1、    運動預適應與心肌細胞保護研究綜述    孫慧珍+李盛村：g804.5 文獻標識：a ：1009-9328（2017）01-021-02摘 要 運動誘導機體產生內源性保護機制，提高心肌細胞耐受缺血缺氧的能力。本文采用文獻綜述法，對運動預適應的心肌細胞保護效應的研究進展進行分析總結，探討運動預適應的心肌細胞保護機制，為運動實踐中保護心臟提供新思路。關鍵詞 運動預適應 心肌 細胞保護 缺血預適應 缺血再灌注一、引言根據世界衛生組織公布的數據顯示，在世界一體的2020年，心血管疾病將成為主要的死亡原因，事實上，大量的科學研究支持規律的體育鍛煉是可以保護心

2、臟的，例如，kumar等1研究發現，27%總死亡率的降低和31%心血管疾病死亡率的降低與規律的體育運動有關。心血管疾病包括冠心病、心肌梗死、心臟缺血/再灌注（ischemia/reperfusion，i/r ）損傷及心衰等，而心肌損傷與這些疾病的發生聯系密切。心肌損傷的預防和治療一直是心血管領域研究的熱點。運動預適應（exercise preconditioning，ep）亦可誘導機體產生ip的保護效應2，是ip的一種特殊形式，也符合生理性缺血訓練的概念。本文主要論述缺血預適應和運動預適應最新的概念，重點闡述運動預實驗與心臟保護的研究進展，討論分析運動預實驗產生心臟保護效應的分子機制。二、缺血

3、預適應與心肌細胞保護（一）缺血預適應概述預適應的經典形式是缺血預適應，已經研究證實ip具有兩個保護時相，早期保護作用在ip后發生，持續2-3小時；延遲保護作用在ip后12小時發生，但其作用較早期有所減弱。除了缺血外，氧化應激、缺氧、某些藥物干預、熱應激等也會誘導ip保護效應。有研究指出，ip是減輕心肌i/r損傷的有效方式之一，其特點是保護作用強、保護范圍廣。thielmann等已經通過對臨床心臟病患者研究發現，ip可以減輕心肌損傷。（二）缺血預適應的可能機制近年來的研究表明預適應起保護作用的途徑主要分為3個環節：（1）釋放內源性活性觸發物質，并通過相應受體發揮調節作用；（2）通過中介物質蛋白激

4、酶等激活細胞內信號轉導途徑；（3）產生效應物發揮作用，其中每一個環節都包含許多物質的參與，它們的作用可能相互獨立，也可能相互交叉影響。三、運動預適應ep作為一種獨特的預適應方式，在充分調動人體各系統功能的前提下，發揮心肌保護作用，具有創傷性小、簡便易行、強度可控的特點。（一）運動預適應保護心肌結構1.減小心肌梗死面積parra等在對狗的研究中發現，運動預適應對心肌起保護作用，其通過增加細胞內鈣離子和激活早期預適應中nadph氧化酶介導，從而減少對心肌的損傷。2.促進心肌舒張收縮功能恢復lennon等研究發現，在晚期預適應效應中，中等和大強度在離體心臟缺血再灌注損傷中心輸出量和心臟做功能力的恢復

5、程度明顯提高，心肌收縮功能的恢復效果明顯。3.減輕心肌細胞結構的損傷研究發現運動預適應通過晚期預適應保護機制誘導機體產生缺血再灌注保護效應，減輕過度運動對心肌的急性損傷程度。4.減少心肌細胞凋亡的發生心肌缺血再灌注時導致的細胞壞死是心肌功能損傷的主要原因，rachmat等通過臨床研究也發現心肌預適應能夠抑制和減少心肌細胞的凋亡，改善心功能。5.降低心律失常發生率brown等研究發現ep不僅能夠降低i/r心律失常的發生率，對缺血性心律失常發生率也有明顯降低作用。（二）不同形式的運動預適應產生的心肌保護效益1.單次ep誘導心肌保護作用有研究發現，一次ep可以誘導產生減輕異丙腎上腺素（isoprot

6、erenol，iso）導致的心肌損傷，對iso所致心肌損傷產生晚期保護作用。2.短期ep誘導心肌保護作用quindry等用sd大鼠進行速度為30m/min，為期3天的運動，研究發現，短期ep能使i/ r損傷后室性心律失常明顯減輕，對抗心律失常產生晚期保護作用。3.長期ep誘導心肌保護作用彭峰林等用sd大鼠進行速度為16m/min和50m/min，持續時間為7周的間歇運動訓練，結果表明，長期ep能提高心肌i/r損傷后的抗氧化能力，對i/r損傷產生晚期保護作用。綜上所述，一次、短期和長期ep均可誘導心肌預適應保護作用。但關于ep動物模型的運動方式、強度和時間還沒有嚴格統一的標準。（三）運動預適應的

7、心肌細胞保護機制運動預適應有較強的心肌細胞保護作用：提高內皮細胞功能，防止動脈硬化和冠狀動脈閉塞；防止心梗后心肌重塑；延遲由冠狀動脈閉塞引起的急性缺血損傷等。1.氧化應激炎癥途徑ep的心臟保護作用機制是多種活性物質、蛋白激酶、離子通道和效應蛋白共同參與的一個復雜的應激過程。ep觸發心臟釋放多種內源性活性物質，通過與細胞膜上受體結合后，激活蛋白激酶c（protein kinase c，pkc）引起磷酸化級聯反應并激活下游酶和開放katp通道，katp通道的開放可增加鉀外流，使動作電位時程縮短，減少心肌細胞內ca2+超負荷，從而減輕心肌缺血損傷。此外，pkc還可移位到核內，使轉錄蛋白磷酸化，加速轉

8、錄因子的活化，誘導sod和hsp72的合成，使心肌細胞的抗氧化防御能力增強，對心臟發揮保護作用。2.運動保護效益直接途徑研究發現運動預適應心肌保護機制可能與運動直接誘導心肌細胞產生適應性保護效應有關，這種適應性心肌保護機制可能與運動訓練引起機體腎上腺素受體的介導、no與cgmp途徑作用、心肌內質網應激蛋白表達改變、降低心肌凋亡基因表達和心肌atp敏感鉀通道開放、細胞信號轉導通路及其分子機制、以及一些遞質產生的保護性效應有關。 3.應激蛋白途徑運動預適應可能是由于提前的運動作為一種弱刺激促進了內源性保護物質應激蛋白的合成與釋放，經常性的運動可促使應激蛋白持續不斷的合成與釋放，以實現其適應性細胞保

9、護。反復刺激（規則的運動）可能會導致心肌熱休克蛋白的堆積，從而產生運動預適應心臟保護作用的效果。當細胞蛋白降解過多或合成不足時，細胞的內穩態失衡，可能導致細胞死亡。為避免出現這種現象的出現，細胞通過合成一些的應激蛋白來保護機體免于損傷。熱休克蛋白是最主要的應激蛋白，其通過調節蛋白的合成、折疊、運輸和降解以及抗氧化酶的活性，保護質膜和線粒體結構的穩定性，通過對bcl-2的穩定作用以及抑制細胞色素酶c的釋放，實現抑制和減少細胞凋亡，修復和維持受損的細胞結構蛋白。相關分析、細胞轉染和轉基因動物實驗均證實熱休克蛋白保護缺血再灌注心肌。4.內皮細胞途徑細胞治療是利用細胞的再生潛能的一種很有前途的替代，以

10、釋放自分泌和旁分泌因子促進細胞存活、血管生成和組織重塑。有學者指出，運動中反復短暫缺血再灌注可作為觸發因子，促使內皮細胞產生低水平的自由基，自由基與一氧化氮相互作用形成中間介質，進而觸發機體產生信號分子的級聯反應、激活轉錄因子、介導“保護性蛋白”的基因表達。內皮細胞可產生內皮素作為介質起到擴微小血管作用，促使心肌毛細血管功能性開放有效的保護心肌細胞。四、結語與展望運動預適應可誘導心肌細胞產生適應性細胞保護，其是一種無損傷性預適應方式，對大強度運動導致的運動性心肌損傷起到保護作用。掌握不同運動強度對運動心臟保護作用的規律，從而指導運動員實施合理、有效、安全的訓練方案具有重要意義。對冠心病的運動康復，心肌梗塞的預防，避免運動性猝死都將產生有益的影響。運動預適應機制復雜，其仍處于基礎研究階段，還沒有廣泛應用于運動實踐和臨床心臟病康復的研究中。其具體的運動方式、運動強度、運動時間、間隔時間還沒有完全闡明，對其進一步、深入的研究是今后研究的重點。參考文獻：1 kumar a， kar s， fay wp. thrombosis， physical activity， a