血浆内源性阿片肽对冠心病患者等长收缩运动心血管反应的调控*
作者：赵伟英 励建安 周士枋 陆 晓 张 勤
单位：南京医科大学第一附属医院康复医学科，210029
关键词：等长收缩运动；内源性阿片肽；冠心病；心血管反应
中国康复医学杂志990201 摘要 目的：探讨血浆内源性阿片肽(EOPs)对等长收缩运动(IE)心血管反应的调控机制及其与心肌缺血的关系。方法：冠心病人运动试验阴性组(ESN组,10名)和运动试验阳性组(ESP组,10名)，以及正常人(NOR组,10名)进行最大短暂等长收缩运动(BIE)、最大持续等长收缩运动(SIE)及分级卧位踏车运动(DE)，观察EOPs变化及心血管反应。结果：从总体上EOPs运动反应表现为SIE>BIE>DE；各阶段各组间EOPs反应的趋势相似。正常人心率、血压、两项乘积、射血分数(EF)、短轴缩短率(SF)和E/A表现为DE>SIE>BIE。结论：冠心病人IE的血浆EOPs反应与正常人类似；IE的血浆EOPs释放与心肌缺血无直接关联；IE，尤其是SIE时中枢命令较强，血浆EOPs释放较多，可能有助于降低交感神经兴奋性，减少冠心病人的运动风险。
, 百拇医药
Effects of plasma endogenous opioids on cardiovascular regulation during isometric exercise in patients with coronary artery disease
ZHAO Weiying, LI Jian′an, ZHOU Shifang, et al
The First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, 210029
Abstract Objective: To explore effects of plasma endogenous opioids peptides (EOPs) during isometric exercise (IE) on cardiovascular regulation and to study the relationship between EOPs release and myocardial ischemia. Method:EOPs concentrations and cardiovascular response were compared during brief maximal isometric exercise (BIE), sustained maximal isometric exercise (SIE) and dynamic exercise(DE,it′s graded supine bicycle exercise). The subjects included 10 normal subjects (NOR, n=10) and 20 patients with coronary artery diseases (CAD) who were either exercise stress testing negative patients (ESN, n=10) or exercise stress testing positive patients (ESP, n=10). Result: In general, EOPs exercise responses featured SIE>BIE>DE；There were no significant differences in the trend of EOPs and cardiovascular exercise responses among different exercises and groups. Conclusion:①The EOPs responses to IE were similar in patients with CAD and in normal subjects. ② EOPs release during IE was irrelevant to myocardial ischemia. ③ Strong central command during IE, especially SIE, resulted in significant release of plasma EOPs, which might help to weaken sympathetic activity, thus reducing the risk of exercise accident in patients with CAD.
, 百拇医药
Key words Isometric exercise; Endogenous opioids; Coronary artery disease; Cardiovascular response
80年代以来，内源性阿片肽(endogenous opioids peptides, EOPs)作为中枢调质和心血管调节的第三信使日益受到重视。EOPs包括：脑啡肽(enkephalin，ENK)、β-内啡肽(β-endorphin，β-END)和强啡肽(dynaphin, DYN)。运动作为一种生理性应激，可促进EOPs释放。目前这方面的研究多集中于动力性运动(dynamic exercise,DE)，对等长收缩运动(isometric exercise,IE)，尤其是冠心病人IE的EOPs反应及其对心血管反应的调控机制尚不清楚。对此的研究将有助于阐明IE心血管反应的调控机制，为冠心病人日常生活和康复锻炼中正确理解和应用IE提供依据。
1 对象与方法
, 百拇医药
1.1 对象 正常组(NOR组)10例，平均年龄53.1±5.7岁，其中男性7例，女性3例，排除器质性心血管疾病。冠心病组20例，根据卧位踏车运动试验结果，分成运动试验阴性组(ESN组)和运动试验阳性组(ESP组)，每组各10例。ESN组平均年龄61.8±5.2岁，男性8例，女性2例。ESP组平均年龄60.7±7.0岁，男性6例，女性4例。冠心病人排除室壁瘤、心功能衰竭、严重心律失常、不稳定性心绞痛及肢体运动功能障碍患者。
所有受试对象既往无运动训练史。试验前12小时内禁用任何药物、咖啡及烟酒。
1.2 研究方案与观察指标 受试者于卧位先做最大短暂等长收缩运动(brief maximal isometric exercise,BIE)，即用利手持握力计连续进行最大短暂握持动作3次，每次5s，两次之间休息3s。接着做最大持续等长收缩运动(sustained maximal isometric exercise,SIE)，即用利手持握力计用主观最大努力持续握3min。最后进行DE，采用分级卧位踏车方案，踏车选用瑞典产Monark 881E型功率车，踏板距床面15cm，踏车转速50r/min，以25W为起始负荷，每3min增加25W，直至运动终止。每种运动形式间休息10min。运动中要求保持自然呼吸，避免憋气动作。
, 百拇医药
整个试验采用ATL超9DP彩色多普勒双功显示仪连续观测，分别记录安静时(REST1)、BIE末、SIE末、SIE后10min(REST2)、DE各阶段，以及DE后10min(REST3)Ⅱ导联心电图、心率(HR)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、二项乘积(RPP)、射血分数(EF)、短轴缩短率(SF)、每搏量(SV)、心输出量(CO)、舒张早期充盈峰值流速(E)、心房收缩期充盈峰值流速(A)、E/A比值，及通过握力计记录IE时的握力值。同时，受试者非运动上肢肘静脉保留导管，于试验每一阶段末30s抽取静脉血3～4ml，分离血浆后保存于-20℃，采用放射免疫法同批测定外周血中亮氨酸脑啡肽(Leu-Enkephalin, L-EK)、β-END和DYN含量。药盒由上海第二军医大学神经生物学教研室提供，放射免疫检测仪为GC-911型γ放射免疫计数器。
为避免不同运动前基础水平差异对结果的影响，本文分析时采用血浆EOPs的净释放率和各项心血管反应参数的运动增加率(Δ%)作为指标。
, 百拇医药
EOPs净释放率=[(运动时的血浆浓度值-运动前的血浆基础浓度值)÷运动前的血浆基础浓度值]×100%。
Δ%=[(运动时的值-运动前基础值)÷运动前基础值]×100%。
1.3 统计分析 统计方法采用单因素方差分析、配伍组方差分析、多样本均数间两两比较的q检验、成组设计两样本均数比较的t检验和直线相关分析，显著性水平P<0.05。统计软件为SAS统计分析软件。
2 结果
2.1 等长收缩运动的血浆内源性阿片肽反应。 各组运动时血浆EOPs的数值见表1。
表1 试验各阶段血浆EOPs含量 (n=10,
±s)
, http://www.100md.com
REST1
BIE
SIE
REST2
DEmax
L-EK(pg/ml)
NOR
69.8±35.8
93.7±36.3②
115.2±46.6②
70.9±39.4
, 百拇医药
101.2±39.1②
ESN
91.0±11.6
105.5±14.4②
110.2±20.4②
79.6±10.4
84.9±22.2
ESP
105.6±37.2
120.9±33.6②
125.1±42.7②
, 百拇医药
83.3±30.0
102.2±29.0①
β-END(pg/ml)
NOR
121.5±25.1
129.1±19.4
199.5±66.8②
109.3±29.4
163.3±53.8①
ESN
114.4±40.6
, http://www.100md.com
145.6±42.8①
182.7±45.4②
118.0±45.4
168.5±44.8②
ESP
121.9±43.7
159.8±34.9①
167.9±23.2②
115.8±26.9
148.8±35.3
, 百拇医药
DYN(pg/ml)
NOR
29.6±15.9
48.5±18.5
49.0±21.0
35.3±10.3
43.6±11.9
ESN
108.2±30.2
150.4±45.3②
191.8±50.7②
, http://www.100md.com
114.8±37.3
134.2±36.5
ESP
112.2±28.7
164.5±38.4②
162.1±33.9②
123.9±29.0
160.3±42.0①
注：BIE和SIE时与REST1相比：①P<0.05，②P<0.01；DEmax与REST2时相比：①P<0.05，②P<0.01
, 百拇医药
REST1：安静时；BIE：最大短暂等长收缩运动；SIE：最大持续等长收缩运动；REST2：SIE后10min；DEmax：动力性运动终点；NOR：正常组；ESN：运动试验阴性组；ESP：运动试验阳性组
NOR组SIE时血浆L-EK和β-END的净释放率均高于BIE(P<0.05)，ESN组SIE时血浆DYN净释放率明显高于BIE(P<0.05)和DE(P<0.01)。
SIE时NOR组L-EK净释放率高于其余两组(P<0.05)，BIE时各组L-EK净释放率无组间差异。BIE及SIE时，各组血浆β-END和DYN的净释放率组间无差异。
2.2 等长收缩运动的心血管反应 除ESP组DE时Δ%HR、Δ%RPP与SIE时无明显差异外，各组DE时Δ%HR、Δ%RPP均高于两种IE(P<0.01)。NOR组DE时Δ%SBP高于BIE(P<0.01)。NOR组与ESN组SIE时Δ%SBP均高于BIE(P<0.05)。各组Δ%DBP则均以SIE时最大(P<0.05)。NOR组DE时Δ%EF、Δ%SF、Δ%CO、Δ%E/A均高于两种IE(P<0.01)，Δ%SV与两种IE相似。除ESN组两种IE时的Δ%CO明显低于DE(P<0.01)外，ESN组和ESP组三种运动方式的Δ%EF、Δ%SF、Δ%CO、Δ%SV及Δ%E/A均无明显差异。以上血液动力学及心功能变化见表2和表3。
, http://www.100md.com
表2 不同运动方式的血液动力学反应比较 (n=10,±s)
Δ%HR
Δ%SBP
Δ%DBP
Δ%RPP
BIE
NOR
8.0±6.1
8.9±10.1
10.9±11.8
17.4±10.8
, 百拇医药
ESN
11.3±12.4
16.9±8.6
13.7±13.2
30.0±15.5
ESP
13.2±11.4
13.0±10.4
10.7±8.4
28.0±17.6
SIE
NOR
, http://www.100md.com
17.0±12.8
17.9±9.3
22.6±9.1
38.6±25.0
ESN
23.9±15.8
29.8±11.6
26.1±17.3
61.2±27.0
ESP
24.9±21.0
16.0±10.6
, 百拇医药
17.1±12.8
45.3±32.1
DEmax
NOR
54.6±17.4
25.5±12.1
6.9±9.6
94.5±32.7
ESN
63.5±41.6
20.8±15.5
10.5±10.5
, http://www.100md.com
71.8±38.8
ESP
38.2±17.1
23.3±15.2
5.0±6.2
100.1±68.8
注：BIE：最大短暂等长收缩运动；SIE：最大持续等长收缩运动；DEmax：动力性运动终点
NOR：正常组；ESN：运动试验阴性组；ESP：运动试验阳性组；Δ%:增加率
表3 不同运动方式心功能反应的比较 (n=10,±s)
, 百拇医药
Δ%SV
Δ%CO
Δ%EF
Δ%SF
Δ%E/A
BIE
NOR
19.7±24.2
28.5±21.1
10.2±7.6
16.0±11.8
16.5±25.6
, 百拇医药 ESN
13.8±12.9
27.2±25.5
8.3±10.5
12.2±16.5
21.4±30.6
ESP
13.9±20.9
29.7±30.4
1.2±11.4
2.8±16.4
-3.0±17.6
, 百拇医药
SIE
NOR
17.6±15.6
36.8±16.3
7.8±8.9
13.8±10.3
9.5±16.4
ESN
9.4±21.8
35.6±30.2
5.6±10.1
7.2±13.4
, http://www.100md.com
31.2±32.1
ESP
9.8±28.5
36.5±35.9
2.7±12.8
4.2±18.1
-7.2±21.0
DEmax
NOR
22.2±17.7
89.4±37.2
27.4±18.8
, http://www.100md.com
35.7±21.9
86.4±68.9
ESN
13.9±17.5
84.0±42.9
12.3±16.3
19.8±26.3
62.3±47.0
ESP
-4.9±24.0
30.3±30.7
-1.4±19.0
, 百拇医药
-7.3±19.8
13.4±38.8
注：BIE：最大短暂等长收缩运动；SIE：最大持续等长收缩运动；DEmax：动力性运动终点
NOR：正常组；ESN：运动试验阴性组；ESP：运动试验阳性组；Δ%：增加率
2.3 等长收缩运动的EOPs反应与心肌缺血 各组两种IE时血浆β-END、DYN净释放率组间无差异。SIE时NOR组L-EK净释放率高于其余两组(P<0.05)，ESN与ESP组间无差异。BIE时各组L-EK净释放率组间无差异。
2.4 等长收缩运动的握力与血浆EOPs 各组SIE时的握力值均明显低于BIE(P<0.01)，组间比较无显著差异。两种IE时的EOPs反应与握力大小无相关性。
, http://www.100md.com
2.5 等长收缩运动时血浆EOPs与血液动力学及心功能的关系2.5.1 亮脑啡肽：NOR组BIE和SIE时的L-EK与DBP正相关(r=0.67，P<0.05；r=0.66，P<0.05)，与HR 负相关(r=-0.71，P<0.05)；ESN组SIE时的L-EK与DBP呈正相关(r=0.65，P<0.05)；ESP组BIE时的L-EK与EF、SF、SV呈负相关(r=-0.93，P<0.01；r=-0.78，P<0.01；r=-0.65，P<0.05)。
2.5.2 β-END：NOR组两种IE时的β-END与血液动力学及心功能间无相关性。ESN组BIE时的β-END与SF呈正相关(r=0.67，P<0.05)，SIE时与EF、SV呈正相关(r=0.85，P<0.01；r=0.89，P<0.01)。ESP组BIE时的β-END与EF、SF呈负相关(r=-0.78，P<0.01；r=-0.79，P<0.01)，SIE时与SV呈负相关(r=-0.68，P<0.05)。
, 百拇医药
2.5.3 DYN：NOR组BIE时血浆DYN与RPP呈负相关(r=-0.79，P<0.01)。ESN组SIE时血浆DYN与DBP呈正相关(r=0.78，P<0.01)。
3 讨论 近年来，有关EOPs的研究日渐深入。EOPs既具有神经递质、神经调质的功能，又具有内分泌激素的功能，是一个潜在的心血管调节系统。在应激状态下，EOPs系统被激活，血浆中EOPs含量增加，它们可能①通过血脑屏障入脑，对下丘脑和极后区等部位的心血管中枢进行调节；②作用于心脏或肺内的化学感受器，反射性调节心血管系统的功能；③通过外周作用对心血管系统的植物神经支配及体液支配因素进行调节；④由于心脏和血管本身存在少量EOPs受体，因此EOPs也可能对心血管系统具有直接作用〔1,2〕。
3.1 等长收缩运动的血浆EOPs反应 作为一种生理性应激，IE可引起EOPs释放。蓝敏对18例健康青年的研究表明主观极量IE 3min后血浆EOPs均高于安静时〔3〕。IE时EOPs释放的机制可能包括运动加压反射〔4，5〕和中枢命令〔6〕两方面。
, 百拇医药
电刺激被动IE与主动IE相比，前者血浆DYN明显低，提示中枢指令对血浆DYN的调节作用〔3〕。IE的中枢命令较DE强，而SIE由于中枢作用持续时间长于BIE，因此SIE的中枢命令最强，BIE次之，DE最弱。由此推测：SIE对血浆EOPs释放的影响最大。本研究显示：BIE及SIE时，除NOR组DYN无明显升高外，其余各组血浆EOPs均明显升高。NOR组SIE时L-EK和β-END的净释放率均高于BIE；ESN组SIE时DYN净释放率高于BIE和DE。上述结果基本符合我们的假说。此外，两种IE时EOPs值与握力大小无相关性，说明运动绝对负荷对IE时EOPs释放无影响，中枢命令对IE时EOPs的释放起主要作用。
本研究在国际上首次研究冠心病人IE的EOPs反应，结果表明冠心病人两种IE的EOPs反应与正常人相似。
3.2 运动时血浆EOPs反应与心肌缺血关系 IE和DE时各组β-END、DYN的净释放率无组间差异。虽然SIE时NOR组L-EK净释放率高于其余两组，但ESN与ESP组无显著差异。提示运动中EOPs的释放与缺血无关。SIE时各组L-EK的绝对值并无组间差异，NOR组L-EK净释放率较高是否与其安静值明显低于其余两组有关尚待研究。
, http://www.100md.com
长期缺血性疼痛刺激，可导致EOPs大量释放入血，使冠心病人血浆EOPs基础浓度增加〔2〕。李春盛曾报道：急性心肌梗塞组和不稳定型心绞痛组血浆EOPs明显高于正常组〔7〕。冠心病人DYN基础值升高幅度尤其显著〔7〕。本试验中，ESP组L-EK的安静值较NOR组高，ESN组与ESP组DYN的安静值明显高于NOR组，可能与冠心病人长期受缺血性疼痛刺激有关。至于DYN是否与缺血性疼痛刺激关系更为密切，有待进一步研究。
3.3 等长收缩运动时血浆EOPs反应对心血管系统的调节作用 运动时EOPs对心血管系统的调节与植物神经系统有密切关系。当一定强度的运动促使交感神经兴奋，肾上腺髓质分泌大量儿茶酚胺入血时，ENK也同时分泌，通过突触前抑制减少乙酰胆碱释放或通过非竞争性突触后抑制，降低肾上腺髓质对乙酰胆碱的敏感性，从而抑制儿茶酚胺的分泌；另一方面，EOPs可作用于交感神经末梢，抑制去甲肾上腺素的释放〔1〕。有研究报道：80%VO2max强度运动时，使用纳洛酮(EOPs受体拮抗剂)组血浆肾上腺素和去甲肾上腺素浓度高于对照组〔8〕。交感神经刺激时，心内神经末梢EOPs与儿茶酚胺共同释放，作用于心内各自受体，阿片肽δ受体激动剂L-EK可显著抑制肾上腺素能β1受体的作用，纳洛酮可拮抗该抑制效应，该效应是通过百日咳毒素敏感的Gi蛋白介导，抑制CAMP释放引起的〔9,10〕。运动时EOPs的释放对冠心病人也有意义〔11〕。运动中皮质醇减少而甲脑啡肽增多的老年缺血性心脏病组运动耐力及心血管适应能力较好，提示：运动中EOPs对应激反应的调制作用是减少心血管疾病风险的一个重要机制〔12〕。由此可见，当机体处于运动这一特殊生理状态下时，交感-肾上腺系统与EOPs系统均被激活，EOPs通过对交感-肾上腺系统的调节，使整体水平的心血管活动达到平衡，既适应活动的需要，又避免过激的反应，这对冠心病人减少运动时心血管意外具有重要作用。本研究显示：NOR组两种IE时Δ%HR、Δ%SBP、Δ%RPP、Δ%EF、Δ%SF、Δ%CO均低于DE；冠心病人与正常人相似，ESN组两种IE时的Δ%HR、Δ%RPP、Δ%CO明显低于DE，ESP组BIE时Δ%HR、Δ%RPP低于DE。同时，NOR组BIE时HR与L-EK呈负相关，RPP与DYN也呈负相关；ESP组BIE时的L-EK、β-END与EF、SF、SV呈负相关，SIE时的β-END与SV呈负相关。上述结果表明，IE时可能由于中枢命令较强，EOPs释放较多，可抑制交感冲动，从而降低HR，减弱心肌收缩力，使心肌耗氧量减少，因此可减少冠心病人心肌缺血的发生率；由于IE的心血管反应以中枢调控为主，而EOPs的释放也与中枢命令有密切关系，因此推测EOPs可能参与IE心血管反应中枢命令的调控机制，但还有待进一步研究。
, 百拇医药
延髓腹外侧区和背侧迷走复合体(包括孤束核和迷走神经背核)富含EOPs及其受体，对BP的稳定起重要调节作用〔4〕。本试验中各组Δ%DBP均以SIE时最高；NOR组在BIE、SIE时，L-EK与DBP正相关；ESN组SIE时的L-EK、DYN与DBP也呈正相关。DBP增加是IE一个重要的血液动力学特征，也是IE时心肌缺血发生率较低的主要解释之一，因此IE时EOPs释放与DBP反应的因果关系值得进一步探讨。
4 结论 冠心病人等长收缩运动的血浆EOPs反应与正常人类似。等长收缩运动时血浆EOPs的释放与心肌缺血无直接关联。等长收缩运动，尤其是主观极量持续等长收缩运动时中枢命令较强，血浆EOPs释放较多，可能有助于降低交感神经兴奋性，减少冠心病人的运动风险。
* 本文为江苏省科委自然科学基金课题，项目编号：BK95082311
5 参考文献 [1]吴其夏. 体液因素和血液循环病理生理学. 北京：北京医科大学和中国协和医科大学联合出版社, 1991.115～117.
, 百拇医药
[2]韩金旺. 阿片肽对心血管功能的影响(综述). 皖南医学院学报, 1995, 14(1): 71
[3]蓝敏, 励建安, 周士枋, 等. 血浆内啡肽在等长收缩运动时对心血管运动反应的调节. 中华物理医学杂志, 1998, 20(2): 105
[4]Kunos G, Ciriello J. Central Neural Mechanisms in Cardiovascular Regulation. Boston, Birkhauser, 1991.123～133.
[5]Farrell PA, Ebert TJ, Kampine JP, et al. Naloxone augments muscle sympathetic nerve activity during isometric exercise in humans. Am J Physiol, 1991, 260: E379-388.
, http://www.100md.com
[6]Kajer. Hormonal and metabolic responses to exercise in humans? Effect of sensory nervous blockade. Am J Physiol, 1989, 257: E95.
[7]李春盛, 高秀兰，田茹敏, 等. 急性心肌梗塞患者血浆阿片肽和精氨酸加压素含量及其临床意义. 中国危重病急救医学, 1996, 8(5): 287.
[8]Angelopoulos TJ, Denys BG, Weikart C, et al. Endogenous opioids may modulate catecholamine secretion during high intensity exercise. Eur J Appl Physiol, 1995: 70.
[9]PePe S, Xiao RP, Charlene H, et al. "Cross talk" between opioid peptide and adrenergic receptor signaling in isolated rat heart. Circulation, 1997, 95(8): 2122.
, http://www.100md.com
[10]Xiao RP, PePe S, Spurgeon HA, et al. Opioid peptide receptor stimulation reverses β-adrenergic effects in cat heart cells. Am J Physiol, 1997, 272(2pt2): H797.
[11]Lishmanov IuB, Maslov LN, Khaliulin IG, et al. Role of enkephalines in the mechanism of anti-arrhythmia effects of adaptation in acute myocardial ischemia. Vestn Ross Akad Med Nauk, 1992, 3: 5.
[12]Korkvshko OV, Frolkis MV, Shatilo VB, et al. Hormonal and autonomic reactions to exercise in elderly healthy subjects and patients with ischemic heart disease. Acta Clin Belg, 1990, 45: 164.
收稿日期：1998-09-18, 百拇医药
单位：南京医科大学第一附属医院康复医学科，210029
关键词：等长收缩运动；内源性阿片肽；冠心病；心血管反应
中国康复医学杂志990201 摘要 目的：探讨血浆内源性阿片肽(EOPs)对等长收缩运动(IE)心血管反应的调控机制及其与心肌缺血的关系。方法：冠心病人运动试验阴性组(ESN组,10名)和运动试验阳性组(ESP组,10名)，以及正常人(NOR组,10名)进行最大短暂等长收缩运动(BIE)、最大持续等长收缩运动(SIE)及分级卧位踏车运动(DE)，观察EOPs变化及心血管反应。结果：从总体上EOPs运动反应表现为SIE>BIE>DE；各阶段各组间EOPs反应的趋势相似。正常人心率、血压、两项乘积、射血分数(EF)、短轴缩短率(SF)和E/A表现为DE>SIE>BIE。结论：冠心病人IE的血浆EOPs反应与正常人类似；IE的血浆EOPs释放与心肌缺血无直接关联；IE，尤其是SIE时中枢命令较强，血浆EOPs释放较多，可能有助于降低交感神经兴奋性，减少冠心病人的运动风险。
, 百拇医药
Effects of plasma endogenous opioids on cardiovascular regulation during isometric exercise in patients with coronary artery disease
ZHAO Weiying, LI Jian′an, ZHOU Shifang, et al
The First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, 210029
Abstract Objective: To explore effects of plasma endogenous opioids peptides (EOPs) during isometric exercise (IE) on cardiovascular regulation and to study the relationship between EOPs release and myocardial ischemia. Method:EOPs concentrations and cardiovascular response were compared during brief maximal isometric exercise (BIE), sustained maximal isometric exercise (SIE) and dynamic exercise(DE,it′s graded supine bicycle exercise). The subjects included 10 normal subjects (NOR, n=10) and 20 patients with coronary artery diseases (CAD) who were either exercise stress testing negative patients (ESN, n=10) or exercise stress testing positive patients (ESP, n=10). Result: In general, EOPs exercise responses featured SIE>BIE>DE；There were no significant differences in the trend of EOPs and cardiovascular exercise responses among different exercises and groups. Conclusion:①The EOPs responses to IE were similar in patients with CAD and in normal subjects. ② EOPs release during IE was irrelevant to myocardial ischemia. ③ Strong central command during IE, especially SIE, resulted in significant release of plasma EOPs, which might help to weaken sympathetic activity, thus reducing the risk of exercise accident in patients with CAD.
, 百拇医药
Key words Isometric exercise; Endogenous opioids; Coronary artery disease; Cardiovascular response
80年代以来，内源性阿片肽(endogenous opioids peptides, EOPs)作为中枢调质和心血管调节的第三信使日益受到重视。EOPs包括：脑啡肽(enkephalin，ENK)、β-内啡肽(β-endorphin，β-END)和强啡肽(dynaphin, DYN)。运动作为一种生理性应激，可促进EOPs释放。目前这方面的研究多集中于动力性运动(dynamic exercise,DE)，对等长收缩运动(isometric exercise,IE)，尤其是冠心病人IE的EOPs反应及其对心血管反应的调控机制尚不清楚。对此的研究将有助于阐明IE心血管反应的调控机制，为冠心病人日常生活和康复锻炼中正确理解和应用IE提供依据。
1 对象与方法
, 百拇医药
1.1 对象 正常组(NOR组)10例，平均年龄53.1±5.7岁，其中男性7例，女性3例，排除器质性心血管疾病。冠心病组20例，根据卧位踏车运动试验结果，分成运动试验阴性组(ESN组)和运动试验阳性组(ESP组)，每组各10例。ESN组平均年龄61.8±5.2岁，男性8例，女性2例。ESP组平均年龄60.7±7.0岁，男性6例，女性4例。冠心病人排除室壁瘤、心功能衰竭、严重心律失常、不稳定性心绞痛及肢体运动功能障碍患者。
所有受试对象既往无运动训练史。试验前12小时内禁用任何药物、咖啡及烟酒。
1.2 研究方案与观察指标 受试者于卧位先做最大短暂等长收缩运动(brief maximal isometric exercise,BIE)，即用利手持握力计连续进行最大短暂握持动作3次，每次5s，两次之间休息3s。接着做最大持续等长收缩运动(sustained maximal isometric exercise,SIE)，即用利手持握力计用主观最大努力持续握3min。最后进行DE，采用分级卧位踏车方案，踏车选用瑞典产Monark 881E型功率车，踏板距床面15cm，踏车转速50r/min，以25W为起始负荷，每3min增加25W，直至运动终止。每种运动形式间休息10min。运动中要求保持自然呼吸，避免憋气动作。
, 百拇医药
整个试验采用ATL超9DP彩色多普勒双功显示仪连续观测，分别记录安静时(REST1)、BIE末、SIE末、SIE后10min(REST2)、DE各阶段，以及DE后10min(REST3)Ⅱ导联心电图、心率(HR)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、二项乘积(RPP)、射血分数(EF)、短轴缩短率(SF)、每搏量(SV)、心输出量(CO)、舒张早期充盈峰值流速(E)、心房收缩期充盈峰值流速(A)、E/A比值，及通过握力计记录IE时的握力值。同时，受试者非运动上肢肘静脉保留导管，于试验每一阶段末30s抽取静脉血3～4ml，分离血浆后保存于-20℃，采用放射免疫法同批测定外周血中亮氨酸脑啡肽(Leu-Enkephalin, L-EK)、β-END和DYN含量。药盒由上海第二军医大学神经生物学教研室提供，放射免疫检测仪为GC-911型γ放射免疫计数器。
为避免不同运动前基础水平差异对结果的影响，本文分析时采用血浆EOPs的净释放率和各项心血管反应参数的运动增加率(Δ%)作为指标。
, 百拇医药
EOPs净释放率=[(运动时的血浆浓度值-运动前的血浆基础浓度值)÷运动前的血浆基础浓度值]×100%。
Δ%=[(运动时的值-运动前基础值)÷运动前基础值]×100%。
1.3 统计分析 统计方法采用单因素方差分析、配伍组方差分析、多样本均数间两两比较的q检验、成组设计两样本均数比较的t检验和直线相关分析，显著性水平P<0.05。统计软件为SAS统计分析软件。
2 结果
2.1 等长收缩运动的血浆内源性阿片肽反应。 各组运动时血浆EOPs的数值见表1。
表1 试验各阶段血浆EOPs含量 (n=10,
±s), http://www.100md.com
REST1
BIE
SIE
REST2
DEmax
L-EK(pg/ml)
NOR
69.8±35.8
93.7±36.3②
115.2±46.6②
70.9±39.4
, 百拇医药
101.2±39.1②
ESN
91.0±11.6
105.5±14.4②
110.2±20.4②
79.6±10.4
84.9±22.2
ESP
105.6±37.2
120.9±33.6②
125.1±42.7②
, 百拇医药
83.3±30.0
102.2±29.0①
β-END(pg/ml)
NOR
121.5±25.1
129.1±19.4
199.5±66.8②
109.3±29.4
163.3±53.8①
ESN
114.4±40.6
, http://www.100md.com
145.6±42.8①
182.7±45.4②
118.0±45.4
168.5±44.8②
ESP
121.9±43.7
159.8±34.9①
167.9±23.2②
115.8±26.9
148.8±35.3
, 百拇医药
DYN(pg/ml)
NOR
29.6±15.9
48.5±18.5
49.0±21.0
35.3±10.3
43.6±11.9
ESN
108.2±30.2
150.4±45.3②
191.8±50.7②
, http://www.100md.com
114.8±37.3
134.2±36.5
ESP
112.2±28.7
164.5±38.4②
162.1±33.9②
123.9±29.0
160.3±42.0①
注：BIE和SIE时与REST1相比：①P<0.05，②P<0.01；DEmax与REST2时相比：①P<0.05，②P<0.01
, 百拇医药
REST1：安静时；BIE：最大短暂等长收缩运动；SIE：最大持续等长收缩运动；REST2：SIE后10min；DEmax：动力性运动终点；NOR：正常组；ESN：运动试验阴性组；ESP：运动试验阳性组
NOR组SIE时血浆L-EK和β-END的净释放率均高于BIE(P<0.05)，ESN组SIE时血浆DYN净释放率明显高于BIE(P<0.05)和DE(P<0.01)。
SIE时NOR组L-EK净释放率高于其余两组(P<0.05)，BIE时各组L-EK净释放率无组间差异。BIE及SIE时，各组血浆β-END和DYN的净释放率组间无差异。
2.2 等长收缩运动的心血管反应 除ESP组DE时Δ%HR、Δ%RPP与SIE时无明显差异外，各组DE时Δ%HR、Δ%RPP均高于两种IE(P<0.01)。NOR组DE时Δ%SBP高于BIE(P<0.01)。NOR组与ESN组SIE时Δ%SBP均高于BIE(P<0.05)。各组Δ%DBP则均以SIE时最大(P<0.05)。NOR组DE时Δ%EF、Δ%SF、Δ%CO、Δ%E/A均高于两种IE(P<0.01)，Δ%SV与两种IE相似。除ESN组两种IE时的Δ%CO明显低于DE(P<0.01)外，ESN组和ESP组三种运动方式的Δ%EF、Δ%SF、Δ%CO、Δ%SV及Δ%E/A均无明显差异。以上血液动力学及心功能变化见表2和表3。
, http://www.100md.com
表2 不同运动方式的血液动力学反应比较 (n=10,
±s)Δ%HR
Δ%SBP
Δ%DBP
Δ%RPP
BIE
NOR
8.0±6.1
8.9±10.1
10.9±11.8
17.4±10.8
, 百拇医药
ESN
11.3±12.4
16.9±8.6
13.7±13.2
30.0±15.5
ESP
13.2±11.4
13.0±10.4
10.7±8.4
28.0±17.6
SIE
NOR
, http://www.100md.com
17.0±12.8
17.9±9.3
22.6±9.1
38.6±25.0
ESN
23.9±15.8
29.8±11.6
26.1±17.3
61.2±27.0
ESP
24.9±21.0
16.0±10.6
, 百拇医药
17.1±12.8
45.3±32.1
DEmax
NOR
54.6±17.4
25.5±12.1
6.9±9.6
94.5±32.7
ESN
63.5±41.6
20.8±15.5
10.5±10.5
, http://www.100md.com
71.8±38.8
ESP
38.2±17.1
23.3±15.2
5.0±6.2
100.1±68.8
注：BIE：最大短暂等长收缩运动；SIE：最大持续等长收缩运动；DEmax：动力性运动终点
NOR：正常组；ESN：运动试验阴性组；ESP：运动试验阳性组；Δ%:增加率
表3 不同运动方式心功能反应的比较 (n=10,
±s), 百拇医药
Δ%SV
Δ%CO
Δ%EF
Δ%SF
Δ%E/A
BIE
NOR
19.7±24.2
28.5±21.1
10.2±7.6
16.0±11.8
16.5±25.6
, 百拇医药 ESN
13.8±12.9
27.2±25.5
8.3±10.5
12.2±16.5
21.4±30.6
ESP
13.9±20.9
29.7±30.4
1.2±11.4
2.8±16.4
-3.0±17.6
, 百拇医药
SIE
NOR
17.6±15.6
36.8±16.3
7.8±8.9
13.8±10.3
9.5±16.4
ESN
9.4±21.8
35.6±30.2
5.6±10.1
7.2±13.4
, http://www.100md.com
31.2±32.1
ESP
9.8±28.5
36.5±35.9
2.7±12.8
4.2±18.1
-7.2±21.0
DEmax
NOR
22.2±17.7
89.4±37.2
27.4±18.8
, http://www.100md.com
35.7±21.9
86.4±68.9
ESN
13.9±17.5
84.0±42.9
12.3±16.3
19.8±26.3
62.3±47.0
ESP
-4.9±24.0
30.3±30.7
-1.4±19.0
, 百拇医药
-7.3±19.8
13.4±38.8
注：BIE：最大短暂等长收缩运动；SIE：最大持续等长收缩运动；DEmax：动力性运动终点
NOR：正常组；ESN：运动试验阴性组；ESP：运动试验阳性组；Δ%：增加率
2.3 等长收缩运动的EOPs反应与心肌缺血 各组两种IE时血浆β-END、DYN净释放率组间无差异。SIE时NOR组L-EK净释放率高于其余两组(P<0.05)，ESN与ESP组间无差异。BIE时各组L-EK净释放率组间无差异。
2.4 等长收缩运动的握力与血浆EOPs 各组SIE时的握力值均明显低于BIE(P<0.01)，组间比较无显著差异。两种IE时的EOPs反应与握力大小无相关性。
, http://www.100md.com
2.5 等长收缩运动时血浆EOPs与血液动力学及心功能的关系2.5.1 亮脑啡肽：NOR组BIE和SIE时的L-EK与DBP正相关(r=0.67，P<0.05；r=0.66，P<0.05)，与HR 负相关(r=-0.71，P<0.05)；ESN组SIE时的L-EK与DBP呈正相关(r=0.65，P<0.05)；ESP组BIE时的L-EK与EF、SF、SV呈负相关(r=-0.93，P<0.01；r=-0.78，P<0.01；r=-0.65，P<0.05)。
2.5.2 β-END：NOR组两种IE时的β-END与血液动力学及心功能间无相关性。ESN组BIE时的β-END与SF呈正相关(r=0.67，P<0.05)，SIE时与EF、SV呈正相关(r=0.85，P<0.01；r=0.89，P<0.01)。ESP组BIE时的β-END与EF、SF呈负相关(r=-0.78，P<0.01；r=-0.79，P<0.01)，SIE时与SV呈负相关(r=-0.68，P<0.05)。
, 百拇医药
2.5.3 DYN：NOR组BIE时血浆DYN与RPP呈负相关(r=-0.79，P<0.01)。ESN组SIE时血浆DYN与DBP呈正相关(r=0.78，P<0.01)。
3 讨论 近年来，有关EOPs的研究日渐深入。EOPs既具有神经递质、神经调质的功能，又具有内分泌激素的功能，是一个潜在的心血管调节系统。在应激状态下，EOPs系统被激活，血浆中EOPs含量增加，它们可能①通过血脑屏障入脑，对下丘脑和极后区等部位的心血管中枢进行调节；②作用于心脏或肺内的化学感受器，反射性调节心血管系统的功能；③通过外周作用对心血管系统的植物神经支配及体液支配因素进行调节；④由于心脏和血管本身存在少量EOPs受体，因此EOPs也可能对心血管系统具有直接作用〔1,2〕。
3.1 等长收缩运动的血浆EOPs反应 作为一种生理性应激，IE可引起EOPs释放。蓝敏对18例健康青年的研究表明主观极量IE 3min后血浆EOPs均高于安静时〔3〕。IE时EOPs释放的机制可能包括运动加压反射〔4，5〕和中枢命令〔6〕两方面。
, 百拇医药
电刺激被动IE与主动IE相比，前者血浆DYN明显低，提示中枢指令对血浆DYN的调节作用〔3〕。IE的中枢命令较DE强，而SIE由于中枢作用持续时间长于BIE，因此SIE的中枢命令最强，BIE次之，DE最弱。由此推测：SIE对血浆EOPs释放的影响最大。本研究显示：BIE及SIE时，除NOR组DYN无明显升高外，其余各组血浆EOPs均明显升高。NOR组SIE时L-EK和β-END的净释放率均高于BIE；ESN组SIE时DYN净释放率高于BIE和DE。上述结果基本符合我们的假说。此外，两种IE时EOPs值与握力大小无相关性，说明运动绝对负荷对IE时EOPs释放无影响，中枢命令对IE时EOPs的释放起主要作用。
本研究在国际上首次研究冠心病人IE的EOPs反应，结果表明冠心病人两种IE的EOPs反应与正常人相似。
3.2 运动时血浆EOPs反应与心肌缺血关系 IE和DE时各组β-END、DYN的净释放率无组间差异。虽然SIE时NOR组L-EK净释放率高于其余两组，但ESN与ESP组无显著差异。提示运动中EOPs的释放与缺血无关。SIE时各组L-EK的绝对值并无组间差异，NOR组L-EK净释放率较高是否与其安静值明显低于其余两组有关尚待研究。
, http://www.100md.com
长期缺血性疼痛刺激，可导致EOPs大量释放入血，使冠心病人血浆EOPs基础浓度增加〔2〕。李春盛曾报道：急性心肌梗塞组和不稳定型心绞痛组血浆EOPs明显高于正常组〔7〕。冠心病人DYN基础值升高幅度尤其显著〔7〕。本试验中，ESP组L-EK的安静值较NOR组高，ESN组与ESP组DYN的安静值明显高于NOR组，可能与冠心病人长期受缺血性疼痛刺激有关。至于DYN是否与缺血性疼痛刺激关系更为密切，有待进一步研究。
3.3 等长收缩运动时血浆EOPs反应对心血管系统的调节作用 运动时EOPs对心血管系统的调节与植物神经系统有密切关系。当一定强度的运动促使交感神经兴奋，肾上腺髓质分泌大量儿茶酚胺入血时，ENK也同时分泌，通过突触前抑制减少乙酰胆碱释放或通过非竞争性突触后抑制，降低肾上腺髓质对乙酰胆碱的敏感性，从而抑制儿茶酚胺的分泌；另一方面，EOPs可作用于交感神经末梢，抑制去甲肾上腺素的释放〔1〕。有研究报道：80%VO2max强度运动时，使用纳洛酮(EOPs受体拮抗剂)组血浆肾上腺素和去甲肾上腺素浓度高于对照组〔8〕。交感神经刺激时，心内神经末梢EOPs与儿茶酚胺共同释放，作用于心内各自受体，阿片肽δ受体激动剂L-EK可显著抑制肾上腺素能β1受体的作用，纳洛酮可拮抗该抑制效应，该效应是通过百日咳毒素敏感的Gi蛋白介导，抑制CAMP释放引起的〔9,10〕。运动时EOPs的释放对冠心病人也有意义〔11〕。运动中皮质醇减少而甲脑啡肽增多的老年缺血性心脏病组运动耐力及心血管适应能力较好，提示：运动中EOPs对应激反应的调制作用是减少心血管疾病风险的一个重要机制〔12〕。由此可见，当机体处于运动这一特殊生理状态下时，交感-肾上腺系统与EOPs系统均被激活，EOPs通过对交感-肾上腺系统的调节，使整体水平的心血管活动达到平衡，既适应活动的需要，又避免过激的反应，这对冠心病人减少运动时心血管意外具有重要作用。本研究显示：NOR组两种IE时Δ%HR、Δ%SBP、Δ%RPP、Δ%EF、Δ%SF、Δ%CO均低于DE；冠心病人与正常人相似，ESN组两种IE时的Δ%HR、Δ%RPP、Δ%CO明显低于DE，ESP组BIE时Δ%HR、Δ%RPP低于DE。同时，NOR组BIE时HR与L-EK呈负相关，RPP与DYN也呈负相关；ESP组BIE时的L-EK、β-END与EF、SF、SV呈负相关，SIE时的β-END与SV呈负相关。上述结果表明，IE时可能由于中枢命令较强，EOPs释放较多，可抑制交感冲动，从而降低HR，减弱心肌收缩力，使心肌耗氧量减少，因此可减少冠心病人心肌缺血的发生率；由于IE的心血管反应以中枢调控为主，而EOPs的释放也与中枢命令有密切关系，因此推测EOPs可能参与IE心血管反应中枢命令的调控机制，但还有待进一步研究。
, 百拇医药
延髓腹外侧区和背侧迷走复合体(包括孤束核和迷走神经背核)富含EOPs及其受体，对BP的稳定起重要调节作用〔4〕。本试验中各组Δ%DBP均以SIE时最高；NOR组在BIE、SIE时，L-EK与DBP正相关；ESN组SIE时的L-EK、DYN与DBP也呈正相关。DBP增加是IE一个重要的血液动力学特征，也是IE时心肌缺血发生率较低的主要解释之一，因此IE时EOPs释放与DBP反应的因果关系值得进一步探讨。
4 结论 冠心病人等长收缩运动的血浆EOPs反应与正常人类似。等长收缩运动时血浆EOPs的释放与心肌缺血无直接关联。等长收缩运动，尤其是主观极量持续等长收缩运动时中枢命令较强，血浆EOPs释放较多，可能有助于降低交感神经兴奋性，减少冠心病人的运动风险。
* 本文为江苏省科委自然科学基金课题，项目编号：BK95082311
5 参考文献 [1]吴其夏. 体液因素和血液循环病理生理学. 北京：北京医科大学和中国协和医科大学联合出版社, 1991.115～117.
, 百拇医药
[2]韩金旺. 阿片肽对心血管功能的影响(综述). 皖南医学院学报, 1995, 14(1): 71
[3]蓝敏, 励建安, 周士枋, 等. 血浆内啡肽在等长收缩运动时对心血管运动反应的调节. 中华物理医学杂志, 1998, 20(2): 105
[4]Kunos G, Ciriello J. Central Neural Mechanisms in Cardiovascular Regulation. Boston, Birkhauser, 1991.123～133.
[5]Farrell PA, Ebert TJ, Kampine JP, et al. Naloxone augments muscle sympathetic nerve activity during isometric exercise in humans. Am J Physiol, 1991, 260: E379-388.
, http://www.100md.com
[6]Kajer. Hormonal and metabolic responses to exercise in humans? Effect of sensory nervous blockade. Am J Physiol, 1989, 257: E95.
[7]李春盛, 高秀兰，田茹敏, 等. 急性心肌梗塞患者血浆阿片肽和精氨酸加压素含量及其临床意义. 中国危重病急救医学, 1996, 8(5): 287.
[8]Angelopoulos TJ, Denys BG, Weikart C, et al. Endogenous opioids may modulate catecholamine secretion during high intensity exercise. Eur J Appl Physiol, 1995: 70.
[9]PePe S, Xiao RP, Charlene H, et al. "Cross talk" between opioid peptide and adrenergic receptor signaling in isolated rat heart. Circulation, 1997, 95(8): 2122.
, http://www.100md.com
[10]Xiao RP, PePe S, Spurgeon HA, et al. Opioid peptide receptor stimulation reverses β-adrenergic effects in cat heart cells. Am J Physiol, 1997, 272(2pt2): H797.
[11]Lishmanov IuB, Maslov LN, Khaliulin IG, et al. Role of enkephalines in the mechanism of anti-arrhythmia effects of adaptation in acute myocardial ischemia. Vestn Ross Akad Med Nauk, 1992, 3: 5.
[12]Korkvshko OV, Frolkis MV, Shatilo VB, et al. Hormonal and autonomic reactions to exercise in elderly healthy subjects and patients with ischemic heart disease. Acta Clin Belg, 1990, 45: 164.
收稿日期：1998-09-18, 百拇医药