P<0.05)，其余組次變化不明顯，沒有差異(P>0.05)。大鼠肺部組織MDA酶活性，與C組相較，ES組活性變化明顯，具有顯著性差異(P<0.05)；S組明顯增強，具有非常顯著性差異(P<0.01)；與S組相較ES、E組活性變化明顯，都具有顯著性差異(P<0.05)。SOD/MDA比值表明，與C組相較，ES組比值具有非常顯著性差異(P<0.01)；與ES組相較E、S組比值明顯減小，具有非常顯著性差異(P<0.01)。

2.2 有氧運動與被動吸煙對大鼠肺部影像學表現(xiàn)

本實驗通過長期有氧運動與被動吸煙干預(yù)下X線表現(xiàn)為(如圖1所示)，圖片ES：胸廓對稱，雙側(cè)中下肺野紋理增多，增粗、稍模糊，肺野未見實質(zhì)性病變。兩肺門影不濃。心影大小形態(tài)正常。兩膈面光滑，肋膈角銳利；圖片S：胸廓對稱，雙側(cè)中下肺野紋理增多，增粗、模糊，肺野未見實質(zhì)性病變。兩肺門影不濃。心影大小形態(tài)正常。兩膈面光滑，肋膈角銳利；圖片E、C：胸廓對稱，雙側(cè)肺野清晰，肺紋理走向規(guī)則，未見實質(zhì)性病變；縱膈不寬，肺門不大，心影呈鏡面心；雙側(cè)膈面光滑，肋膈角銳利。

圖1 長期有氧運動與被動吸煙干預(yù)下X線表現(xiàn)

3 分析討論

有氧運動是人體在氧氣充分供應(yīng)的情況下進行的體育鍛煉,它不但提高機體的抗氧化能力，而且減少了自由基的生成。SOD和GSH-PX可以清除體內(nèi)O2-和H2O2等自由基，以維持機體自由基代謝平衡。有大量的研究表明：有氧運動訓練可以提高抗氧化酶SOD活性，對自由基產(chǎn)生良好的適應(yīng)；作為同樣能清除H2O2的抗氧化酶GSH-PX在老年運動大鼠中更容易被誘導生成，并清除H2O2，同樣大量研究表明：有氧運動同樣可以提高抗氧化酶GSH-PX活性，清除自由基對機體的傷害[3-7]。香煙煙霧中主要成分之一的煙焦油，俗稱“煙油子”，它可吸附在吸煙者的氣管、支氣管和肺泡表面產(chǎn)生物理、化學性的刺激，損害人體的呼吸功能。膜毒理學研究表明香煙有害成分進入機體，促使體內(nèi)產(chǎn)生大量自由基或本身轉(zhuǎn)化為自由基。毛邵春[8]等人發(fā)現(xiàn)煙氣中的自由基是吸煙過程中對呼吸道危害較為嚴重的煙氣產(chǎn)物，它可以直接或間接攻擊黏膜、損傷細胞,并可導致各種疾病的發(fā)生。王勤等[9]通過對動態(tài)觀察20名健康男性急性吸煙前后超氧化物歧化酶( SOD)，丙二醛( MDA)的研究顯示吸煙者較不吸煙者氧自由基生成增多，急性吸煙使體內(nèi)氧自由基生成增多,吸煙者MDA 變化更加顯著。本文通過觀察有氧運動與被動吸煙及其交互影響的干預(yù)下研究結(jié)果表明，與對照組相較各組次酶活性變化明顯。由此可知，被動吸煙促進機體氧化應(yīng)激的發(fā)生，而規(guī)律有氧運動能提高機體抗氧化酶活性，提高機體自由基清除能力，減少細胞脂質(zhì)過氧化，延緩機體氧化應(yīng)激。

吸煙肺是指由于吸煙而引起的肺部病理的改變。吸煙影響最明顯的是肺部小氣道功能，這是由于香煙中大量的有害物質(zhì)容易聚集在小氣道內(nèi)，導致炎癥細胞活性增強，釋放各種介質(zhì)，從而破壞肺部結(jié)構(gòu)特征，最終使機體產(chǎn)生氣道肺實質(zhì)和肺血管的慢性炎癥[10]。關(guān)于吸煙肺與非吸煙肺X線表現(xiàn)通常使用“肺紋理增加”這一放射學名次來描述，對于重度吸煙肺的X線表現(xiàn)可見肺野紋理增多，增粗、模糊[11]。本實驗通過長期有氧運動與被動吸煙干預(yù)下發(fā)現(xiàn)： ES、S組與E、C組X線表現(xiàn)突出與前人結(jié)果一致，且其中ES組雙側(cè)中下肺野紋理增多，增粗、稍模糊,C組X線表現(xiàn)程度更顯著?？梢?，被動吸煙能明顯引起肺部病理的改變，有氧運動能明顯改善肺野紋理狀況，減少肺部疾病。

4 結(jié)語

有氧運動對被動吸煙大鼠肺部有保護作用，能增強被動吸煙大鼠肺部抗氧化清除自由基能力，明顯改善雙側(cè)中下肺野紋理狀況減少肺部疾病。

[1] 王小娟,李建華,邊仁秀.有氧運動對2型糖尿病大鼠腓腸肌氧化應(yīng)激及MAPKs信號通路的影響[J].中國運動醫(yī)學雜志,2012,31(9):800-805.

[2] 李啟運,鄒道全,徐宜英.吸煙者淋巴細胞DNA與血清SOD、LPO 的檢測[J].中國公共衛(wèi)生,2003,19(7)：832-833.

[3] 毛文慧.運動對小鼠自由基代謝及衰老的影響[J].南京師大學報(自然科學版),2001,24(2):99-103.

[4] Laughing MH,Simpson T,et al. Skeletal muscle oxidative capacity,antioxidant enzymes,and exercise training[J].APPI Physic l,1990，68:2337-2343.

[5] Sen CK.Oxidants and antioxidant in exercise. J APPI Physic l,1995，79:675-686.

[6] Quintilian AT.Effects of Physical exercise and/or Vitamin E on tissue oxidative metabolism [J].Bi-Chem Soc i Tran,1984，12:403-404.

[7] 陳彩珍.有氧運動對老年小鼠骨骼肌抗氧化能力的影響[J].中國運動醫(yī)學,2000(3):273-274.

[8] 毛少春,李竹英,李 聰.香煙煙氣自由基對大鼠血液生化指標和肺及紅細胞微核的影響[J].環(huán)境與健康雜志,2007,24(7):529-532.

[9] 王 勤,周宏研.吸煙對氧自由基和纖溶系統(tǒng)的影響[J].湖南醫(yī)科大學學報,1997,22(2)：149-152.

[10] 蔡柏薔.慢性阻塞性肺疾病發(fā)病機制的新進展[J].中華內(nèi)科雜志,2000,39(9)：204-206.

[11] 鐘桂棉,趙振軍.老年肺與吸煙肺的影像學研究進展[J].實用老年醫(yī)學,2012,26(4):280-282.