賈娜、黃鋮、夏辰兮綜述,汪芳審校
循環(huán)中的脂蛋白是一組由脂質(zhì)和載脂蛋白(Apo)組成的可溶性生物大分子,其中脂質(zhì)主要包括游離膽固醇、膽固醇酯、甘油三酯(TG)和磷脂等,是人體重要的能量來源和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的成分;Apo 主要包括ApoA1、ApoB、ApoC 和ApoE 等。Apo 最基本的功能包括維持脂蛋白結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,作為脂蛋白被相應(yīng)受體識(shí)別和結(jié)合的配體,以及調(diào)節(jié)脂蛋白代謝相關(guān)酶[如卵磷脂膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶(LCAT)、脂蛋白脂肪酶(LPL)]的活性等,在脂蛋白代謝中起重要作用。利用超速離心和電泳可以將血漿脂蛋白分為若干類,根據(jù)脂蛋白的水合密度從低到高分為乳糜微粒(CM)、極低密度脂蛋白(VLDL)、中間密度脂蛋白(IDL)、低密度脂蛋白(LDL)、脂蛋白(a)、高密度脂蛋白(HDL)等。
臨床常見的血脂異常包括總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、TG 升高,或高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)降低。LDL-C 有致動(dòng)脈硬化作用,近年來,強(qiáng)化降LDL-C 治療取得了明顯降低冠心病死亡率的成效。HDL 對冠心病的保護(hù)是多因素和復(fù)雜的,也是研究者關(guān)注的重要靶點(diǎn)。高TG 本身對動(dòng)脈硬化不起直接作用,動(dòng)脈硬化可能與VLDL 和殘?;騂DL 和LDL 的作用相關(guān)。
流行病調(diào)查提示,在一般人群中血脂異常的患病率約在30%~40%[1],即便在兒童和青少年中,血脂異常的患病率也高達(dá)20%[2]。改善血脂譜,可以降低冠心病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。許多研究證實(shí),有氧訓(xùn)練和抗阻訓(xùn)練均有助于調(diào)節(jié)血脂水平,促進(jìn)膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn),影響一些血脂代謝關(guān)鍵酶的活性,調(diào)節(jié)脂蛋白的合成、運(yùn)輸和分解代謝,從而降低冠心病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。有關(guān)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練在血脂調(diào)節(jié)中作用的研究逐漸增多。本綜述重點(diǎn)闡述不同類型的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對血脂譜的影響。
食物中的長鏈脂肪酸于十二指腸吸收,在小腸粘膜細(xì)胞合成為TG,并與膽固醇和Apo 一起被組裝成CM,經(jīng)淋巴循環(huán)后進(jìn)入血中轉(zhuǎn)運(yùn)。CM 負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)外源性的TG 和膽固醇,而VLDL 主要負(fù)責(zé)運(yùn)輸肝臟來源的TG。在毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的脂筏部,脂蛋白在LPL 作用下分解為脂肪酸,給機(jī)體提供能量。短鏈和中鏈的脂肪酸結(jié)合蛋白后,通過門靜脈轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟。肝細(xì)胞也可合成TG,并與ApoB、ApoE、磷脂和膽固醇組裝成VLDL 后釋放入血,這也被稱為內(nèi)源性轉(zhuǎn)運(yùn)途徑。隨后VLDL 中的TG 被水解,VLDL 轉(zhuǎn)變成IDL 和LDL,LDL 將內(nèi)源性膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)到外周組織利用。HDL 負(fù)責(zé)膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn),即將外周的膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟進(jìn)行組裝代謝,并經(jīng)膽汁酸形式排出體外[3]。
機(jī)體在維持運(yùn)動(dòng)的過程中,需要有一定的能量供給,最主要的原料是脂肪和碳水化合物(相當(dāng)于葡萄糖)。當(dāng)人體運(yùn)動(dòng)時(shí),主要有四種內(nèi)源性的能量來源:來自肝糖原分解的葡萄糖、脂肪組織分解的游離脂肪酸、存在于VLDL 中的TG 和肌細(xì)胞內(nèi)的甘油三酯(IMTG)。在進(jìn)行不同類型、不同強(qiáng)度和不同時(shí)長的運(yùn)動(dòng)時(shí),這些底物的氧化方式和能量供給占比不同。當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度很低,如25%峰值攝氧量(VO2)時(shí),脂肪中的TG 開始水解成為脂肪酸,提供能量[4]。在中強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)或耐力運(yùn)動(dòng)中,來自骨骼肌的IMTG 通過氧化提供絕大多數(shù)能量,糖氧化占比較少。當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度增加到60%~65% 峰值VO2,脂肪酸利用率達(dá)到最大,IMTG 的氧化率進(jìn)一步上升[5]。繼續(xù)提高運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度后,碳水化合物氧化供能比重逐漸增加,脂肪酸氧化供能占比逐漸減小[6-7]。
有氧運(yùn)動(dòng)是最常見的運(yùn)動(dòng)形式,不但深受大眾喜愛,也是運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練中的重點(diǎn)。Kumagai 等[8]征集了10 名不吸煙也不飲酒的絕經(jīng)前肥胖女性(年齡為32~49 歲),進(jìn)行了為期6 個(gè)月的踏車訓(xùn)練(頻率為每周3 次、每次60 min)。訓(xùn)練后,受試者的體重平均減輕了4.1 kg,HDL-C 水平升高8%,ApoB水平降低5%,TC/HDL-C 比值下降7%,變化顯著。Varady 等[9]將女性受試者隨機(jī)分為12 周的有氧運(yùn)動(dòng)組或力量訓(xùn)練組,結(jié)果發(fā)現(xiàn),有氧運(yùn)動(dòng)組的峰值VO2提高了18%,但兩組血脂變化不明顯,有氧運(yùn)動(dòng)組LDL-C 和TC 僅下降3%,ApoA1 增加6%,ApoA1/ApoB 比值升高。國內(nèi)學(xué)者對肥胖青少年的研究發(fā)現(xiàn),有氧訓(xùn)練可降低血清TC、TG 和LDL-C,升高HDL-C,但改善幅度在各個(gè)研究中略有不同[10-11]。一項(xiàng)納入37 項(xiàng)研究、共計(jì)2 208 例糖尿病患者的Meta 分析顯示,與不做運(yùn)動(dòng)組相比,有氧訓(xùn)練組TC降低20.24 mg/ml,TG 降低19.34 mg/dl,LDL-C 降低11.88 mg/dl[12]。另外一項(xiàng)納入25 項(xiàng)研究的系統(tǒng)性評價(jià)指出,每周進(jìn)行120 min 以上或熱量總消耗大于900 kcal 的有氧運(yùn)動(dòng),才能提高HDL-C[13]。這些均提示有氧運(yùn)動(dòng)可改善血脂水平。
有些研究進(jìn)一步分析了運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)時(shí)長對血脂譜的影響。陳靜等[14]在80 例糖尿病前期男性中,發(fā)現(xiàn)短期高強(qiáng)度有氧訓(xùn)練組較常規(guī)有氧訓(xùn)練組血糖下降明顯,雖然TC、TG、LDL-C 水平輕微下降,但未達(dá)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。王玥等[15]觀察到,中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)和低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)均可明顯降低冠心病患者的血TC 和TG 水平,而中強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組TC 和TG 降幅更大。Kraus 等[16]將111 例輕至中度血脂異常且有久坐習(xí)慣的超重者,隨機(jī)分為對照組和三個(gè)有氧訓(xùn)練組:高總量/高強(qiáng)度組、低總量/高強(qiáng)度組和低總量/中強(qiáng)度組。結(jié)果顯示,高總量/高強(qiáng)度組的血脂變化明顯優(yōu)于低運(yùn)動(dòng)總量組和對照組;低運(yùn)動(dòng)總量組的血脂改善又優(yōu)于對照組。這提示與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度相比,有氧運(yùn)動(dòng)的總量對脂蛋白譜的影響較大。一項(xiàng)納入188 例中年男性的隨機(jī)研究中,受試者進(jìn)行了長達(dá)1 年的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,結(jié)果顯示,相比不運(yùn)動(dòng)組,運(yùn)動(dòng)組的ApoB 濃度降低7.4%,ApoB/ApoA1 比值降低10.8%,LDL-C/HDL-C 比值降低13.8%[17],提示長期運(yùn)動(dòng)也對改善血脂有益。另外也有一些研究存在不一致的結(jié)論[18-19],并未發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)后血脂有明顯改善。這些差異很可能是由于運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和受試者的基礎(chǔ)狀態(tài)不同所致。另外,早期一些研究樣本量太小,也可能降低了其效應(yīng)值。
耐力訓(xùn)練是有氧訓(xùn)練中相對特殊的類型,通常不需要很高的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度,但是運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間較長。Heath 等[20]發(fā)現(xiàn)10 名中年男性經(jīng)過為期29 周、強(qiáng)度為50%~85%峰值VO2的訓(xùn)練,HDL-C 水平和HDL-C/LDL-C 比值顯著升高,TC、LDL-C 和TG濃度降低。Greene 等[21]發(fā)現(xiàn)12 周、強(qiáng)度為70% 峰值VO2的耐力訓(xùn)練使超重和肥胖男性的HDL-C 升高了9%;雖然超重和肥胖女性的HDL-C 未顯著升高,但女性HDL 亞組成分發(fā)生了改變。以上研究提示,耐力訓(xùn)練對血脂的影響可能取決于訓(xùn)練時(shí)長、性別、基線狀態(tài)或其他不可控因素。
也有學(xué)者研究耐力運(yùn)動(dòng)時(shí)血脂譜的即刻變化。K?apcińska 等[22]在跑步開始后的首個(gè)12 h 和24 h 檢測血脂水平,發(fā)現(xiàn)TG 降低60%、LDL-C/HDL-C 比值降低26%、TC/HDL-C 比值降低24%、TG/HDL-C比值降低75%,動(dòng)脈粥樣硬化負(fù)荷也顯著降低;跑步結(jié)束后的48 h 內(nèi),上述指標(biāo)緩慢回升。HDL-C水平升高13%~26%,并于48 h 后恢復(fù)至基線水平。隨著運(yùn)動(dòng)停止,在恢復(fù)期,TC/HDL-C、LDL-C/HDL-C 和TG/HDL-C 比值以及動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)又開始升高。在一項(xiàng)分析超級馬拉松運(yùn)動(dòng)員脂質(zhì)代謝變化的研究中,跑步者于跑步后立即檢測血脂水平,發(fā)現(xiàn)TG、LDL-C 和TC/HDL-C 比值分別降低30%、8%和8%。TG 和TC/LDL-C 比值在比賽后2 d 恢復(fù)到基線水平,LDL-C 在比賽后9 d 恢復(fù)至基線水平。HDL-C 在比賽后立即增加5%,并在比賽后2~9 d下降[23]。
由于膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)非常重要,具有動(dòng)脈粥樣硬化保護(hù)功能,也有人研究耐力運(yùn)動(dòng)對膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)的影響。Vaisberg 等[24]對14 名馬拉松運(yùn)動(dòng)員在馬拉松前、馬拉松時(shí)和馬拉松后72 h 的狀態(tài)進(jìn)行了對比。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在長跑當(dāng)中,ApoB 和TG分別升高12%和62%,磷脂、TG 和游離膽固醇向HDL 的轉(zhuǎn)移率更高。這種變化在長跑結(jié)束后立即減少,72 h 后恢復(fù)至基線水平。還有研究發(fā)現(xiàn),在跑步中,跑步者的ApoB 水平降低,LDL/ApoB 比值升高,且與運(yùn)動(dòng)距離成正比,提示在跑步中LDL 亞型分布可能發(fā)生了變化[25-26]。
抗阻訓(xùn)練,也稱力量訓(xùn)練,是年輕人喜愛的運(yùn)動(dòng)類型,也可有效延緩老年人的肌肉流失,改善代謝。一項(xiàng)男女均有參與的縱向研究中,經(jīng)過16 周力量訓(xùn)練后,女性膽固醇下降9.5%,LDL-C 下降17.9%,TG 下降28.3%,TC 下降14.3%;男性LDL-C 下降16.2%,TC/HDL-C 下降21.6%,LDL-C/HDL-C 比值下降28.9%[27]。Ghanbari-Niaki 等[28]將20 名女學(xué)生隨機(jī)分為四組:對照組、40%、60%和80%的1 次最大負(fù)荷重復(fù)(1RM)強(qiáng)度的力量訓(xùn)練組,發(fā)現(xiàn)抗阻運(yùn)動(dòng)可降低極低密度脂蛋白膽固醇(VLDL-C),而HDL-C、LDL-C 和TC 的變化并不顯著。
中國一項(xiàng)納入152 例高脂血癥中年女性的研究中,研究對象被隨機(jī)分入中等強(qiáng)度(60% 1RM)和低強(qiáng)度(30% 1RM)的抗阻訓(xùn)練組。兩組患者在12 周訓(xùn)練后,TC、TG、LDL-C 水平均明顯下降,但是中等強(qiáng)度組血脂降幅更大[29]。一項(xiàng)納入67 例老年糖尿病患者的研究將患者分為3 組:促進(jìn)肌肉肥大的抗阻訓(xùn)練組(70% 1RM,10~12 次,2 組)、改善肌肉耐力的抗阻訓(xùn)練組(40% 1RM,20~30 次,2 組)和對照組。結(jié)果表明,兩個(gè)訓(xùn)練組的TC、TG 和LDL-C 均有所下降,HDL-C 均有所提高。但只有促進(jìn)肌肉肥大的抗阻訓(xùn)練組,TG 和HDL-C 較治療之前有顯著變化,較對照組也有顯著變化[30]。
有氧訓(xùn)練聯(lián)合抗阻訓(xùn)練是否可以取得更顯著的效果,目前證據(jù)不多。Ratajczak 等[31]在34 名肥胖女性中進(jìn)行了3 個(gè)月耐力訓(xùn)練和耐力-力量訓(xùn)練,結(jié)果提示,兩種訓(xùn)練都能改善血脂譜;耐力訓(xùn)練組中,TC 降低6.2%,HDL-C 升高9.1%;而耐力-力量訓(xùn)練組中,HDL-C 升高8.5%。一項(xiàng)納入14 例冠心病患者的研究結(jié)果表明,由力量訓(xùn)練和有氧訓(xùn)練組成的8 個(gè)月聯(lián)合訓(xùn)練方案,可使TC 降低9.4%,TG 降低18.6%,ApoA1 升高11.2%;然而,在停止訓(xùn)練3 個(gè)月后,這種正向影響就會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn),提示堅(jiān)持長期鍛煉的重要性[32]。在一項(xiàng)中國研究中,40 例冠心病合并腦卒中患者接受了12 周包含有氧訓(xùn)練、力量訓(xùn)練、柔韌平衡訓(xùn)練的全面訓(xùn)練干預(yù);相比對照組,12 周聯(lián)合訓(xùn)練組的血壓、TC、TG、LDL-C 均明顯下降,HDL-C 升高[33]。與單獨(dú)的有氧訓(xùn)練相比,聯(lián)合訓(xùn)練模式雖未體現(xiàn)出降脂的疊加效應(yīng),但可以提高肌肉力量。在一項(xiàng)針對60 例冠心病合并糖尿病患者的研究中,患者被分為有氧訓(xùn)練組、聯(lián)合訓(xùn)練組(有氧訓(xùn)練+抗阻訓(xùn)練)和對照組,進(jìn)行為期12 周的訓(xùn)練;結(jié)果發(fā)現(xiàn),有氧訓(xùn)練組和聯(lián)合訓(xùn)練組的TC、TG 和LDL-C 均顯著下降。對照組血脂略下降,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[34]。
一項(xiàng)針對981 例血脂異常老年患者的研究探索了運(yùn)動(dòng)配合藥物治療的降脂效果,將研究對象分為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練組、他汀類藥物組及運(yùn)動(dòng)+他汀類藥物組,發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練組和運(yùn)動(dòng)+他汀類藥物組的膽固醇下降更為明顯,且體重指數(shù)(BMI)、收縮壓和舒張壓也顯著降低,而他汀類藥物組的血脂水平有所下降,BMI 和血壓的變化不明顯[35]。
還有一些研究探索了運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練配合營養(yǎng)干預(yù)的效果。一些研究提示,運(yùn)動(dòng)和飲食控制均會(huì)影響LDL 水平[36-37]。Weiss 等[38]發(fā)現(xiàn)熱量限制、有氧耐力訓(xùn)練或兩者結(jié)合這三種干預(yù)方式均對血脂有顯著改善作用,非HDL-C 和TG 水平均降低。因此,為了獲得顯著的降脂效果,建議運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與生活方式調(diào)整、飲食結(jié)構(gòu)變化、藥物治療相結(jié)合。
PA 指每日生活狀態(tài)下的體力活動(dòng),是非計(jì)劃、非針對性的,通常分為四大類型:職業(yè)性PA、交通性PA、家務(wù)勞動(dòng)和娛樂休閑性PA。一項(xiàng)針對中國健康女性的研究發(fā)現(xiàn),適度的職業(yè)性PA 帶來的能量消耗對降低TG 和升高HDL-C 有重要影響[39]。Hioki等[40]的研究發(fā)現(xiàn),無論在年輕人還是老年人中,高強(qiáng)度PA 組的脂肪含量均明顯低于低強(qiáng)度PA 組和中等強(qiáng)度PA 組。來自巴西的ELSA-Brasil 研究發(fā)現(xiàn),中等強(qiáng)度和高強(qiáng)度PA 或PA 時(shí)間≥150 min/周均與高HDL-C 和低TG 水平相關(guān);中等強(qiáng)度PA 組HDL-C 升高0.01 mmol/L,TG 降低0.01 mmol/L;高強(qiáng)度PA組HDL-C升高0.02 mmol/L,TG降低0.01 mmol/L。PA 時(shí)間每周≥150 min,HDL-C 升高0.01 mmol/L,TG 降低0.01 mmol/L[41]。來自澳大利亞的ORISCAVLUX 研究發(fā)現(xiàn),在1 331 例18~70 歲的一般人群中,中~大量PA 組的HDL-C 水平更高,LDL-C 和TG水平更低[42]。
在冠心病的傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素中,除了高血壓、糖尿病、吸煙和肥胖,血脂異常也是公認(rèn)的重要危險(xiǎn)因素。發(fā)現(xiàn)和干預(yù)血脂異常,以達(dá)到一級和二級預(yù)防的目的,是冠心病防治的重要手段。研究證實(shí),無論有氧訓(xùn)練、抗阻訓(xùn)練還是PA 均可對血脂譜產(chǎn)生積極影響。因此,應(yīng)鼓勵(lì)人們堅(jiān)持運(yùn)動(dòng)鍛煉、堅(jiān)持健康生活方式、提高機(jī)體體適能,以改善血脂譜、維持身體健康。對于合并血脂異常的冠心病或糖尿病患者,除了運(yùn)動(dòng)鍛煉以外,還應(yīng)配合藥物治療和生活方式調(diào)整,降低冠心病發(fā)病率和相關(guān)事件。未來的研究應(yīng)更加注重探討影響血脂的不同因素之間的協(xié)同效應(yīng)。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突