Plateau and High Altitude Training Middle-distance Race Athletes to Internalize the Plateau Effect of EPO

宗　磊，趙　晉，徐　楊

高原和高高原訓(xùn)練對(duì)世居亞高原中長跑運(yùn)動(dòng)員促紅細(xì)胞生成素的影響

Plateau and High Altitude Training Middle-distance Race Athletes to Internalize the Plateau Effect of EPO

宗磊，趙晉，徐楊

四川體育科學(xué)2015 年10 月第5 期

SICHUAN SPORTS SCIENCE No.5, Oct., 2015

作者單位：貴州省體育科學(xué)研究所，貴州 貴陽，550002。Guizhou Institute of Sport Science, Guiyang Guizhou, 550002, China.

促紅細(xì)胞生成素（EPO）最早發(fā)現(xiàn)于1906年，是一種肽類激素，維持著血液中紅細(xì)胞數(shù)（RBC）和血紅蛋白（Hb）的穩(wěn)定狀態(tài)，是紅細(xì)胞的主要調(diào)控因子。EPO于1977年由Miyake從尿中分離純化。近年來，對(duì)它的研究和探討又取得了很大的成果。EPO是糖蛋白激素，分子量約34000D，蛋白部分由166個(gè)氨基酸單鏈性蛋白組成，糖的部分由4 條N乙?；樘前愤B結(jié)的寡糖鏈組成，其中3條通過天冬氨酸殘基，1條經(jīng)絲氨酸基連結(jié)在肽鏈的不同位置上[1]。

1　研究對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象

對(duì)世居亞高原的20名年齡為13—15周歲的男性中長跑運(yùn)動(dòng)員，根據(jù)測(cè)試成績隨機(jī)分成兩組進(jìn)行3周不同高度高原訓(xùn)練：高原—平原組9人（高原訓(xùn)練期間由于運(yùn)動(dòng)員個(gè)人原因，1人中間退出實(shí)驗(yàn)），高高原—平原組10人，每周一早晨進(jìn)行安靜狀態(tài)下采肘靜脈血測(cè)試血液學(xué)指標(biāo)、每天早晨進(jìn)行體重與晨脈測(cè)試。

1.2研究方法

高原訓(xùn)練階段在貴州省六盤水訓(xùn)練，海拔1900m。高高原訓(xùn)練階段在貴州省六盤水市四格鄉(xiāng)坡上草原進(jìn)行訓(xùn)練，海拔2 900m。平原訓(xùn)練階段在貴州省銅仁市進(jìn)行。

受試者在亞高原進(jìn)行基礎(chǔ)測(cè)試后，兩個(gè)組同時(shí)分別到達(dá)1 900m高原和2 900m高原（本文稱為高高原）進(jìn)行為期3周的訓(xùn)練。3周高原訓(xùn)練后，兩組同時(shí)下到平原進(jìn)行訓(xùn)練，兩組訓(xùn)練計(jì)劃完全相同。

1.3結(jié)果處理

2　高原、高高原訓(xùn)練對(duì)促紅細(xì)胞生成素（EPO）及血紅蛋白（HB）的影響

2.1高原、高高原訓(xùn)練對(duì)EPO的影響

高原—平原組：高原組運(yùn)動(dòng)員到達(dá)1900m高原第7天EPO顯著下降與基礎(chǔ)值比較下降0.12ng/ml，P<0.05，到達(dá)高原第14天其值比高原7天有所升高，幅度為0.06ng/ml，但比基礎(chǔ)值低0.06ng/ml，到高原第21天值比高原7天和14天有所升高，但仍比基礎(chǔ)值低0.05ng/ml，到達(dá)平原第7天其值有所下降但比高原7天值高0.05ng/ml，在平原第14天有顯著性升高比高原7天升高0.1ng/ml，且與高原7天比較P<0.01，與基礎(chǔ)值比較升高0.03ng/ml，到平原末值沒有顯著性變化，與高原7天比較P<0.05，但比基礎(chǔ)值有所升高，升高幅度為5.4%。

高高原—平原組：運(yùn)動(dòng)員到達(dá)2900m高原第7天其值比基礎(chǔ)值下降0.04ng/ml，到高原14天仍處于下降趨勢(shì)，與基礎(chǔ)值比較下降0.08ng/ml，直到高原末其值有所回升但仍比基礎(chǔ)值低；到達(dá)平原階段從平原第7天直到平原末一直處于升高趨勢(shì)，平原14天、高原14天、高原21天、平原7天相比較P<0.05，直到平原末其值達(dá)到最大值，與高原7天、高原21天相比較P<0.01，與高原14天、平原7天比較P<0.05，但比基礎(chǔ)值升高0.08ng/ml，升高幅度達(dá)16.7%。

組間比較：1 900m高原組與2 900m高原組相互比較沒有顯著性差異，基礎(chǔ)值高原組大于高高原組0.08ng/ml，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析沒有顯著性差異，P=0.83>0.05；高原組在高原14天其值有所回升；但平原末期高高原組升高幅度遠(yuǎn)大于高原組，高高原組升高0.08ng/ml，高原組升高0.03ng/ml。兩組變化趨勢(shì)基本相同，在高原階段先降低，后升高，在到達(dá)平原后都是在平原14、21天出現(xiàn)迅速升高現(xiàn)象。

2.2高原、高高原訓(xùn)練對(duì)血紅蛋白的影響

高原—平原組：高原組運(yùn)動(dòng)員在1 900m高原訓(xùn)練第7天、第14天HB濃度與基礎(chǔ)值比較呈顯著性差異P＜0.05，高原訓(xùn)練期間HB濃度一直處于升高趨勢(shì)，升高幅度分別為3.2%，4.2%，4.9%，到達(dá)高原末HB達(dá)到最大值。到達(dá)平原第7天HB顯著下降，但平均值仍高于基礎(chǔ)值，與高原第14天存在顯著性差異P＜0.05，與高原第21天存在著非常顯著性差異P＜0.01，平原第14天HB濃度繼續(xù)下降，且達(dá)到平原階段最低值，與高原階段存在著非常顯著性差異P ＜0.01；平原第21天HB濃度稍微升高，但仍低于基礎(chǔ)值，與高原第14天相比較呈顯著性差異P＜0.05，與高原第21天相比較成非常顯著性差異P＜0.01。

高高原—平原組：運(yùn)動(dòng)員在2 900m高原進(jìn)行訓(xùn)練，高原訓(xùn)練第7天HB濃度與基礎(chǔ)值相比較升高了13.2g/l，P＜0.01，且整個(gè)高原階段處于上升趨勢(shì)，在高原末期HB濃度一度達(dá)到158.1±9.303的高度，達(dá)到整個(gè)訓(xùn)練階段的最高值，比基礎(chǔ)值升高了11.6%，高原訓(xùn)練期間所有值與基礎(chǔ)值相比較P＜0.01。到達(dá)平原第7天HB值迅速降低，與高原階段比較P＜0.01，但與基礎(chǔ)值比較仍高與基礎(chǔ)值2.6g/l，平原第14天達(dá)到最低值，且與整個(gè)高原階段及平原第7天相比較有非常顯著性差異，P＜0.01。到平原第21天HB濃度比第14天有所提高，且比基礎(chǔ)值升高3g/l，與高原階段及平原第14天有非常顯著性差異，P＜0.01。組間比較：在整個(gè)高原階段，第7天與第14天組間比較都有非常顯著性差異，P＜0.01；高原第21天組間有顯著性差異，P＜0.05；平原階段第7天與第14天不存在顯著性差異，但在平原第21天有顯著性差異，P＜0.05。且高高原—平原組在高原訓(xùn)練和平原訓(xùn)練期間HB濃度一直高于比高原—平原組。

3　討　論

促紅細(xì)胞生成素（Erythropoietin，EPO）是促進(jìn)哺乳動(dòng)物紅系祖細(xì)胞增殖和分化的主要細(xì)胞因子。EPO是一種調(diào)節(jié)紅細(xì)胞生成的多膚類激素，腎臟是產(chǎn)生EPO的主要器官，EPO主要是由淺表腎單位的腎小管周圍毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞或成纖維細(xì)胞合成[2]。體外缺氧和體內(nèi)缺血均可上調(diào)腦內(nèi)EPO和EPOR表達(dá)[3]，許多研究表明，EPO在神經(jīng)系統(tǒng)損傷中發(fā)揮著重要的作用，具有神經(jīng)營養(yǎng)活性，在缺血、缺氧、創(chuàng)傷等情況下對(duì)CNS（Central Neuvous System，中樞神經(jīng)系統(tǒng)）有保護(hù)作用，以及EPO和EPOR在多種細(xì)胞因子的聯(lián)合作用下，對(duì)CNS的發(fā)育有調(diào)節(jié)作用[4]。EPO是機(jī)體調(diào)控紅細(xì)胞生成的主要生長刺激因子，對(duì)于機(jī)體紅細(xì)胞的生成有著重要的作用，它可提高機(jī)體的紅細(xì)胞數(shù)及血紅蛋白的含量，使機(jī)體運(yùn)輸氧氣的能力也隨之提高，從而提高了機(jī)體的最大攝氧量[5]。影響EPO生成主要因素是缺氧。

本研究發(fā)現(xiàn)在高原第7天兩個(gè)組的EPO都下降，但高原-平原組下降幅度大于高高原-平原組，高原第14天高高原組仍處于下降趨勢(shì)，但高原組有所上升，直到高原末高高原組才有所回升，到達(dá)平原后第7天高原組有所下降，高高原組仍處于高原末水平，平原第14天高原組和高高原組都有所上升，直到平原末高高原組升高幅度大于高原組且達(dá)到最大值。分析原因認(rèn)為由于EPO升高時(shí)相與采血時(shí)相不符，在高原期間沒有出現(xiàn)EPO升高，但到達(dá)平原后EPO出現(xiàn)了迅速升高的趨勢(shì)。

Ashenden認(rèn)為在海拔3 500m高原1-2天后EPO大約增加3倍于基礎(chǔ)值[6]。Saltin報(bào)道，世居平原的運(yùn)動(dòng)員到高原訓(xùn)練3—4天，血清EPO濃度可達(dá)到最高水平，繼而開始下降[7]。Berglund研究表明，運(yùn)動(dòng)員在高原訓(xùn)練后血清EPO即升高，1周后下降，并認(rèn)為維持高水平EPO并不是在高原上RBC持續(xù)增加所必須的。高原訓(xùn)練1周后EPO的下降，一方面與紅細(xì)胞生成與EPO之間存在反饋性抑制有關(guān)，另一方面還與隨著低氧刺激RBC前體分化增殖的增強(qiáng)，紅系集落形成單位對(duì)EPO的敏感性減弱，以免RBC過度增生有關(guān)[8]。在24h后EPO水平會(huì)達(dá)到一個(gè)高峰值，隨后機(jī)體內(nèi)血清EPO的水平就會(huì)開始逐漸下降，但此時(shí)與在平原時(shí)的對(duì)照水平相比，仍是處于一個(gè)比較高的水平[9,10]。

學(xué)者馮連世[1]及王晨[11]研究報(bào)道高原訓(xùn)練EPO升高一般不超過1周。由于本次試驗(yàn)第一次采血時(shí)間為上高原第7天，取血時(shí)相與EPO實(shí)際升高時(shí)相不一致。但是在7天時(shí)無論是高原組還是高高原組EPO比基礎(chǔ)值都有所下降，這與Saltin、馮連世等報(bào)道一致，但值得注意的是在平原末期無論是高原組還是高高原組EPO水平都出現(xiàn)升高趨勢(shì)，并且高高原組升高幅度大于高原組，這是前人沒有報(bào)道過的。分析認(rèn)為：高原訓(xùn)練低壓低氧促使EPO表達(dá)基因MRNA增加，當(dāng)從高原到達(dá)平原后環(huán)境改變促使體內(nèi)激素分泌改變，從而使得誘導(dǎo)因子MRNA表達(dá)增加，促使EPO分泌增加。本研究的對(duì)象是世居亞高原的運(yùn)動(dòng)員，由于長期生活在具有一定程度缺氧的環(huán)境，機(jī)體對(duì)缺氧已有一定程度的適應(yīng)，因此高原-平原組因海拔跨度較小，對(duì)運(yùn)動(dòng)員機(jī)體的刺激程度不深；而高高原-平原組海拔跨度大，能對(duì)運(yùn)動(dòng)員的機(jī)體造成了較深的刺激。

本研究發(fā)現(xiàn)高高原—平原組HB一直高于高原—平原組，但兩組變化趨勢(shì)基本相同，在到達(dá)高原第1周出現(xiàn)顯著性變化，在高原訓(xùn)練期間穩(wěn)步上升，但升高幅度不大，直到高原末期HB濃度達(dá)到最大值；平原末期高高原組運(yùn)動(dòng)員HB濃度高于基礎(chǔ)值，高原組運(yùn)動(dòng)員HB濃度比基礎(chǔ)值降低。分析認(rèn)為，由于亞高原運(yùn)動(dòng)員生活在海拔1 200m左右的相對(duì)缺氧狀態(tài)，1 900m高原高度跨度相對(duì)較小，2 900m高原對(duì)亞高原運(yùn)動(dòng)員HB濃度的影響大于1900m高原。

4　結(jié)果與建議

通過本實(shí)驗(yàn)可以看出兩組運(yùn)動(dòng)員上高原第一周EPO出現(xiàn)下降，直到高原末期有所回升，但仍低于基礎(chǔ)值；到達(dá)平原一周后EPO迅速上升；高高原-平原組運(yùn)動(dòng)員到達(dá)平原后EPO升高幅度大于高原-平原組。高高原組HB升高幅度一直大于高原組，到達(dá)平原后雖有下降，但在第3周時(shí)出現(xiàn)上升趨勢(shì)，并且高高原組大于高原組。

亞高原運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行多梯度高原交替訓(xùn)練到達(dá)平原后EPO迅速升高，高高原-平原組升高幅度大于高原-平原組；兩組HB升高幅度相比較高高原組一直高于高原組；亞高原中長跑運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行高原訓(xùn)練選擇2 900m高度高原訓(xùn)練對(duì)血清EPO及HB的影響優(yōu)于1 900m高原。建議亞高原中長跑運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行高原訓(xùn)練選擇2 900m高度高原進(jìn)行訓(xùn)練，以達(dá)到高原及運(yùn)動(dòng)缺氧提高運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力。

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摘要：探討世居亞高原中長跑運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行不同高度高原訓(xùn)練對(duì)促紅細(xì)胞生成素影響，為世居亞高原運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行高原訓(xùn)練提供理論依據(jù)。方法：選取世居亞高原中長跑運(yùn)動(dòng)員20名，隨機(jī)分成兩組進(jìn)行為期6周不同高度高原-平原進(jìn)行交替訓(xùn)練；采用ELISA技術(shù)測(cè)試運(yùn)動(dòng)員血清EPO濃度。結(jié)果：兩組運(yùn)動(dòng)員上高原第1周EPO出現(xiàn)下降，直到高原末期有所回升，但仍低于基礎(chǔ)值；到達(dá)平原1周后EPO迅速上升；高高原-平原組運(yùn)動(dòng)員到達(dá)平原后EPO升高幅度大于高原-平原組。

關(guān)鍵詞：高原訓(xùn)練；世居亞高原運(yùn)動(dòng)員；促紅細(xì)胞生成素

ZONG Lei, ZHAO Jin, XU Yang

Abstract:Objective: To study the effects of serum erythropoietin during hypoxia training for native sub-plateau athletes. The theory of project of high altitude training is provided for native sub-plateau athletes .Were investigated altitude training in 20 male middle and long distance runners, serum EPO by ELISA technique was determined respectively. Results: two groups of athletes in the first week on the plateau EPO fell, until the end of plateau began to recover, but still below basic value; Arrived in plain EPO increases rapidly after a week; High plateau - plain group of athletes arrived after the EPO rise - is greater than the plains group.

Key words:Altitude training; Sub-plateau athletes; EPO

基金項(xiàng)目：國家體育總局科研項(xiàng)目。課題編號(hào)：2011B016。

收稿日期：2015-4-9

DOI:10.13932/j.cnki.sctykx.2015.05.05

文章編號(hào)：1007―6891（2015）05―0015―04

中圖分類號(hào)：G804.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A