王警建，杨 凯，田 楠

(1．西安市第九医院影像科，陕西 西安 710054；2.延安市人民医院CT诊断科，陕西 延安 716000)

高血压是与全世界死亡和残障相关的主要危险因素，每年影响数十亿人，人体具有许多不同的血压控制机制[1]。压力感受器系统由位于颈动脉和主动脉的受体组成[2]。但是，当血压降低时，压力感受器会通过减少抑制信号向压力调节中心的传递来增强交感神经活动[3]。但是，当血压持续升高时，受体发生适应性反应，从而使正常血压阈值向上移动，使该调节系统无法有效应对异常压力[4-5]。轻度或中度强度的有氧运动训练可通过改善高血压大鼠对心率的压力反射控制以及控制与高血压相关的危险因素，从而有效降低血压[6-7]。高分辨率CT的改进定义使其成为一种在检测肺部静脉进行无创成像的有吸引力的技术，通过CT成像技术可观察病态肺部组织病理学变化，直接反映训练对高血压患者或动物模型的改善作用[8]。因此，本研究的目的是评估阻力训练对自发性高血压大鼠(Spontaneously hypertensive rats，SHR)的影响以及压力感受性反射敏感性的计算机断层扫描(Computer tomography，CT)影像学研究。

1 材料和方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验大鼠：筛选雄性、8周龄SHR(n=20)和Wistar大鼠(n=20)。室温保持在22～23 ℃间，采用明/暗周期12 h∶12 h，避光时间从早上8∶00开始。

1.1.2 实验分组：将实验大鼠分为对照组(健康Wistar大鼠作为实验空白对照，n=10)，对照训练组(该组大鼠进行阻力训练，n=10)，模型组(SHR作为高血压模型，n=10)，模型训练组(SHR大鼠进行了阻力训练，n=10)。

1.2 实验方法

1.2.1 阻力训练：适应后，在最大负荷试验之前，连续5 d使所有动物习惯于爬上台阶的动作。该测试由体重的75%的初始负荷组成，该初始负荷附着在尾巴的底部。在随后的攀爬中，负荷逐渐增加50 g。使用每只大鼠最后一次完整攀爬的负荷/体重进行阻力锻炼训练，并在第四周根据新的测试最大负荷。在8周内以最大负荷的40%～60%进行阻力锻炼，每周5 d。大鼠每节进行15次攀登，每次攀登间隔1 min。

1.2.2 体重肌肉质量称重:在实验方案的最后一天，在麻醉动物安乐死之前，以半分析天平评估所有组的体重。用氨基甲酸乙酯(1.7 g/kg)对动物进行深度麻醉，用5%KCl予以辅助麻醉。去除比目鱼肌和趾长伸肌来称量肿块，并通过胫骨长度校正其值。

1.2.3 苏木精和曙红(HE)染色：将肌肉切成10 μm切片，用100%乙醇固定，并用蒸馏水冲洗。在苏木精溶液(Thermo Scientific，Waltham，公司)中孵育8 min后，用水和乙醇冲洗切片，在曙红Y溶液中孵育1 min后，再用水和乙醇冲洗切片。将样品用二甲苯清洗后，用固定介质固定以进行显微镜分析。对于显微成像，将样品载玻片放在立式显微镜的载物台上，并使用Axio Cam ICc1和AxioVision图像处理系统用20倍物镜(LD A-Plan 20×/ 0.3 Ph1，WD=4.2)捕获图像。

1.2.4 血液动力学测量：通过腹膜内注射氯胺酮(90 mg/kg)和甲苯噻嗪(20 mg/kg)麻醉大鼠，将两个填充有肝素化盐水的聚乙烯填充的Tygon插管植入右颈动脉和颈静脉，分别用于直接测量主动脉压(AP)和药物给药。用抗生素和止痛剂治疗空心大鼠，使其恢复1 d。将动脉套管连接至换能器(血压XDCR，肯特科学公司)，使用配备了模数转换器(2 kHz，CODAS，DATAQ Instruments)的微型计算机在30 min的时间内记录AP。记录收缩期动脉压、舒张期动脉压，和心率的变化。

1.2.5 CT及肺密度：用戊巴比妥(30 mg/kg，腹膜内)麻醉大鼠，整个胸腔每3.0 mm扫描1.5 mm切片，无静脉内造影剂。整个区域用数字转换器手动绘制每个肺切片的轮廓，确定平均CT数(Nr)。图像窗口(W)和水平(L)设置已标准化(W=2000，L=-450)，所有轮廓线的范围为2000 Hounsfield单位。确定组织密度：物理密度(p)和电子密度(Ng)，对于80 kVp时的肺组织(有效原子序数，Z=7.50)，线性衰减系数(A)主要由康普顿散射确定。

1.2.6 压力反射敏感性：①压力反射敏感性:在AP基线测量后，连续推注(0.1 ml)递增剂量的去氧肾上腺素给予(0.25～32 mg/kg)和硝普钠(0.05～1.6 mg/kg)可引起平均动脉压(MAP)增加或减少，范围为5～40 mmHg。Baroreex敏感性表示为心动过缓反应和心动过速反应，单位均为bpm/mmHg。②交感神经和迷走神经Tonus:在评估压力感受性后，在基础状态和静脉注射甲基阿托品(4 mg/kg，Sigma；0.2 ml)。静脉注射阿替洛尔(4 mg/kg，Sigma；在甲基阿托品10 min后注射0.2 ml)，同时用阿替洛尔和甲基阿托品阻断后评估反应。第2天将注射顺序颠倒，用阿替洛尔和甲基阿托品阻滞后评估本征心率。交感神经张力被确定为注射甲基阿托品后的最大心率与心率之间的差异，迷走神经张力是通过注射阿替洛尔后的最低心率与心率之间的差异获得的。

2 结 果

2.1 四组大鼠体重和最大负荷测量比较 模型组和模型训练组较对照组和对照组训练组体重降低(均P<0.05)，模型组较其他三组的最大负荷量降低(均P<0.05)，模型训练组较对照组训练组最大负荷量降低(P<0.05)，见表1。

表1 四组大鼠体重和最大负荷测量比较(g)

2.2 四组大鼠肌肉质量测量比较 模型组较其他三组比目鱼肌和趾长伸肌质量降低(均P<0.05)，模型组和模型训练组较对照组和趾长伸肌的质量降低(均P<0.05)，模型训练组较对照组比目鱼肌质量升高(P<0.05)，见表2。

表2 四组大鼠肌肉质量测量比较(×10-2 g/mm)

2.3 四组大鼠血流动力学测量比较 模型组较其他三组收缩压降低，模型训练组与对照组和对照训练组比较无统计学差异(均P>0.05)，模型组较模型训练组舒张压降低(均P<0.05)，模型组较其他三组心率降低(均P<0.05)，见表3。

表3 四组大鼠血流动力学测量比较

2.4 四组大鼠肺密度测量比较 模型组较其他三组的肺密度增加(均P<0.05)，模型训练组较模型组肺密度降低(P<0.05)，见表4。

表4 四组大鼠肺密度测量比较(g/cm3)

2.5 四组大鼠心动过速/过缓的压力敏感性比较 模型组较对照组心动过速压力敏感性降低(P<0.05)，对照训练组较模型组和模型训练组的心动过缓压力敏感性升高(均P<0.05)，模型训练组较模型组心动过缓压力敏感性升高(P<0.05),见表5。

表5 四组大鼠心动过速/过缓的压力敏感性比较(bpm/mmHg)

2.6 四组大鼠自发压力敏感性比较 模型组较其他三组的自发压力敏感性降低(均P<0.05)，模型训练组较对照训练组自发压力敏感性降低(P<0.05)，与对照组比较无统计学差异(P>0.05),见表6。

表6 四组大鼠自发压力敏感性比较(ms/mmHg)

3 讨 论

研究发现，与对照组相比，高血压动物的体重降低，抗阻力运动训练没有明显变化；模型组的比目鱼肌质量也降低，可推断出在模型训练组大鼠中观察到的较低体重是由于脂肪组织可能减少所致，因为抗阻力训练促进了与脂质分解代谢有关基因的表达增加。有氧运动和阻力训练对高血压有降压作用，在运动过程中达到较高的动脉峰值，可能是压力感受器的刺激因素[9]。由于肌肉交感神经活动的减少，可能导致外周血管阻力和动脉压降低[10]。有氧运动导致高血压受试者血压降低的机制归因于心输出量的降低和(或)周围血管阻力[11]。在最大负荷试验中，模型组的最大负荷量低于其他组。然而，两组的阻力训练在运动训练后都促进了肌肉力量的增加[12]。骨骼肌的功能改变与一氧化氮的生物利用度下降有关，而一氧化氮的生物利用度下降是由于活性氧，内皮素受体A型增加，并且由于血管紧张素Ⅱ的增加而增加了蛋白质分解代谢的活化[13]。这种变化可解释在模型组中观察到的最大负荷量下降[14]。

抵抗运动训练能够促进肌肉质量的增加，特别是在比目鱼肌中。然而，趾长伸肌并没有发生其他研究中观察到的显著变化。因为攀爬训练在趾长伸肌肌肉中几乎没有作用，而在比目鱼上却有更大的作用，这是因为在楼梯上时，大鼠需要更大的力量进行足底屈曲。

关于血液动力学参数，发现SHR动物自发性高血压，从实验方案的第4周到生命的第13周，收缩压均显著增加。在训练的第3周和第4周在对照训练组中观察到的收缩压的变化可能与负荷的压力有关，该负荷在训练方案的一半时间内增加，是由于动物在10～20周之间开始进行生殖，且在12周睾丸激素会提高血管紧张素Ⅱ的敏感性[15-16]。采用CT对大鼠肺进行影像学观察，通过使用血管内造影剂和对呼吸频率进行门控图像采集[17-18]。研究数据表明，模型组大鼠右肺电子密度增加，表明SHR大鼠肺有损伤。阻力训练的确减轻了SHR大鼠肺组织病理反应的严重性[19-20]。正如本研究中所观察到的，模型训练组肺密度较模型组降低。在实验方案的最后，抵抗运动训练并未促进直接测量的平均动脉压的改变。

综上所述，阻力运动训练可降低高血压大鼠的高血压，改善心肺功能并提高颈动脉压力感受器的敏感性。