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[摘 要] 目的：探讨冷刺激条件下游泳对大鼠血清C反应蛋白及超敏C反应蛋白及β-内啡肽的影响。方法：选取健康雄性SD大鼠20只（SPF级），体质量220~240 g，由山东大学医学院提供，随机分为对照组和低温游泳组，采用中小强度游泳训练6周，训练结束后采用腹主动脉取血，分离血清后测C反应蛋白、超敏C反应蛋白及β-内啡肽。结果：与对照组相比，寒冷刺激组血液中C反应蛋白及超敏C反应蛋白降低而β-内啡肽升高。结论：寒冷刺激会在一定程度上使血管的收缩和舒张加快，增强血管壁的弹性和微循环的适应能力，激活补体系统，降低炎症反应，调动正常机体的免疫系统活性，从而增强机体对外界环境变化的抵抗能力。
[关键词] 力竭 低温 C反应蛋白 超敏C反应蛋白 β-内啡肽
中图分类号： G804.5 文献标识码：A
机体在下丘脑的调解下会自动适应外界环境的温度变化，但过低的温度会影响机体的生理功能[1，2]。作为对应激源产生的非特异性反应，适度的应激量可以激发体内产生适应环境的能力。冬泳是指在低温(2℃～10℃)水中的游泳，是冷刺激与运动融合的一项特殊体育运动，这种双重的刺激能使机体产生强烈的应激—适应，提高机体在极端条件下的耐受力。C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)是人类在炎症和组织损伤时血浆浓度急剧升高的一种急性期蛋白。它不仅是一种炎症标志物,还是当前预示心血管疾病危险性的最热门标志物之一。而β-内啡肽是机体内具有多种免疫调节功能的神经肽之一，对应激状态下机体免疫功能及使人产生欣快感，增加对应激的耐受力，降低焦虑、紧张的情绪有明显作用[3]。因此本研究以主要针对冬泳对人体血细胞参数和β-内啡肽的影响展开研究，以期探讨寒冷刺激下运动对机体免疫功能的影响。
材料与方法
1.实验动物及运动方案。实验大鼠选用健康成年雄性Wistar SPF级（Specific pathogen Free，SPF）大鼠40只(山东大学医学院提供)，鼠龄10周，体重220～250g。大鼠购入后适应性喂养一周，自由进食饮水，动物饲养室内温度（15～17）℃，游泳水温同样设定为15～17℃，照明随同自然变化。训练时间为六周，运动组进行无负重游泳，每周5次，每次60 min，持续6周。
2.血清制备。于实验结束游泳训练结束24 h后，将两组大鼠依次用戊巴比妥腹腔注射(50mg/kg)麻醉，腹主动脉取血。离心10min(3000r/min)后-80℃保存待测。
3.指标测试。CRP测定：应用双抗体夹心法测定。试剂盒购于上海佳伦生物科技有限公司。hsCRP检测：采用双抗体两步夹心酶联免疫吸附法(ELISA)。试剂购自江华生物公司。β-内啡肽采用固相夹心法酶联免疫吸附实验(ELISA)，试剂盒购于天津杰瑞生物公司，具体操作严格按照说明书进行。
4.统计方法。使用SPSS13.0统计软件进行分析，结果以平均数±标准差(x±s)表示，各组组间差异采用独立样本T检验。
实验结果
1.低温有氧游泳运动对大鼠血清C反应蛋白的影响(见表1)
Table1 The influence of serum CRP、hsCRP under low temperature aerobic swimming to rat
由表1结果可知，寒冷应激组血清CRP、hsCRP细胞参数均低于对照组，且hsCRP有显著性差异（P<0.05），CRP有极显著性差异（P<0.01）。
2.低温有氧游泳运动对大鼠血清β-内啡肽的 影响(见表2)
Table 2 Table 1 the influence of serum β-EP under low temperature aerobic swimming to rat
由表2数据显示，寒冷应激组β-EP高于室温对照组且有显著性差异（P<0.05）。
结果与分析
1.长期低温有氧游泳运动对机体CRP及hs-CRP的影响及其机制
应激反应是生物体对趋于打乱其自稳状态的各种不良刺激的生物反应的总和。不同气候温度下的锻炼会对机体产生不同的刺激，尤其是在寒冷与运动的双重作用下，机体的应激程度也往往会加强。机体应激及对应激原的适应具有分子基础，可以认为是一种基因行为[4， 5]。C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)是人类在炎症和组织损伤时血浆浓度急剧升高的一种急性期蛋白，是重要的炎症因子，可以激活补体和加强吞噬细胞的吞噬而起调理作用，从而清除入侵机体的病原微生物和损伤、坏死、凋亡的组织细胞，在机体的天然免疫过程中发挥重要的保护作用，与动脉粥样硬化(AS)关系密切，CRP还可通过诱导内皮细胞功能紊乱和凋亡直接参与动脉粥样硬化进程，是当前预示心血管疾病危险性的最热门标志物之一[6]。C超敏C反应蛋白（hsCRP）是应用新的技术检测C反应蛋白(CRP)，此方法更为灵敏，可反映低浓度的CRP及其微小变化，是表现心脏功能的标志物[7]。血清hs-CRP 水平与动脉粥样硬化及急性脑梗死(ACI) 的发生、严重程度及预后密切相关。
本实验研究发现，寒冷应激组血清CRP、hsCRP细胞参数均低于对照组，有显著性差异，表明寒冷刺激下长期有氧训练可以很好改善大鼠的心血管系统，具体机制为：（1）长期低温有氧游泳运动可以减弱局部和全身炎症反应，使血管对内皮依赖性舒血管物质的反应性增强减弱[8]；（2）长期低温有氧游泳运动可以舒张血管、抗血栓，改变在高血压的病理过程中起重要作用；（3）由于低强度运动可明显增强抗氧化酶活性[9]，抑制NADPH氧化酶组成因子p47phox和p67phox蛋白水平[10]，从而减少氧化应激的作用，这些都有助于降低机体CRP水平。
2.长期低温有氧游泳运动对机体β-内啡肽的影响及其机制
机体在应激情况下会通过下丘脑—垂体—肾上腺(HPAC)轴和交感神经系统(SNS)的作用而影响免疫功能[11]。而神经内分泌-免疫网络（NET）是整体性地维护机体稳态的重要物质体系，机体受到应激时，促使垂体分泌大量阿片肽。β-内啡肽作为阿片肽的一种，是机体内具有多种免疫调节功能的神经肽之一。机体在冷应激反应中，体内会出现一系列神经内分泌变化，下丘脑—垂体—肾上腺轴的激活，促使垂体分泌大量阿片肽。当运动成为应激源时，可以导致内啡肽的释放，其释放与运动强度呈正相关[12]，同时还与运动时间有一定的依赖性[13，14]。
本实验研究发现，运动后和运动前相比，两实验组血清β-内啡肽的含量均有升高，且游泳前，寒冷应激组与室温组相比有显著性差异，运动后寒冷应激组和室温组相比有极显著性差异，这说明：（1）游泳运动可以促进机体内源性β-内啡肽的生物合成；（2）寒冷刺激可以导致血清中含有β-内啡肽的免疫细胞释放β-内啡肽，从而使血清中β-内啡肽含量升高。结合本实验中部分血液免疫指标的变化，可以证明β-EP与机体的免疫功能有密切的联系。其可能机制机体为了应对运动和寒冷的双重应激，降低下丘脑—垂体—肾上腺轴(HPA)和交感神经系统(SNS)的活性，减少糖皮质激素和儿茶酚胺的释放，从而有效地增加某些细胞因子的含量，提高机体免疫功能[15]。同时Shavit等指出，白细胞代谢产物能直接刺激垂体ACTH和β-内啡肽的释放，阿片制剂作用于中枢神经系统会影响机体免疫功能，从而提出了免疫——阿片类物质相互作用的理论[16]。
结 论
冬泳历来被认为是增强心血管系统机能的最有效的健身活动项目，作为很多人钟爱的体育运动之一，由于水的导热性强，冬泳时能量消耗很快，热耗主要靠内脏器官和全身肌肉的活动产生，故对各器官的功能产生良好锻炼的效果。本实验通过动物模型实验发现长期低温有氧游泳运动可以降低血清CRP、hs-CRP水平，并且使β-EP升高，而这些指标的变化恰是机体心血管功能改善，增强机体免疫，提高机体的神经—内分泌——免疫系统调控的表现。
参考文献：
[1]Stocks J M，Taulor NA，TiptonM J，et al．Human physiological respones to cold exposure[J].Aviat Space Environ Med，2004，75(5)：444-457．
[2]Smolander J．Effect of cold exposure on old humans[J]．IntJSports Med，2002，23(2)，８86-92．
[3]颜军，金其贯，顾晓明．运动训练对应激大鼠中枢和外周β-内啡肽含量的影响[J]．体育科学，2001，22(1)：58-60.
[4]Sonna LA，Fujita J，Gaffin S，LillyCM．Effects ofheatand cold stress on mammalian gene expression．JApplPhysiol，2002，92：1725~1742．
[5]Dinh HK，Zhao B，Schuschereba ST，MerrillG，Bowman PD．Gene expression profiling of the response to thermal injury in human cells．PhysiolGenomics，2001，7：3~13．
[6]Hansson GK．Inflammation，atherosclerosis，and coronary artery disease[J]．N Engl J Med．2005，352( 16) : 1685-1695．
[7]艾合买提·买买提.血清肌红蛋白、心肌肌钙蛋白I和超敏C反应蛋白在诊断急性心肌梗死患者中的价值[J].Chin J Lab Diagn,September,2010,Vol 14,No.9.
[8]Rassaf T，Feelisch M，Kelm M.Circulating NO pool：assessmentof nitrite and nitroso species in blood and tissues[J]. Free Radic Biol Med，2004，36：413-422.
[9]Rush JW,Turk JR,Laughlin MH.Exercise training regulates SOD-1 and oxidative stress in porcine aortic endothelium[J].Am J PhysiolHeart Circ Physiol,2003,284(4):H1378.
[10]Graham DA,Rush JW.Exercise training improves aortic endothelium-dependent vasorelaxation and determinants of nitric oxide bioavailability in spontaneously hypertensive rats[J].J Appl Physiol,2004,96(6):2088.
[11] 王丛笑，方素萍，马丽华，等． 理气调补汤对运动性疲劳大鼠血清β内啡肽和白细胞介素2影响的研究[J]．现代生物医学进展，2010，10(4)：646-648．
[12]王良春，张定芳，李红叶．血浆β-内啡肽对运动应激的反应及其生理意义[J]．体育学刊，1997(2)：41-43．
[13]张定芳，王良春，王步标．不同强度恒负荷运动时血浆β-内啡肽、血乳酸变化的研究[J]．体育科学，1996，16(1)：63-67．
[14]Berk LS，Tan SA，Anderson CL et al．Beta-endorphin respone to exercise in athletes and nonathletes[J]．Med．Sci．Sports Exerc，1981，13：134-137．
[15]颜军，毛文忠，翟一飞，等．中小负荷运动对心理应激大鼠beta-内啡肽和皮质酮的影响[J]．中国心理卫生杂志，2007，21(4)：219-222．
[16]Yehuda Shavit，Joseph Weidenfeld，Freda G DeKeyser，et al． Effects of surgical stress on brain prostaglandin E2 production and on the pituitary -adrenal axis： attenuation by preemptive analgesia and by central amygdala lesion[J]．Brain Res，2005，1047(1)：10-7．
作者单位：安康职业技术学院教育系 陕西安康
[关键词] 力竭 低温 C反应蛋白 超敏C反应蛋白 β-内啡肽
中图分类号： G804.5 文献标识码：A
机体在下丘脑的调解下会自动适应外界环境的温度变化，但过低的温度会影响机体的生理功能[1，2]。作为对应激源产生的非特异性反应，适度的应激量可以激发体内产生适应环境的能力。冬泳是指在低温(2℃～10℃)水中的游泳，是冷刺激与运动融合的一项特殊体育运动，这种双重的刺激能使机体产生强烈的应激—适应，提高机体在极端条件下的耐受力。C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)是人类在炎症和组织损伤时血浆浓度急剧升高的一种急性期蛋白。它不仅是一种炎症标志物,还是当前预示心血管疾病危险性的最热门标志物之一。而β-内啡肽是机体内具有多种免疫调节功能的神经肽之一，对应激状态下机体免疫功能及使人产生欣快感，增加对应激的耐受力，降低焦虑、紧张的情绪有明显作用[3]。因此本研究以主要针对冬泳对人体血细胞参数和β-内啡肽的影响展开研究，以期探讨寒冷刺激下运动对机体免疫功能的影响。
材料与方法
1.实验动物及运动方案。实验大鼠选用健康成年雄性Wistar SPF级（Specific pathogen Free，SPF）大鼠40只(山东大学医学院提供)，鼠龄10周，体重220～250g。大鼠购入后适应性喂养一周，自由进食饮水，动物饲养室内温度（15～17）℃，游泳水温同样设定为15～17℃，照明随同自然变化。训练时间为六周，运动组进行无负重游泳，每周5次，每次60 min，持续6周。
2.血清制备。于实验结束游泳训练结束24 h后，将两组大鼠依次用戊巴比妥腹腔注射(50mg/kg)麻醉，腹主动脉取血。离心10min(3000r/min)后-80℃保存待测。
3.指标测试。CRP测定：应用双抗体夹心法测定。试剂盒购于上海佳伦生物科技有限公司。hsCRP检测：采用双抗体两步夹心酶联免疫吸附法(ELISA)。试剂购自江华生物公司。β-内啡肽采用固相夹心法酶联免疫吸附实验(ELISA)，试剂盒购于天津杰瑞生物公司，具体操作严格按照说明书进行。
4.统计方法。使用SPSS13.0统计软件进行分析，结果以平均数±标准差(x±s)表示，各组组间差异采用独立样本T检验。
实验结果
1.低温有氧游泳运动对大鼠血清C反应蛋白的影响(见表1)
Table1 The influence of serum CRP、hsCRP under low temperature aerobic swimming to rat
由表1结果可知，寒冷应激组血清CRP、hsCRP细胞参数均低于对照组，且hsCRP有显著性差异（P<0.05），CRP有极显著性差异（P<0.01）。
2.低温有氧游泳运动对大鼠血清β-内啡肽的 影响(见表2)
Table 2 Table 1 the influence of serum β-EP under low temperature aerobic swimming to rat
由表2数据显示，寒冷应激组β-EP高于室温对照组且有显著性差异（P<0.05）。
结果与分析
1.长期低温有氧游泳运动对机体CRP及hs-CRP的影响及其机制
应激反应是生物体对趋于打乱其自稳状态的各种不良刺激的生物反应的总和。不同气候温度下的锻炼会对机体产生不同的刺激，尤其是在寒冷与运动的双重作用下，机体的应激程度也往往会加强。机体应激及对应激原的适应具有分子基础，可以认为是一种基因行为[4， 5]。C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)是人类在炎症和组织损伤时血浆浓度急剧升高的一种急性期蛋白，是重要的炎症因子，可以激活补体和加强吞噬细胞的吞噬而起调理作用，从而清除入侵机体的病原微生物和损伤、坏死、凋亡的组织细胞，在机体的天然免疫过程中发挥重要的保护作用，与动脉粥样硬化(AS)关系密切，CRP还可通过诱导内皮细胞功能紊乱和凋亡直接参与动脉粥样硬化进程，是当前预示心血管疾病危险性的最热门标志物之一[6]。C超敏C反应蛋白（hsCRP）是应用新的技术检测C反应蛋白(CRP)，此方法更为灵敏，可反映低浓度的CRP及其微小变化，是表现心脏功能的标志物[7]。血清hs-CRP 水平与动脉粥样硬化及急性脑梗死(ACI) 的发生、严重程度及预后密切相关。
本实验研究发现，寒冷应激组血清CRP、hsCRP细胞参数均低于对照组，有显著性差异，表明寒冷刺激下长期有氧训练可以很好改善大鼠的心血管系统，具体机制为：（1）长期低温有氧游泳运动可以减弱局部和全身炎症反应，使血管对内皮依赖性舒血管物质的反应性增强减弱[8]；（2）长期低温有氧游泳运动可以舒张血管、抗血栓，改变在高血压的病理过程中起重要作用；（3）由于低强度运动可明显增强抗氧化酶活性[9]，抑制NADPH氧化酶组成因子p47phox和p67phox蛋白水平[10]，从而减少氧化应激的作用，这些都有助于降低机体CRP水平。
2.长期低温有氧游泳运动对机体β-内啡肽的影响及其机制
机体在应激情况下会通过下丘脑—垂体—肾上腺(HPAC)轴和交感神经系统(SNS)的作用而影响免疫功能[11]。而神经内分泌-免疫网络（NET）是整体性地维护机体稳态的重要物质体系，机体受到应激时，促使垂体分泌大量阿片肽。β-内啡肽作为阿片肽的一种，是机体内具有多种免疫调节功能的神经肽之一。机体在冷应激反应中，体内会出现一系列神经内分泌变化，下丘脑—垂体—肾上腺轴的激活，促使垂体分泌大量阿片肽。当运动成为应激源时，可以导致内啡肽的释放，其释放与运动强度呈正相关[12]，同时还与运动时间有一定的依赖性[13，14]。
本实验研究发现，运动后和运动前相比，两实验组血清β-内啡肽的含量均有升高，且游泳前，寒冷应激组与室温组相比有显著性差异，运动后寒冷应激组和室温组相比有极显著性差异，这说明：（1）游泳运动可以促进机体内源性β-内啡肽的生物合成；（2）寒冷刺激可以导致血清中含有β-内啡肽的免疫细胞释放β-内啡肽，从而使血清中β-内啡肽含量升高。结合本实验中部分血液免疫指标的变化，可以证明β-EP与机体的免疫功能有密切的联系。其可能机制机体为了应对运动和寒冷的双重应激，降低下丘脑—垂体—肾上腺轴(HPA)和交感神经系统(SNS)的活性，减少糖皮质激素和儿茶酚胺的释放，从而有效地增加某些细胞因子的含量，提高机体免疫功能[15]。同时Shavit等指出，白细胞代谢产物能直接刺激垂体ACTH和β-内啡肽的释放，阿片制剂作用于中枢神经系统会影响机体免疫功能，从而提出了免疫——阿片类物质相互作用的理论[16]。
结 论
冬泳历来被认为是增强心血管系统机能的最有效的健身活动项目，作为很多人钟爱的体育运动之一，由于水的导热性强，冬泳时能量消耗很快，热耗主要靠内脏器官和全身肌肉的活动产生，故对各器官的功能产生良好锻炼的效果。本实验通过动物模型实验发现长期低温有氧游泳运动可以降低血清CRP、hs-CRP水平，并且使β-EP升高，而这些指标的变化恰是机体心血管功能改善，增强机体免疫，提高机体的神经—内分泌——免疫系统调控的表现。
参考文献：
[1]Stocks J M，Taulor NA，TiptonM J，et al．Human physiological respones to cold exposure[J].Aviat Space Environ Med，2004，75(5)：444-457．
[2]Smolander J．Effect of cold exposure on old humans[J]．IntJSports Med，2002，23(2)，８86-92．
[3]颜军，金其贯，顾晓明．运动训练对应激大鼠中枢和外周β-内啡肽含量的影响[J]．体育科学，2001，22(1)：58-60.
[4]Sonna LA，Fujita J，Gaffin S，LillyCM．Effects ofheatand cold stress on mammalian gene expression．JApplPhysiol，2002，92：1725~1742．
[5]Dinh HK，Zhao B，Schuschereba ST，MerrillG，Bowman PD．Gene expression profiling of the response to thermal injury in human cells．PhysiolGenomics，2001，7：3~13．
[6]Hansson GK．Inflammation，atherosclerosis，and coronary artery disease[J]．N Engl J Med．2005，352( 16) : 1685-1695．
[7]艾合买提·买买提.血清肌红蛋白、心肌肌钙蛋白I和超敏C反应蛋白在诊断急性心肌梗死患者中的价值[J].Chin J Lab Diagn,September,2010,Vol 14,No.9.
[8]Rassaf T，Feelisch M，Kelm M.Circulating NO pool：assessmentof nitrite and nitroso species in blood and tissues[J]. Free Radic Biol Med，2004，36：413-422.
[9]Rush JW,Turk JR,Laughlin MH.Exercise training regulates SOD-1 and oxidative stress in porcine aortic endothelium[J].Am J PhysiolHeart Circ Physiol,2003,284(4):H1378.
[10]Graham DA,Rush JW.Exercise training improves aortic endothelium-dependent vasorelaxation and determinants of nitric oxide bioavailability in spontaneously hypertensive rats[J].J Appl Physiol,2004,96(6):2088.
[11] 王丛笑，方素萍，马丽华，等． 理气调补汤对运动性疲劳大鼠血清β内啡肽和白细胞介素2影响的研究[J]．现代生物医学进展，2010，10(4)：646-648．
[12]王良春，张定芳，李红叶．血浆β-内啡肽对运动应激的反应及其生理意义[J]．体育学刊，1997(2)：41-43．
[13]张定芳，王良春，王步标．不同强度恒负荷运动时血浆β-内啡肽、血乳酸变化的研究[J]．体育科学，1996，16(1)：63-67．
[14]Berk LS，Tan SA，Anderson CL et al．Beta-endorphin respone to exercise in athletes and nonathletes[J]．Med．Sci．Sports Exerc，1981，13：134-137．
[15]颜军，毛文忠，翟一飞，等．中小负荷运动对心理应激大鼠beta-内啡肽和皮质酮的影响[J]．中国心理卫生杂志，2007，21(4)：219-222．
[16]Yehuda Shavit，Joseph Weidenfeld，Freda G DeKeyser，et al． Effects of surgical stress on brain prostaglandin E2 production and on the pituitary -adrenal axis： attenuation by preemptive analgesia and by central amygdala lesion[J]．Brain Res，2005，1047(1)：10-7．
作者单位：安康职业技术学院教育系 陕西安康