林微微，陳慧佳，蔡力，韓照岐

高原訓(xùn)練對游泳運動員凝血纖溶系統(tǒng)的影響

林微微*，陳慧佳，蔡力，韓照岐

浙江體育職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 311231

目的：通過TF、TFPI-1、TF/TFPI-1以及t-PA、PAI-1、t-PA/PAI-1的變化情況，分析高原訓(xùn)練對游泳運動員血液凝血纖溶功能的影響。方法：10名游泳運動員在昆明體育訓(xùn)練基地進行高原訓(xùn)練，高原訓(xùn)練前5天及高原訓(xùn)練第3、10、17、24、31天清晨空腹抽取靜脈血，采用酶聯(lián)免疫法檢測HIF-1、TF、TFPI-1、t-PA、PAI-1的含量變化。結(jié)果：HIF-1：高原訓(xùn)練第10天的HIF-1顯著高于高原訓(xùn)練前5天及第3天水平；第31天的HIF-1顯著低于第10天水平。TF、TFPI-1：高原訓(xùn)練第10天的TF、TFPI-1顯著高于高原訓(xùn)練前5天水平；第17天的TF顯著低于第10天水平；第17天的TF/TFPI-1顯著或非常顯著低于高原訓(xùn)練前5天、第3天及第10天水平；第31天的TF/TFPI-1非常顯著低于高原訓(xùn)練前5天水平。t-PA：高原訓(xùn)練第10天的t-PA顯著高于前5天水平；第17天的t-PA顯著或非常顯著高于高原訓(xùn)練前5天及第3天水平；第24、31天的t-PA顯著高于高原訓(xùn)練前5天水平，同時，顯著低于第17天水平。PAI-1：高原訓(xùn)練第17天的PAI-1顯著或非常顯著高于高原訓(xùn)練前5天、第3天及第10天水平；第24、31天的PAI-1顯著低于第17天水平。t-PA/PAI-1：高原訓(xùn)練期間的t-PA/PAI-1均顯著或非常顯著高于高原訓(xùn)練前5天水平。結(jié)論：在高原訓(xùn)練中，游泳運動員血液凝血功能先升后降，但纖溶功能維持較高水平，從而避免促凝可能引起的血栓形成。

游泳；高原訓(xùn)練；低氧誘導(dǎo)因子-1；凝血；纖溶

高水平的競技狀態(tài)體現(xiàn)與高質(zhì)量的訓(xùn)練計劃制定密不可分。其中，高原訓(xùn)練是一把“雙刃劍”，其雖然能顯著提高有氧工作能力，但也可能因為運動員對高原訓(xùn)練的不適應(yīng)，明顯降低運動能力或影響競技運動壽命。在低氧或高原環(huán)境的不適癥中，較為明顯的癥狀有急性肺栓塞、肺動脈高壓、心血管反應(yīng)等，可能的原因為低氧刺激下，交感神經(jīng)興奮性提高，外周化學(xué)感受器激發(fā)腎臟反應(yīng)及體液調(diào)節(jié)激素的改變，從而引起脫水及尿鈉排泄增加（郭紅，2006），造成血液粘滯度增大，內(nèi)皮細胞損傷程度增加，血液的凝固性增加，而纖溶功能受到抑制，血液凝血與纖溶活性動態(tài)平衡的破壞使肺小動脈內(nèi)形成血栓（張存娟等，2021；張舒婷，2020）?？梢?，凝血纖溶系統(tǒng)的狀態(tài)與高原不適癥的發(fā)生有密切關(guān)系，但目前鮮見高原訓(xùn)練對運動員凝血、纖溶系統(tǒng)變化的相關(guān)報道。

本研究選取低氧誘導(dǎo)因子-1（hypoxia-inducible factor-1，HIF-1）、組織因子（tissue factor，TF）、組織因子途徑抑制物-1（tissue factor pathway inhibitor-1，TFPI-1）、組織型纖溶酶原激活物（tissue-type plasminogen activator，t-PA）、纖溶酶原激活物抑制物（plasminogen activator inhibitor-1，PAI-1）作為低氧反應(yīng)、凝血功能及纖溶功能的衡量指標(biāo)，探討高原訓(xùn)練對游泳運動員凝血與纖溶系統(tǒng)的影響，初步觀察游泳運動員對高原訓(xùn)練的適應(yīng)情況。

1 研究對象與方法

1.1　研究對象

浙江省游泳隊10名運動員［年齡為（16.00±2.62）歲，身高為（176.10±9.96）cm，體質(zhì)量為（68.10±12.57）kg］，均為運動健將及以上運動員技術(shù)等級。被試在測試期間進行常規(guī)機能監(jiān)控，身體狀況良好，未患任何疾病。

1.2　研究方法

游泳運動員進行5周的高原訓(xùn)練，訓(xùn)練地點為昆明體育訓(xùn)練基地（海拔為1 888 m）。測試于每周一清晨（除高原訓(xùn)練第3天外）進行，具體時間為高原訓(xùn)練前5天（以下簡稱“前5天”）以及高原訓(xùn)練第3、10、17、24、31天7∶00空腹抽取靜脈血5 mL，分離血清，-20 ℃保存。使用華東電子DG 5033A酶標(biāo)儀測定血清HIF-1、TF、TFPI-1、t-PA、PAI-1的吸光度，按說明書制作標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖1～圖5），得出回歸方程后，計算各樣本中HIF-1、TF、TFPI-1、t-PA、PAI-1的濃度。

圖1 血清HIF-1的標(biāo)準(zhǔn)曲線及回歸方程

Figure 1. Standard Curve and Regression Equation of Serum HIF-1

圖2 血清TF的標(biāo)準(zhǔn)曲線及回歸方程

Figure 2. Standard Curve and Regression Equation of Serum TF

圖3 血清TFPI-1的標(biāo)準(zhǔn)曲線及回歸方程

Figure 3. Standard Curve and Regression Equation of Serum TFPI-1

圖4 血清t-PA的標(biāo)準(zhǔn)曲線及回歸方程

Figure 4. Standard Curve and Regression Equation of Serum t-PA

圖5 血清PAI-1的標(biāo)準(zhǔn)曲線及回歸方程

Figure 5. Standard Curve and Regression Equation of Serum PAI-1

1.3　統(tǒng)計學(xué)處理

為使各項血液指標(biāo)盡量避免受到血容量變化的影響，首先用血球壓積值對血液生化指標(biāo)進行體積修正處理（張漓等，2014）。

液體類生化指標(biāo)=指標(biāo)測試值×（1-同期測得的血球壓積值）/（1-血球壓積基礎(chǔ)值）

式中，血球壓積基礎(chǔ)值為高原訓(xùn)練前測定的血球壓積值。

采用SPSS 25.0對各指標(biāo)數(shù)據(jù)進行單因素重復(fù)測量方差分析檢驗，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，＜0.05為顯著性差異，＜0.01為非常顯著性差異。同時，將TF、TFPI-1、t-PA、PAI-1與HIF-1進行Pearson法相關(guān)性分析，＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

HIF-1：高原訓(xùn)練第10天的HIF-1顯著高于前5天及第3天水平；第31天的HIF-1顯著低于第10天水平（表1）。

表1　高原訓(xùn)練對HIF-1、TF、TFPI-1、t-PA、PAI-1的影響

注：與前5天對比，*＜0.05，**＜0.01；與第3天對比，&＜0.05，&&＜0.01；與第10天對比，$＜0.05，$$＜0.01；與第17天對比，#＜0.05，##＜0.01。

TF、TFPI-1：高原訓(xùn)練第10天的TF、TFPI-1顯著高于前5天水平；第17天的TF顯著低于第10天水平（表1）。

表2　HIF-1與TF、TFPI-1、t-PA、PAI-1之間的相關(guān)性

TF/TFPI-1：高原訓(xùn)練第17天的TF/TFPI-1顯著或非常顯著低于前5天、第3天及第10天水平；第31天的TF/TFPI-1非常顯著低于前5天水平（表1）。

t-PA：高原訓(xùn)練第10天的t-PA顯著高于前5天水平；第17天的t-PA顯著或非常顯著高于前5天及第3天水平；第24天、第31天的t-PA顯著高于前5天水平，同時，顯著低于第17天水平（表1）。

PAI-1：高原訓(xùn)練第17天的PAI-1顯著或非常顯著高于前5天、第3天及第10天水平；第24天、第31天的PAI-1顯著或非常顯著低于第17天水平（表1）。

t-PA/PAI-1：高原訓(xùn)練期間的t-PA/PAI-1均顯著或非常顯著高于前5天水平（表1）。

TF與HIF-1的相關(guān)系數(shù)為0.912（＜0.001），TFPI-1與HIF-1的相關(guān)系數(shù)為0.951（＜0.001）；HIF-1與TF、TFPI-1含量之間均呈強正線性相關(guān)，HIF-1與t-PA、PAI-1含量之間無相關(guān)性（表2）。

3　分析與討論

3.1　高原訓(xùn)練對HIF-1的影響

HIF-1是機體在低氧環(huán)境下維持有氧穩(wěn)態(tài)的主要因素。當(dāng)細胞內(nèi)氧濃度降低時，可觸發(fā)HIF-1的激活，其作用于低氧反應(yīng)基因HRG（靶基因/目的基因）的5’啟動子或3’增強子序列，調(diào)控多種下游靶基因的表達，影響多種生理過程，介導(dǎo)機體缺氧適應(yīng)性反應(yīng)（潘秀清，2015）。本研究表明，HIF-1與TF、TFPI-1含量之間存在強正線性相關(guān)（表2），血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是TF轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)物，HIF-1通過提高VEGF的表達水平間接激活TF轉(zhuǎn)錄水平（王雪冰等，2009）。但HIF-1與t-PA、PAI-1含量之間無相關(guān)性，表明纖溶系統(tǒng)不受HIF-1的調(diào)控。

徐建方等（2011）研究表明，在模擬海拔3 500 m的氧濃度下，經(jīng)過4周恒定負荷低氧訓(xùn)練后，高住高練組HIF-1α mRNA的表達較低住低練組有非常顯著升高。王雪冰等（2013）研究表明，與恒定負荷低住低練相比，4周恒定負荷高住高練后大鼠腓腸肌HIF-1α mRNA呈下降趨勢；而遞增負荷高住高練對大鼠腓腸肌HIF-1α mRNA表達有一定促進作用。本研究與上述研究結(jié)果相似但又有所不同，主要原因可能是本研究為人體實驗，且根據(jù)運動員的訓(xùn)練備戰(zhàn)情況選擇海拔高度及訓(xùn)練計劃等。運動員開始高原訓(xùn)練后，首先進行適應(yīng)性訓(xùn)練，再逐漸增大訓(xùn)練量。在第3天時，主要刺激為低氧環(huán)境，說明運動員對高原訓(xùn)練的氧濃度較為適應(yīng)；第10天時，刺激因素除低氧環(huán)境外，還有運動訓(xùn)練計劃導(dǎo)致的低氧負荷，這2種因素的雙重刺激導(dǎo)致HIF-1的含量顯著增加，引起血管增生等一系列致使缺氧的反應(yīng)；隨著運動員對高原訓(xùn)練的逐漸適應(yīng)，氧供得到滿足，HIF-1的含量明顯下降，防止了微血管的過度增生且穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，但仍高于高原訓(xùn)練前水平。

3.2　高原訓(xùn)練對TF、TFPI-1的影響

在正常情況下，機體組織含有大量TF，TF抗原選擇性地位于血管壁的中膜和外膜，血管外膜TF含量豐富，而血管內(nèi)膜無TF。這一現(xiàn)象有利于保證血管內(nèi)血液正常流動，以及一旦血管破損時機體迅速激發(fā)凝血系統(tǒng)而止血。TF是目前已知有效的凝血途徑天然啟動物，臨床觀察和實驗依據(jù)均證實，極嚴(yán)重缺氧時TF的表達和活性升高，從而誘導(dǎo)血栓的形成（林微微等，2013；Yuan et al.，2005）。由TF介導(dǎo)的外源性凝血被認(rèn)為對多種血栓栓塞性疾病，包括急性肺栓塞、肺動脈高壓等的發(fā)生具有重要作用。TFPI-1是調(diào)節(jié)TF途徑的主要抑制物之一，TFPI-1含量增加，具有抗血栓作用；TFPI-1含量減少，則促使血栓的形成。提示，TF途徑凝血過程是否啟動取決于TF促凝作用與TFPI-1抗凝作用的平衡狀態(tài)（金峰，2007）。

Stavik等（2016）研究發(fā)現(xiàn)，使用1%氧張力誘導(dǎo)人臍靜脈內(nèi)皮細胞缺氧，缺氧狀態(tài)降低了TFPI mRNA和蛋白質(zhì)水平，并以劑量依賴的方式增加TF mRNA的表達。Rong等（2006）研究表明，在1%的氧濃度下，神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞中TF含量顯著增加。由上述可見，1%的氧濃度下，對TF含量的影響情況較一致，但目前鮮見高原訓(xùn)練對TF、TFPI-1影響的研究。本研究前期對大鼠進行急性低氧耐力訓(xùn)練3天后的TF、TFPI-1變化情況進行測定，發(fā)現(xiàn)低氧耐力運動組的TF、TFPI-1 mRNA表達較常氧安靜組有顯著升高（＜0.05），但TF/TFPI-1無明顯差異（林微微等，2013）。這與本研究結(jié)果相似但又有所區(qū)別，主因是人體實驗中，運動員開始高原訓(xùn)練后有一個適應(yīng)性訓(xùn)練過程。因此，本研究中TF含量在第10天時才出現(xiàn)峰值，第17天時明顯下降，之后與高原訓(xùn)練前無明顯區(qū)別。TFPI-1含量總體上隨TF水平的增加或減弱呈反饋性變化趨勢，從而減弱或中斷外源性凝血途徑級聯(lián)反應(yīng)。

高原訓(xùn)練對TF、TFPI-1含量及比值的影響機制除了與HIF-1相關(guān)外，可能還與以下因素有關(guān)：

1）低氧刺激早期生長反應(yīng)因子-1（early growth response factor-1，Egr-1）表達升高，其與TF基因啟動子區(qū)的12 bp核心序列結(jié)合，引起TF基因表達激活（Li et al.，2013）。

2）高原環(huán)境下，高滲性脫水導(dǎo)致血液粘稠、血流速度減慢等，造成內(nèi)皮細胞受損，激活凝血系統(tǒng)，使TF、TFPI-1含量增加。但隨著運動員對高原訓(xùn)練的適應(yīng)，這種促進作用逐漸消失，TF、TFPI-1含量恢復(fù)至高原訓(xùn)練前水平，且TF/TFPI-1處于較低水平。本研究認(rèn)為，這種凝血功能在正常偏下水平是機體對血液循環(huán)系統(tǒng)改變的一種良好適應(yīng)現(xiàn)象。

3.3　高原訓(xùn)練對 t-PA、PAI-1的影響

血管損傷時，凝血系統(tǒng)被迅速激活，形成的血凝塊可阻斷血流。隨之，血凝塊需被緩慢清除，以恢復(fù)正常的血管結(jié)構(gòu)和血流。纖溶系統(tǒng)的主要功能是清除沉積于血管上的纖維蛋白溶解血凝塊，維持血流通暢。纖溶作用由t-PA啟動，t-PA激活無活性的纖溶酶原形成纖溶酶。纖溶酶降解纖維蛋白使血栓溶解，纖溶系統(tǒng)的抑制作用發(fā)生在PAI-1抑制t-PA。PAI-1通過與t-PA以1∶1的比例結(jié)合調(diào)節(jié)纖溶活性。纖溶活性降低意味著t-PA合成減少或PAI-1合成增加，以及PAI-1的增加大于t-PA。在生理濃度下，人體內(nèi)的纖溶活性由t-PA及其抑制劑（PAI-1）調(diào)節(jié)，t-PA和PAI-1的平衡狀態(tài)決定了纖溶活性的高低（林微微，2009）。

崔建華等（2001）研究發(fā)現(xiàn)，40名被試在進入海拔為3 700～4 000 m高原地區(qū)的7天后，PAI-1顯著高于平原地區(qū)的被試（＜0.05），但長期生活在該海拔地區(qū)與平原地區(qū)的被試相比無顯著性差異（＞0.05）。Zhang等（2016）研究表明，與對照組相比，低氧組PAI-1活性顯著升高，t-PA無明顯變化。上述研究與本研究結(jié)果有所區(qū)別，可能主要在于海拔高度、受試對象、運動干預(yù)等因素。

本研究中，t-PA、PAI-1及t-PA/PAI-1維持在較高水平的可能機制：

1）低氧環(huán)境下，促使兒茶酚胺、腦垂體后葉釋放t-PA釋放激素增多，促進t-PA的合成和釋放。

2）在低壓、低氧及運動負荷等的刺激下，氧化與抗氧化防御之間失衡，活性氧導(dǎo)致內(nèi)皮細胞的損傷及炎癥反應(yīng)等，引起內(nèi)皮細胞釋放t-PA。

3）為了應(yīng)對血液循環(huán)系統(tǒng)的改變，避免促凝可能引起的血栓形成，纖溶活性增加，以抵消促凝的過程。李蘇等（2021）研究表明，纖溶系統(tǒng)的激活可改善血管重塑、心肌代謝等，對于心血管等相關(guān)疾病有預(yù)防和治療作用。提示，t-PA/PAI-1是否可以作為運動員高原訓(xùn)練期間避免高凝血而可能出現(xiàn)凝血纖溶系統(tǒng)紊亂的判斷指標(biāo)，在后續(xù)的研究中需深入研究。

4 小結(jié)

1）高原環(huán)境下的低氧濃度或運動訓(xùn)練導(dǎo)致的低氧負荷均可直接引起HIF-1含量的增加，但隨著高原訓(xùn)練的逐漸適應(yīng)，氧供得到滿足后，HIF-1的含量有所下降，并穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。

2）血液凝血功能根據(jù)高原訓(xùn)練的持續(xù)時間表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢，但纖溶功能維持在較高水平，從而避免促凝可能引起的血栓形成。

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Effect of Altitude Training on the Coagulation and Fibrinolysis Systems of Swimmers

LIN Weiwei*， CHEN Huijia， CAI Li， HAN Zhaoqi

Zhejiang College of Sports， Hangzhou 311231， China.

Objective: The effect of altitude training on the coagulation and fibrinolysis function of swimmers was analyzed through the changes of TF, TFPI-1, TF/TFPI-1 and t-PA, PAI-1, t-PA/PAI-1. Methods: Ten swimmers performed altitude training in Kunming Training Base. Fasting venous blood was extracted on the 5thday before altitude training (5thbefore) and the 3rd, 10th, 17th, 24th, 31stdays of altitude training (3rd, 10th, 17th, 24th, 31st), and the content changes of HIF-1, TF, TFPI-1, t-PA, PAI-1 were detected by Elisa. Results: HIF-1: The level of HIF-1 on 10this significantly higher than that on 5thbefore and 3rd; the level of HIF-1 on 31stis significantly lower than that on 10th. TF, TFPI-1: The level of TF, TFPI-1 on 10this significantly higher than that on 5thbefore; the level of TF on 17this significantly lower than that on 10th. TF/TFPI-1: The level of TF/TFPI-1 on 17this significantly or very significantly lower than that on 5thbefore, 3rdand 10th; the level of TF/TFPI-1 on 31stis significantly lower than that on 5thbefore. t-PA: The level of t-PA on 10this significantly higher than that on 5thbefore; the level of t-PA on 17this significantly or very significantly higher than that on 5thbefore and 3rd; the t-PA level on 24thand 31stis significantly higher than that on 5thbefore, and significantly lower than that on 17th. PAI-1: The level of PAI-1 on 17this significantly or very significantly higher than that on 5thbefore, 3rdand 10th; the level of PAI-1 on 24thand 31stis significantly lower than that on 17th. t-PA /PAI-1: The level of t-PA/PAI-1 during altitude training is significantly or very significantly higher than that on 5thbefore. Conclusions: During altitude training, blood coagulation function increases first and then decreases, but fibrinolysis function remains at a high level, thus avoiding thrombus formation that may be caused by procoagulation.

1002-9826（2022）08-0022-05

10.16470/j.csst.2021100

教育部人文社會科學(xué)研究青年基金項目（18YJC890022）

通信作者簡介：林微微（1983-），女，副研究員，碩士，主要研究方向為游泳科學(xué)化訓(xùn)練，E-mail：23091519@qq.com。

G861.1

A

（2020-09-17；修訂日期：2022-07-27； 編輯：尹航）