張磊

（泰山醫(yī)學(xué)院運動醫(yī)學(xué)與康復(fù)學(xué)院 山東泰安 271000）

氫水對運動性貧血的防治研究

張磊

（泰山醫(yī)學(xué)院運動醫(yī)學(xué)與康復(fù)學(xué)院 山東泰安 271000）

氫氣是一種高效，無毒的氧自由基清除劑，研究表明氫氣能通過清除氧自由基減輕缺血、中毒引起的心肝腎以及胃腸和神經(jīng)等多種組織損傷，促進潰瘍的修復(fù)。本研究通過觀察注射氫鹽水對運動性貧血大鼠紅細胞及鐵代謝指標的影響，探討防治運動性貧血的新思路和方法。結(jié)果表明，在建立大鼠運動性貧血模型后，注射氫鹽水大鼠的血紅蛋白（Hb）、紅細胞計數(shù)（RBC）和紅細胞壓積（Hct）等指標明顯高于實驗對照組。注射氫鹽水可減少紅細胞氧化損傷造成的溶血，提高紅細胞相關(guān)指標，改善大鼠的運動性貧血狀況。

氫鹽水 運動性貧血 大鼠 紅細胞氧化損傷

氫氣是一種高效,無毒的氧自由基清除劑,近年來氫氣作為一種治療疾病的抗氧化劑廣受關(guān)注［2］［3］。氫氣能通過清除氧自由基減輕缺血、中毒引起的心肝腎以及胃腸和神經(jīng)等多種組織損傷,促進潰瘍的修復(fù)［4-6］。且富氫鹽水價格低廉,易獲取,還能達到抗炎、抗氧化、減輕組織損傷的作用,在運動性貧血的防治研究領(lǐng)域能提供新的思路和應(yīng)用價值。

1 材料與方法

1.1 氫鹽水

在0.5MPa下將氫氣溶解于生理鹽水中,4h后達到飽和,氫氣濃度約為0.6mmol/L。r射線消毒后無死腔的裝于鋁袋中,4℃常壓保存［7］。

1.2 實驗動物

同種同批健康清潔級雄性SD大鼠32只,每只體重約300g,3月齡,隨機分成4組,每組8只。分籠飼養(yǎng),每籠4只。室溫22±2℃,濕度50 ±5%。分組情況詳見表1。

1.3 實驗方案

參照趙杰修等［8］建立大鼠運動性貧血模型。A組大鼠不進行跑臺訓(xùn)練,B、C、D組大鼠進行遞增負荷跑臺訓(xùn)練9周。每周訓(xùn)練6天,跑臺速度30m/min,跑臺坡度0度。前兩周每天訓(xùn)練一次,之后每天訓(xùn)練兩次。初次訓(xùn)練時間1min,之后以2min/次的幅度遞增。六周以后根據(jù)大鼠跑臺情況調(diào)整跑臺時間,給予C、D兩組注射氫鹽水干預(yù)。具體訓(xùn)練計劃見表2。

表1 大鼠分組

表2 大鼠遞增負荷跑臺訓(xùn)練計劃（min/次）

表3 遞增負荷運動后大鼠紅細胞指標的變化

表4 大鼠遞增負荷訓(xùn)練后血清鐵指標變化

圖1：大鼠遞增負荷訓(xùn)練后血清鐵指標變化

在訓(xùn)練過程中有時會出現(xiàn)大鼠力竭狀況,表現(xiàn)為連續(xù)施加機械刺激后大鼠不能繼續(xù)跑動,后腹部觸地等,可適當(dāng)休息3～4min。

1.4 取樣

第9周最后一次訓(xùn)練結(jié)束24h后,給大鼠注射2%的戊巴比妥鈉,麻醉后腹腔主動脈取血,留樣后4℃,3000r/min離心15min分離血清,4℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.5 測試指標與方法

腹腔主動脈取血用Sysmex SF-3000血細胞分析儀測定血紅蛋白（Hb）、紅細胞數(shù)目（RBC）、紅細胞壓積（Hct）、紅細胞平均血紅蛋白量（MCH）和紅細胞平均血紅蛋白濃度（MCHC）等紅細胞相關(guān)指標。

血清用全自動生化分析儀測定血清鐵（SI）、總鐵蛋白結(jié)合力（TIBC）和血清轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度（TS）。

1.6 數(shù)據(jù)處理方法

實驗數(shù)據(jù)用spss統(tǒng)計軟件進行one-way ANOVA檢驗,P＜0. 05為顯著性水平,P＜0.01為非常顯著性水平。實驗數(shù)據(jù)均由平均數(shù)±標準差表示。

2 結(jié)果

2.1 遞增負荷運動后大鼠紅細胞指標的變化

由表3可看出,遞增負荷跑臺運動9周后,B組大鼠紅細胞數(shù)目RBC顯著低于A組（P＜0.05）,血紅蛋白Hb和紅細胞壓積Hct非常顯著性低于A組（P＜0.01）。注射氫鹽水組的Hb、RBC和Hct均顯著性高于B組（P＜0.05）。3組運動組的MCH、MCHC均明顯低于安靜對照組,但組間無顯著性差異。

2.2 遞增負荷運動后大鼠血清鐵指標的變化

注射氫鹽水的C、D組的SI濃度比運動對照B組分別增加了23. 1%和14.9%,但組間沒有顯著性差異（P＞0.05）。B、C、D組的TIBC與安靜對照A組相比分別增加了17.6%、9.8%和13.3%,但組間無顯著性差異。運動對照B組的TS較安靜對照A組低8.4%,但差異不顯著（P＞0.05）。注射氫鹽水C、D組的TS較安靜對照A組分別提高了9.8%和3.7%,組間無顯著性差異。各組具體指標見表4。

3 分析與討論

3.1 遞增負荷運動后大鼠紅細胞指標的變化

9周后,運動對照B組的RBC、MCHC顯著性低于安靜對照A組（P＜0.05）,Hb和Hct非常顯著性低于A組（P＜0.01）。雖然MCH指標差異不顯著但與A組相比有明顯下降。紅細胞主要指標的顯著性下降說明大鼠運動性貧血模型造模的成功［9］。

3.2 注射氫鹽水對大鼠紅細胞指標的影響

注射氫鹽水C組和聯(lián)合注射氫鹽水D組大鼠的Hb、RBC和Hct均顯著性高于運動對照B組,但組間無顯著性差異,與安靜對照A組無顯著性差異。說明對大鼠腹腔注射氫鹽水能改善大鼠的運動性貧血狀況。但運動前后聯(lián)合注射氫鹽水的效果并不明顯優(yōu)于運動前單次注射。所以關(guān)于氫鹽水的劑量和補充方式還有待進一步的研究。

3.3 注射氫鹽水對大鼠血清鐵指標的影響

鐵參與體內(nèi)血紅蛋白的組成,構(gòu)成呼吸鏈和相關(guān)酶的組成成分,決定氧的轉(zhuǎn)運能力,直接影響機體的物質(zhì)能量代謝［10］。運動員在高強度強負荷運動訓(xùn)練后易發(fā)生機體的鐵代謝紊亂,造成鐵丟失,鐵儲備降低［11-13］。由圖1可看出,雖然SI、TIBC和TS指標各組間無顯著性差異,但C、D組的SI和TS均比A組的對應(yīng)指標有所提高且TIBC指標低于B組。這說明給予運動性貧血的大鼠注射氫鹽水可提高大鼠體內(nèi)SI濃度,提高鐵儲備,緩解機體動用儲備鐵,改善大鼠貧血狀況。

4 結(jié)論

運動性貧血是限制運動員成績提高的一個重要因素,其機制尚未完全清楚。研究人員不斷的對其進行研究,采取合理高效的方法預(yù)防運動性貧血的發(fā)生和發(fā)展,提高運動員的訓(xùn)練效果和運動能力。本研究參照趙杰修等［5］大鼠運動性貧血的建模方法造模成功。9周后,運動對照組大鼠的紅細胞相關(guān)指標顯著性下降,出現(xiàn)運動性貧血狀況。給予腹腔注射氫鹽水的大鼠紅細胞相關(guān)指標顯著性高于運動對照組,與安靜對照組無顯著性差異。且注射氫鹽水組大鼠的血清鐵指標優(yōu)于運動對照組。說明腹腔注射氫鹽水可改善大鼠的運動性貧血狀況。氫鹽水是一種廉價易得的氧自由基清除劑,通過減少氧自由基的生成和紅細胞氧化損傷減輕和改善運動性貧血狀況。雖然其具體機制尚未完全研究清楚,但近幾年來氫氣作為一種治療疾病的抗氧化劑備受關(guān)注,這將給我們在運動性貧血的防治研究領(lǐng)域提供新的思路和方法。

［1］David J， Shaskey， Gary A， et al. Sports haematology［J］. Sports Med，2000，29（1）：27-38.

［2］揣云海，孫學(xué)軍，蔡建明. 氫氣生物學(xué)及其醫(yī)學(xué)應(yīng)用［J］. 生物物理學(xué)報，2012，09：705-718.

［3］扈紅蕾，白冰玉. 氫氣在抗損傷實驗研究中的應(yīng)用探討［J］. 現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生，2012，23：3678.

［4］Ohsawa I，Nishimaki K，Yamagata K，et al.Consumption of hydrogen water prevents atherosclerosis in apolipoprotein E knockout mice［J］. Biochem Biophys Res Commun，2008，377（4）：1195-1198.

［5］蔡建美.富氫水對新生大鼠腦缺血損傷的神經(jīng)保護作用研究［D］.第二軍醫(yī)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2009.

［6］陳涵.富氫水和高壓氧預(yù)處理對腸缺血再灌注損傷保護作用的研究［D］.第二軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文，2010.

［7］秦秀軍，安全，張偉，李建國，李煒賓，李幼忱，聞建華. 富氫水制備及保存方法的初步研究［J］. 癌變.畸變.突變，2013，06：457-460.

［8］趙杰修，田野，曹建民，等.大鼠運動性貧血模型的研究進展［J］. 北京體育大學(xué)學(xué)報，2004，26（4）：478-480.

［9］Schmidi W.maasen N.Tegtbur U. et al. Changes in plasma volume and red cell formation after amarathon competition. Eur JAppl physiol，1989， 58：453-458.

［10］Ruclcman K， Sherman A. Effects of exercise on iron and coppermetabolism in rats［J］. J Nutr，1981，111：1593-1601.

［11］Klingshirn LA， Pate RR. Effect of iron supplementation on endurance ca-pacity in iron-depleted female runners［J］. Med Sci Sports Exerc，1992， 24（7）：819-824.

［12］Weight LM， Jacobs P， Noakes TD. Dietary iron deficiency and sports anaemia［J］. Br J Nutr，1992，68（1）：253-260.

［13］錢忠明，肖德生，王沁.運動性缺鐵研究進展［J］.中國運動醫(yī)學(xué)雜志，1998，2：151-154.

Hydrogen is an efficient and nontoxic scavenger of oxygen free radicals， research shows that hydrogen can alleviate ischemia ，poisoning caused by the liver and kidney，gastrointestinal and other nerve tissue injury by scavenging oxygen free radicals， promote ulcer repair. In this research， we studied the effect the erythrocytes and iron metabolism in rats with sports anemia by injecting hydrogen saline， and to explore new ideas and methods to prevent and treat sports anemia. The results showed that the hemoglobin （Hb）， the quantity of the erythrocyte （RBC） and hematokrit （Hct） were significantly higher than those in the control group after the sports anemia rat model established. Inject hydrogen saline can reduce the erythrocytes oxidative damage caused by hemolysis， improve the erythrocytes related indicators， improve the sports anemia in rats.

hydrogen saline； sports anemia；rats； erythrocytes oxidative damages運動性貧血是指由于長期大量運動訓(xùn)練導(dǎo)致的體內(nèi)單位容積血液中血紅蛋白和紅細胞數(shù)降低的現(xiàn)象,往往導(dǎo)致運動員的運動能力下降。研究表明,長期或大量運動導(dǎo)致的消化道出血和血管內(nèi)溶血在運動性貧血的發(fā)生中起著重要作用。此外,紅細胞氧化損傷是溶血的另一重要原因。運動時自由基生成增加,紅細胞膜在自由基的作用下可形成脂質(zhì)自由基,發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng),使膜磷脂降解和變異導(dǎo)致紅細胞脆性增加。脂質(zhì)過氧化是自由基引起的一系列反應(yīng),其中間產(chǎn)物自由基及最終產(chǎn)物丙二醛（MDA）對膜的結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生嚴重的損傷,影響膜的功能。此外,紅細胞膜上又含有大量多不飽和脂肪酸,因此特別容易引起脂質(zhì)過氧化損傷。因此通過減少氧自由基的生成和脂質(zhì)過氧化對于減輕和改善運動性貧血至關(guān)重要［1］。

R-33

A

1674-2060（2016）03-0207-02