歐明毫 劉建紅 黃森 尋紅星

湖南省體育科學(xué)研究所（湖南 長(zhǎng)沙 410008）

富氫水對(duì)女子柔道運(yùn)動(dòng)員機(jī)體抗氧化能力的影響

歐明毫 劉建紅 黃森 尋紅星

湖南省體育科學(xué)研究所（湖南 長(zhǎng)沙 410008）

目的：探討富氫水對(duì)女子柔道運(yùn)動(dòng)員機(jī)體抗氧化能力的影響。方法：16名女子柔道運(yùn)動(dòng)員隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，進(jìn)行為期4周的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)組每天上午和下午訓(xùn)練前或訓(xùn)練中各補(bǔ)充2袋富氫水（200 ml/袋），對(duì)照組則補(bǔ)充礦泉水。為不影響運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練，不限制運(yùn)動(dòng)員的其他飲水。同時(shí)選擇第14天上午的技術(shù)對(duì)抗訓(xùn)練課作為大強(qiáng)度訓(xùn)練課，運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練前和訓(xùn)練中各補(bǔ)充2袋富氫水。在實(shí)驗(yàn)第1天、14天、28天清晨及第14天上午大強(qiáng)度訓(xùn)練課后1 h分別取靜脈血5 ml用于抗氧化能力相關(guān)指標(biāo)的檢測(cè)。結(jié)果：在大負(fù)荷技術(shù)訓(xùn)練后1小時(shí)，對(duì)照組血中超氧化物歧化酶（SOD）、總抗氧化能力顯著低于訓(xùn)練前（P＜0.05），而丙二醛（MDA）則顯著高于訓(xùn)練前水平（P＜0.05），CAT活力和GSH-PX活力無(wú)顯著變化。實(shí)驗(yàn)組與訓(xùn)練前比較，各項(xiàng)指標(biāo)均無(wú)顯著變化；與對(duì)照組比較，SOD和總抗氧化能力顯著增加（P＜0.05），而MDA則出現(xiàn)顯著降低（P＜0.05）。4周訓(xùn)練中，第1天、第14天和第28天清晨血中兩組各指標(biāo)均未見(jiàn)顯著變化（P＞0.05）。結(jié)論：補(bǔ)充富氫水能顯著降低女子柔道運(yùn)動(dòng)員大強(qiáng)度訓(xùn)練后導(dǎo)致的自由基水平升高，提高抗氧化酶活性，增強(qiáng)總抗氧化能力，對(duì)于大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致的機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化具有保護(hù)作用。

富氫水；柔道；訓(xùn)練；氧化應(yīng)激

急性運(yùn)動(dòng)和力竭運(yùn)動(dòng)都可以導(dǎo)致內(nèi)源性自由基增多，脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)增強(qiáng)，構(gòu)成對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)的損害[1]。自由基和脂質(zhì)過(guò)氧化損傷與運(yùn)動(dòng)性疲勞的發(fā)生密切相關(guān)。目前比較一致的觀點(diǎn)認(rèn)為氫氣具有選擇性抗氧化作用，對(duì)于對(duì)生物體有害的自由基，氫氣能主動(dòng)性選擇與其結(jié)合生成水[2]。富氫水對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的脂質(zhì)過(guò)氧化也有抑制作用，李愛(ài)春等[3]的研究表明，氫水能降低骨骼肌ONOO-、過(guò)氧化脂質(zhì)類與OH-等的代謝水平，提高骨骼肌抗氧化酶活性，增強(qiáng)骨骼肌的總抗氧化能力，改善力竭運(yùn)動(dòng)大鼠骨骼肌蛋白質(zhì)氧化損傷、脂質(zhì)過(guò)氧化損傷及DNA損傷，對(duì)骨骼肌運(yùn)動(dòng)性氧化應(yīng)激損傷具有保護(hù)作用。那么運(yùn)動(dòng)員在每天的訓(xùn)練中，以富氫水代替普通水進(jìn)行水的補(bǔ)充，能否緩解由運(yùn)動(dòng)所致自由基增加而引起的運(yùn)動(dòng)性疲勞的發(fā)生？本研究從運(yùn)動(dòng)實(shí)踐的實(shí)際需要出發(fā)，探討女子柔道運(yùn)動(dòng)員每天補(bǔ)充富氫水對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化的影響，為富氫水在訓(xùn)練實(shí)踐中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

湖南省專業(yè)女子柔道運(yùn)動(dòng)員16人，隨機(jī)分成實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，每組8人。其中實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)健將2人，一級(jí)運(yùn)動(dòng)員4人，二級(jí)運(yùn)動(dòng)員2人；對(duì)照組運(yùn)動(dòng)健將2人，一級(jí)運(yùn)動(dòng)員員3人，二級(jí)運(yùn)動(dòng)員3人。兩組運(yùn)動(dòng)員的基本情況無(wú)顯著性差異，具體見(jiàn)表1。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中都統(tǒng)一實(shí)行教練員的訓(xùn)練計(jì)劃。實(shí)驗(yàn)期間嚴(yán)格控制運(yùn)動(dòng)員攝入具有抗氧化功效的營(yíng)養(yǎng)品，避免對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾。

表1 兩組運(yùn)動(dòng)員基本情況

1.2 實(shí)驗(yàn)方案

挑選運(yùn)動(dòng)員夏訓(xùn)的中期（一般為中等強(qiáng)度的訓(xùn)練）為實(shí)驗(yàn)階段，持續(xù)時(shí)間為4周。實(shí)驗(yàn)前與教練員協(xié)商，確定大強(qiáng)度技術(shù)對(duì)抗訓(xùn)練課的時(shí)間，協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)期間的訓(xùn)練強(qiáng)度及訓(xùn)練量。實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員在4周實(shí)驗(yàn)期間，每天上午和下午訓(xùn)練前或者訓(xùn)練中各補(bǔ)充2袋（200 ml/袋）富氫水[環(huán)貫（廣州）貿(mào)易有限公司提供，日本產(chǎn)IZUMIO活美水素水，其氫元素的溶存率濃度為2.0 mg/L]，一天共4袋；而對(duì)照組運(yùn)動(dòng)員則飲用與實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員等量的礦泉水。實(shí)驗(yàn)期間，為了不影響運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練，不限制運(yùn)動(dòng)員的其他飲水。在實(shí)驗(yàn)第14天上午的大強(qiáng)度技術(shù)對(duì)抗訓(xùn)練課中，運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練前和訓(xùn)練中各補(bǔ)充2袋富氫水。于實(shí)驗(yàn)第1天、14天、28天清晨及第14天上午技術(shù)對(duì)抗訓(xùn)練課后1 h分別取各組運(yùn)動(dòng)員靜脈血5 ml，分離血清后檢測(cè)分析。

1.3 測(cè)試指標(biāo)及方法

氧化應(yīng)激指標(biāo)：丙二醛（MDA），采用分光光度比色法檢測(cè)。

抗氧化指標(biāo)：過(guò)氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、總抗氧化能力（T-AOC）。采用分光光度比色法檢測(cè)。

運(yùn)動(dòng)性疲勞指標(biāo)：血乳酸（Bla）采用酶膜電極法，用YAI1500型血乳酸儀檢測(cè)。血尿素（BU）采用脲酶比色法，用半自動(dòng)分析儀檢測(cè)。肌酸激酶（CK）采用酶動(dòng)力學(xué)法，用半自動(dòng)分析儀檢測(cè)。血紅蛋白（HB）采用氰化高鐵血紅蛋白比色法，用半自動(dòng)分析儀檢測(cè)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS17.0軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，數(shù)據(jù)處理方法為雙因素方差分析，影響因素為富氫水、時(shí)間。數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，顯著性檢驗(yàn)水準(zhǔn)為P＜0.05。

2 結(jié)果

2.1 富氫水對(duì)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)課后機(jī)體抗運(yùn)動(dòng)性疲勞及抗氧化能力的影響

表2顯示，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組大強(qiáng)度訓(xùn)練后Bla和CK均顯著高于訓(xùn)練前水平（P＜0.01）。訓(xùn)練后實(shí)驗(yàn)組CK顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。

表3顯示，訓(xùn)練后，對(duì)照組SOD、總抗氧化能力顯著低于訓(xùn)練前（P＜0.05），MDA顯著高于訓(xùn)練前（P＜0.05），CAT活力和GSH-PX活力則無(wú)顯著變化。實(shí)驗(yàn)組訓(xùn)練前后各指標(biāo)無(wú)顯著性差異，訓(xùn)練后SOD和總抗氧化能力顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），MDA顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。

表2 兩組女子柔道運(yùn)動(dòng)員大強(qiáng)度技術(shù)對(duì)抗訓(xùn)練課前后血乳酸與肌酸激酶比較

表3 兩組女子柔道運(yùn)動(dòng)員大強(qiáng)度技術(shù)對(duì)抗訓(xùn)練課前后抗氧化能力指標(biāo)比較

2.2 富氫水對(duì)女子柔道運(yùn)動(dòng)員中等負(fù)荷訓(xùn)練周期中機(jī)能狀況的影響

表4顯示，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組第1天、第14天和第28天清晨血中HB、BU和CK等指標(biāo)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表4 兩組女子柔道運(yùn)動(dòng)員4周訓(xùn)練周期不同時(shí)間點(diǎn)運(yùn)動(dòng)性疲勞指標(biāo)比較

表5顯示，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組第1天、第14天和第28天清晨血中MDA、抗氧化酶及總抗氧化能力等指標(biāo)均無(wú)顯著差異。

表5 兩組女子柔道運(yùn)動(dòng)員4周訓(xùn)練周期不同時(shí)間點(diǎn)抗氧化指標(biāo)比較

3 討論

急性劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)體清除自由基的能力不足以平衡運(yùn)動(dòng)應(yīng)激情況下產(chǎn)生的自由基，機(jī)體細(xì)胞處于氧化應(yīng)激狀態(tài)，從而導(dǎo)致細(xì)胞損傷，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)性疲勞。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)體自由基的產(chǎn)生與運(yùn)動(dòng)負(fù)荷大小有明顯關(guān)系，特別是與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度呈顯著正相關(guān)[4]。本研究也得到同樣結(jié)果，女子柔道運(yùn)動(dòng)員一堂大強(qiáng)度技術(shù)對(duì)抗訓(xùn)練課后1 h，對(duì)照組自由基水平顯著上升，而抗自由基酶系則出現(xiàn)顯著下降。而中等運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的4周訓(xùn)練中，安靜狀態(tài)清晨血自由基和抗自由基酶系則無(wú)明顯變化，說(shuō)明女子柔道運(yùn)動(dòng)員從事大強(qiáng)度訓(xùn)練課訓(xùn)練會(huì)導(dǎo)致機(jī)體自由基水平的升高和抗自由基酶含量的下降。但是中等強(qiáng)度的訓(xùn)練不能導(dǎo)致機(jī)體氧化和抗氧化的明顯變化，不會(huì)引起運(yùn)動(dòng)性疲勞的積累。

富氫水是一種優(yōu)質(zhì)的抗氧化劑，其抗氧化特性具有選擇性，對(duì)缺血再灌注等氧化應(yīng)激損傷具有顯著的防治作用。Connelly等[5]研究顯示，大鼠腹腔注射富氫水后，血液中氫分子濃度可升高至μmol/L水平，丙二醛水平明顯降低，是一種有效的氫分子氧化干預(yù)模式。Zhou等[6]在家兔脊髓缺血再灌注模型中發(fā)現(xiàn)，富氫水抑制氧化損傷，并上調(diào)超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶活性。氫對(duì)生命體氧化損傷的緩解作用在動(dòng)物在體研究中已經(jīng)得到證實(shí)，然而，有關(guān)富氫水對(duì)運(yùn)動(dòng)性氧化應(yīng)激損傷的防治在實(shí)踐中的應(yīng)用報(bào)道不多。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察到，在4周的中等強(qiáng)度負(fù)荷訓(xùn)練中，清晨血中生理機(jī)能指標(biāo)、氧化與抗氧化指標(biāo)均無(wú)顯著變化，說(shuō)明這4周的訓(xùn)練負(fù)荷沒(méi)有造成機(jī)體疲勞的明顯積累，訓(xùn)練過(guò)程中機(jī)體產(chǎn)生的自由基，在訓(xùn)練后的恢復(fù)期能夠自行清除。但在女子柔道的大負(fù)荷技術(shù)訓(xùn)練后1小時(shí)，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)組還是對(duì)照組，訓(xùn)練后的血乳酸和肌酸激酶均顯著高于訓(xùn)練前水平，特別是運(yùn)動(dòng)后的血乳酸水平達(dá)到了8～9 mmol/L，說(shuō)明這是一堂大強(qiáng)度的訓(xùn)練課。在這樣一堂大強(qiáng)度訓(xùn)練課后，對(duì)照組血中SOD、總抗氧化能力顯著低于訓(xùn)練前水平，而MDA則顯著高于訓(xùn)練前水平，說(shuō)明大強(qiáng)度訓(xùn)練導(dǎo)致女子柔道運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)自由基水平顯著增加，而抗氧化能力則出現(xiàn)顯著下降。實(shí)驗(yàn)組各項(xiàng)指標(biāo)與訓(xùn)練前比較均無(wú)顯著性變化，但與對(duì)照組比較，SOD和總抗氧化能力顯著提高，MDA顯著降低。這說(shuō)明在訓(xùn)練前和訓(xùn)練中補(bǔ)充富氫水能明顯抑制大強(qiáng)度訓(xùn)練引起的機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化，預(yù)防細(xì)胞膜損傷，對(duì)預(yù)防運(yùn)動(dòng)性疲勞有一定作用。

氫是一種還原劑，可直接清除活性氧。王磊等[7]研究表明，離心運(yùn)動(dòng)同時(shí)給予富氫水能顯著上調(diào)Sirtuin-3（SIRT3）表達(dá)，提高線粒體膜電位和錳超氧化物歧化酶活性，抑制線粒體活性氧生成和DNA氧化損傷，表明富氫水除能直接清除活性氧外，還可通過(guò)上調(diào)SIRT3表達(dá)，提高線粒體能量代謝和抗氧化能力，從而抑制離心運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的線粒體氧化應(yīng)激，實(shí)現(xiàn)骨骼肌保護(hù)效應(yīng)。

4 結(jié)論

富氫水能增加女子柔道運(yùn)動(dòng)員大強(qiáng)度訓(xùn)練后的SOD活性和總抗氧化能力，降低訓(xùn)練引起的MDA增加，具有抗氧化損傷的作用。

[1]吳瑕，黃凱.運(yùn)動(dòng)與氧化應(yīng)激[J].湖北師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008，28（14）：35-39.

[2]范燕賓，楊巍.氫分子的生物醫(yī)學(xué)研究進(jìn)展[J].醫(yī)學(xué)綜述，2016，22（5）：837-840.

[3]李愛(ài)春，張林，周君來(lái)，等.注射氫水對(duì)一次性力竭運(yùn)動(dòng)大鼠骨骼肌氧化應(yīng)激損傷的影響[J].中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2011，30（5）：452-455.

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Effects of Hydrogen-rich Water on Antioxidant Capacity in Female Judo Athletes in Training

Ou Minghao，Liu Jianhong，Huang Sen，Xun Hongxing
Sports Science Research Institute of Hunan Province，Changsha 410008，China Corresponding Author：Ou Minghao，Email：ljhhntks@126.com

ObjectiveTo explore the effects of hydrogen-rich water on antioxidant capacity of female judo athletes.MethodsSixteen female judo athletes were randomly divided into an experimental group and a control group.Athletes in the experimental group took 2 bags of hydrogen-rich water（200 ml/ bag）in the morning and afternoon before or during training，while mineral water was given to the control group for a period of 4 weeks.No limitation was set for both groups to drink other water.Besides，the technological confrontation training on the fourteenth morning was chosen as a high-intensity training course and both groups took 2 bags of hydrogen-rich water（200 ml/bag）before or during the training.On the early morning of the 1st，14th and 28th，as well as 1 hour after the high-intensity training course on the 14th morning，5 ml venous blood were extracted from the athletes to evaluate their antioxidant capacity.ResultsOne hour after the heavy load of technical training，the average superoxide dismutase（SOD）and total antioxidant capacity of the athletes in the control group were significantly lower than those before the training（P＜0.05），while malonaldehyde（MDA）was significantly higher（P＜0.05）than that before training.However，no significant differences were observed in CAT activity and glutathione peroxidase（GSH-Px）activity before and after the training in the control group.As for the experimental group，there were no significant changes in all indexes before and after the training.Compared with the control group，the average level of SOD and total antioxidant capacity increased significantly，while that of MDA decreased significantly（P＜0.05 for both）.During the 4-week training，no significant changeswere seen in the indexes of blood on the early morning of the 1st，14th and 28th day（P＞0.05）.ConclusionsHydrogen-rich water can significantly lower the high level of free radicals of judo athletes after intensive training，promote the activity of antioxidant enzymes，increase the total antioxidant capacity，thus protecting per-oxidation resulting from heavy load training.

hydrogen-rich water，judo，training，oxidative stress

2016.01.25

歐明毫，Email：ljhhntks@126.com