耐力運動對女運動員鐵代謝及鐵調(diào)素的影響

劉君雯1，聶集林2

(1.衡陽師范學院體育系，湖南 衡陽 421002；2.南華大學體育部，湖南 衡陽 421001)

摘要：為探索耐力運動對女運動員鐵代謝及鐵調(diào)素的影響，揭示運動時鐵代謝的變化規(guī)律，并為防治運動性貧血提供依據(jù)和參考，對12名參加2015年衡陽市元旦環(huán)城賽跑(全長約6 000 m)的大學女運動員，分別于賽前、賽后即刻、賽后1 d、賽后3 d各取靜脈血5 mL，測試血清鐵、鐵蛋白、Hepcidin和白細胞介素6(IL-6).結(jié)果顯示，賽后即刻運動員血清鐵和IL-6比其他各時間點顯著上升(P<0.05)，賽后1 d運動員血清Hepcidin比其他各時間點顯著上升(P<0.01).這說明耐力運動對女運動員血清鐵、Hepcidin和IL-6產(chǎn)生了即時性影響，建議經(jīng)常監(jiān)控女運動員鐵代謝相關(guān)指標及鐵調(diào)素水平.

關(guān)鍵詞：耐力運動；鐵代謝；鐵調(diào)素；白細胞介素6

文章編號：1007-2985(2015)05-0091-03

收稿日期：2015-04-20

作者簡介：劉君雯(1968—)，女，江蘇無錫人，衡陽師范學院體育系教授，碩士，主要從事運動人體科學研究.

中圖分類號：R87文獻標志碼：B

DOI:10.3969/j.cnki.jdxb.2015.05.020

研究表明[1]，體育運動尤其是耐力運動會導(dǎo)致運動員鐵缺乏甚至出現(xiàn)缺鐵性貧血，進而影響運動員的運動能力.有關(guān)運動性貧血機制的假說通常有以下幾種：(1)運動導(dǎo)致胃腸道缺血，使鐵吸收紊亂；(2)運動導(dǎo)致紅細胞膜結(jié)構(gòu)異常和變形能力下降，溶血增加；(3)運動導(dǎo)致腎小球濾過膜的通透性加大，出現(xiàn)運動性血尿癥.近年研究發(fā)現(xiàn)，鐵調(diào)素(Hepcidin)是調(diào)節(jié)機體鐵代謝的關(guān)鍵因素，它是由肝臟合成并分泌的多肽類物質(zhì)，生物學功能為抑制腸道鐵吸收和抑制單核巨噬細胞系統(tǒng)鐵釋放[2]，其過量分泌會導(dǎo)致血鐵過低及缺鐵性貧血.筆者研究了參加耐力運動的女運動員在長跑比賽前后鐵代謝相關(guān)指標及鐵調(diào)素的變化，旨在揭示耐力運動對鐵代謝及鐵調(diào)素的影響機制，為防治運動性貧血提供依據(jù)和參考.

1　研究對象與方法

1.1 研究對象

以參加2015年衡陽市元旦環(huán)城賽跑大學女子組的12名運動員為研究對象，年齡(20.21±0.57)歲，身高(1.61±0.08)m，體重(54.61±3.15)kg，訓(xùn)練年限(3.24±0.92)a.運動員在參賽前1周沒有服用過任何影響鐵代謝的藥物.

1.2 研究方法

1.2.1 運動方案運動員于2015年1月1日上午8:48按照競賽組規(guī)定的路線進行全長約6 000 m的環(huán)城賽跑.運動員平均成績?yōu)?6 min36.15 s.

1.2.2 取樣及樣本制備分別于運動員賽前、賽后即刻、賽后1 d、賽后3 d由肘正中靜脈各取血5 mL.血樣室溫自然凝固10～20 min，離心20 min左右(2 000～3 000 r/min)，收集上清，備用.

1.2.3 指標測試血清Hepcidin檢測采用酶聯(lián)免疫法，血清白細胞介素6(IL-6)檢測采用放射免疫法，血清鐵蛋白檢測采用酶聯(lián)免疫法，血清鐵檢測采用化學比色法.以上檢測試劑盒分別購自上海裕平生物科技有限公司和南京建成生物研究所，各指標具體操作均按試劑盒說明書進行.檢測儀器有美國雷杜RT-2100C酶標儀和西安262廠生產(chǎn)的全自動γ免疫計數(shù)儀(FJ-2008).

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

2實驗結(jié)果

2.1各時間點運動員血清Hepcidin的變化

如表1所示，運動員賽后1 d血清Hepcidin水平高于其他各時間點，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；其他各時間點之間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05).

表1　各時間點運動員血清Hepcidin比較( n=12)

注表1—3中，肩標a表示賽前與賽后即刻比較，P<0.05；b表示賽前與賽后1 d比較，P<0.05；c表示賽前與賽后

3 d比較，P<0.05；d表示賽后即刻與賽后1 d比較，P<0.05；e表示賽后即刻與賽后3 d比較，P<0.05；f表示

賽后1 d與賽后3 d比較，P<0.05.

2.2 各時間點運動員血清IL-6的變化

如表2所示，運動員在賽后即刻血清IL-6水平高于其他各時間點，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；其他各時間點之間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05).

表2　各時間點運動員血清IL-6比較( n=12)

2.3 各時間點運動員血清鐵及鐵蛋白的變化

如表3所示，運動員在賽后即刻血清鐵水平高于其他各時間點，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；血清鐵蛋白水平在賽后即刻略有上升，但與其他各時間點相比差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05).

表3　各時間點運動員血清鐵及鐵蛋白比較( n=12)

3　討論

3.1 運動對血清Hepcidin的影響

研究發(fā)現(xiàn)，運動員賽后1 d血清Hepcidin水平上升明顯(P<0.05)，提示耐力運動可誘導(dǎo)Hepcidin的分泌.不少研究者也有類似結(jié)論.Peeling P等[3]觀察了8名適度訓(xùn)練的運動員(6男2女)，他們進行60 min的跑步實驗，發(fā)現(xiàn)運動后3，6，24 h尿Hepcidin水平比運動前和運動完成即刻顯著上升 (P≤0.05).Roecker L等[4]觀察了14名參加2004年柏林馬拉松比賽的女運動員，發(fā)現(xiàn)她們的尿Hepcidin在賽后1 d出現(xiàn)顯著上升(P=0.003).Hepcidin作為一種抗菌多肽，感染、炎癥、損傷以及高鐵可誘導(dǎo)它的分泌[5]，以上研究提示運動與感染、炎癥一樣具有誘導(dǎo)Hepcidin分泌的效果，那么其可能機制是什么？

3.2 運動對血清IL-6的影響

本研究觀察到運動員賽后即刻血清IL-6含量高于其他各時間點(P<0.05)，提示運動誘導(dǎo)了IL-6的釋放.IL-6是一種細胞因子，在免疫應(yīng)答、造血調(diào)控、急性期反應(yīng)中起到重要作用，由于它對運動介導(dǎo)機能方面的特殊作用，因此也被稱為運動因子.關(guān)于運動對IL-6的影響，國內(nèi)外均有不少報道.劉玉倩等[6]發(fā)現(xiàn)長時間大強度運動引發(fā)大鼠機體炎癥反應(yīng)加強，血清IL-6的含量顯著高于對照組和適度運動組.Adam Steensberg等[7]讓6名健康男性以40%Wmax做單腿伸膝運動5 h，結(jié)果運動腿釋放入血漿中的IL-6含量大量增加，非運動腿IL-6釋放量不變.上述研究都提示運動可以誘發(fā)循環(huán)血中IL-6含量的上升.

IL-6含量的增加則有可能促進Hepcidin的表達，Lee P等[8]的研究提供了證據(jù)，他們發(fā)現(xiàn)IL-6可顯著刺激大鼠Hepcidin的轉(zhuǎn)錄.Elizabeta Nemeth等[9]也有相似發(fā)現(xiàn)，他們觀察到人肝癌細胞中IL-6可以顯著誘導(dǎo)hepcidinmRNA合成，而IL-6的中和抗體可以阻斷這種誘導(dǎo)，他們還通過人體試驗發(fā)現(xiàn)靜脈滴注IL-6可以顯著誘導(dǎo)尿液HepcidinmRNA升高.因此，本研究中血清Hepcidin的上升很可能是因為運動引起了運動員機體的炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致IL-6含量升高，從而刺激Hepcidin的分泌.

3.3 運動對血清鐵及鐵蛋白的影響

血清鐵的功能是將鐵轉(zhuǎn)運給紅細胞，制造血紅蛋白，它的下降，會導(dǎo)致貧血.血清鐵蛋白主要反映體內(nèi)貯鐵總量與鐵的營養(yǎng)狀態(tài).以上2項，血清鐵反映轉(zhuǎn)運鐵，血清鐵蛋白反映貯存鐵，二者結(jié)合，可較好地對缺鐵性貧血作出診斷.

本研究發(fā)現(xiàn)，運動員賽后即刻血清鐵上升明顯(P<0.05)，提示耐力運動對運動員鐵代謝產(chǎn)生了即時性影響，推測是因為大強度耐力運動導(dǎo)致紅細胞溶血增加，鐵的利用率下降所致.在Peeling P等[3]的研究中，運動員在60 min跑步實驗后即刻也出現(xiàn)血清鐵顯著上升(P<0.05)，與本研究結(jié)果相似.

4　結(jié)語

本研究中女運動員血清鐵(正常成年女性為9～27 μmol/L)及鐵蛋白(正常成年女性為20～200 μg/L)平均水平雖在正常范圍內(nèi)，卻是偏低，提示長期耐力訓(xùn)練(運動員平均訓(xùn)練年限超過3 a)有引起女運動員發(fā)生缺鐵性貧血的可能性，原因可能是耐力運動使機體炎性反應(yīng)加強，IL-6含量上升，從而誘導(dǎo)Hepcidin的分泌，Hepcidin的增高則直接對鐵代謝產(chǎn)生影響，使鐵的吸收及貯存鐵的釋放減少，引起耗鐵組織(骨髓)鐵缺乏，出現(xiàn)運動性貧血.總之，運動對機體鐵代謝的影響受運動強度、運動持續(xù)時間、運動密度等因素共同作用，不同運動狀態(tài)下，機體產(chǎn)生的應(yīng)急反應(yīng)會有差異，從而IL-6和Hepcidin的分泌量及持續(xù)時間也會不同，對鐵代謝就會產(chǎn)生不同的影響；因此，要深入了解運動性貧血的機制，建議長期從不同角度監(jiān)控運動員鐵代謝相關(guān)指標及鐵調(diào)素的變化.

參考文獻：

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Effects of Endurance Exercise on Iron Metabolism and

Hepcidin in Female Athletes

LIU Junwen1，NIE Jilin2

(1.College of Athletics and Kinesiology,Hengyang Normal University,Hengyang 421002,Hunan China；

2.School of Physical Education,University of South China,Hengyang 421001,Hunan China)

Abstract:This study aims to reveal the changes of iron metabolism and provide reference for the prevention and treatment of sports anemia by exploring the effects of endurance exercise on iron metabolism and hepcidin in female athletes.5 mL venous blood was taken from 12 collegiate female athletes before,immediately after,1 day after and 3 days after the 6-km round-the-city race of Hengyang in Jan.1,2015.Tests of serum iron,serum ferritin,hepcidin and IL-6 in the blood samples showed that immediately after the race,the levels of serum iron and IL-6 rose significantly (P<0.05) compared with those at the other time points;one day after the race,the serum hepcidin levels in the athletes were significantly greater (P<0.01) than those at the other time points.It can be concluded that the endurance exercise produced transient effects on serum iron,hepcidin and IL-6 in female athletes.Therefore the iron metabolism relative indexes and hepcidin levels in female athletes should be frequently monitored.

Key words:endurance exercise;iron metabolism;hepcidin;interleukin-6 (IL-6)

(責任編輯向陽潔)