高原和高高原训练对世居亚高原中长跑运动员促红细胞生成素的影响

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

宗　磊，赵　晋，徐　杨

高原和高高原训练对世居亚高原中长跑运动员促红细胞生成素的影响

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

宗磊，赵晋，徐杨

四川体育科学2015 年10 月第5 期

SICHUAN SPORTS SCIENCE No.5, Oct., 2015

作者单位：贵州省体育科学研究所，贵州 贵阳，550002。Guizhou Institute of Sport Science, Guiyang Guizhou, 550002, China.

促红细胞生成素（EPO）最早发现于1906年，是一种肽类激素，维持着血液中红细胞数（RBC）和血红蛋白（Hb）的稳定状态，是红细胞的主要调控因子。EPO于1977年由Miyake从尿中分离纯化。近年来，对它的研究和探讨又取得了很大的成果。EPO是糖蛋白激素，分子量约34000D，蛋白部分由166个氨基酸单链性蛋白组成，糖的部分由4 条N乙酰基乳糖胺连结的寡糖链组成，其中3条通过天冬氨酸残基，1条经丝氨酸基连结在肽链的不同位置上[1]。

1　研究对象与方法

1.1研究对象

对世居亚高原的20名年龄为13—15周岁的男性中长跑运动员，根据测试成绩随机分成两组进行3周不同高度高原训练：高原—平原组9人（高原训练期间由于运动员个人原因，1人中间退出实验），高高原—平原组10人，每周一早晨进行安静状态下采肘静脉血测试血液学指标、每天早晨进行体重与晨脉测试。

1.2研究方法

高原训练阶段在贵州省六盘水训练，海拔1900m。高高原训练阶段在贵州省六盘水市四格乡坡上草原进行训练，海拔2 900m。平原训练阶段在贵州省铜仁市进行。

受试者在亚高原进行基础测试后，两个组同时分别到达1 900m高原和2 900m高原（本文称为高高原）进行为期3周的训练。3周高原训练后，两组同时下到平原进行训练，两组训练计划完全相同。

1.3结果处理

2　高原、高高原训练对促红细胞生成素（EPO）及血红蛋白（HB）的影响

2.1高原、高高原训练对EPO的影响

高原—平原组：高原组运动员到达1900m高原第7天EPO显著下降与基础值比较下降0.12ng/ml，P<0.05，到达高原第14天其值比高原7天有所升高，幅度为0.06ng/ml，但比基础值低0.06ng/ml，到高原第21天值比高原7天和14天有所升高，但仍比基础值低0.05ng/ml，到达平原第7天其值有所下降但比高原7天值高0.05ng/ml，在平原第14天有显著性升高比高原7天升高0.1ng/ml，且与高原7天比较P<0.01，与基础值比较升高0.03ng/ml，到平原末值没有显著性变化，与高原7天比较P<0.05，但比基础值有所升高，升高幅度为5.4%。

高高原—平原组：运动员到达2900m高原第7天其值比基础值下降0.04ng/ml，到高原14天仍处于下降趋势，与基础值比较下降0.08ng/ml，直到高原末其值有所回升但仍比基础值低；到达平原阶段从平原第7天直到平原末一直处于升高趋势，平原14天、高原14天、高原21天、平原7天相比较P<0.05，直到平原末其值达到最大值，与高原7天、高原21天相比较P<0.01，与高原14天、平原7天比较P<0.05，但比基础值升高0.08ng/ml，升高幅度达16.7%。

组间比较：1 900m高原组与2 900m高原组相互比较没有显著性差异，基础值高原组大于高高原组0.08ng/ml，统计学分析没有显著性差异，P=0.83>0.05；高原组在高原14天其值有所回升；但平原末期高高原组升高幅度远大于高原组，高高原组升高0.08ng/ml，高原组升高0.03ng/ml。两组变化趋势基本相同，在高原阶段先降低，后升高，在到达平原后都是在平原14、21天出现迅速升高现象。

2.2高原、高高原训练对血红蛋白的影响

高原—平原组：高原组运动员在1 900m高原训练第7天、第14天HB浓度与基础值比较呈显著性差异P＜0.05，高原训练期间HB浓度一直处于升高趋势，升高幅度分别为3.2%，4.2%，4.9%，到达高原末HB达到最大值。到达平原第7天HB显著下降，但平均值仍高于基础值，与高原第14天存在显著性差异P＜0.05，与高原第21天存在着非常显著性差异P＜0.01，平原第14天HB浓度继续下降，且达到平原阶段最低值，与高原阶段存在着非常显著性差异P ＜0.01；平原第21天HB浓度稍微升高，但仍低于基础值，与高原第14天相比较呈显著性差异P＜0.05，与高原第21天相比较成非常显著性差异P＜0.01。

高高原—平原组：运动员在2 900m高原进行训练，高原训练第7天HB浓度与基础值相比较升高了13.2g/l，P＜0.01，且整个高原阶段处于上升趋势，在高原末期HB浓度一度达到158.1±9.303的高度，达到整个训练阶段的最高值，比基础值升高了11.6%，高原训练期间所有值与基础值相比较P＜0.01。到达平原第7天HB值迅速降低，与高原阶段比较P＜0.01，但与基础值比较仍高与基础值2.6g/l，平原第14天达到最低值，且与整个高原阶段及平原第7天相比较有非常显著性差异，P＜0.01。到平原第21天HB浓度比第14天有所提高，且比基础值升高3g/l，与高原阶段及平原第14天有非常显著性差异，P＜0.01。组间比较：在整个高原阶段，第7天与第14天组间比较都有非常显著性差异，P＜0.01；高原第21天组间有显著性差异，P＜0.05；平原阶段第7天与第14天不存在显著性差异，但在平原第21天有显著性差异，P＜0.05。且高高原—平原组在高原训练和平原训练期间HB浓度一直高于比高原—平原组。

3　讨　论

促红细胞生成素（Erythropoietin，EPO）是促进哺乳动物红系祖细胞增殖和分化的主要细胞因子。EPO是一种调节红细胞生成的多肤类激素，肾脏是产生EPO的主要器官，EPO主要是由浅表肾单位的肾小管周围毛细血管内皮细胞或成纤维细胞合成[2]。体外缺氧和体内缺血均可上调脑内EPO和EPOR表达[3]，许多研究表明，EPO在神经系统损伤中发挥着重要的作用，具有神经营养活性，在缺血、缺氧、创伤等情况下对CNS（Central Neuvous System，中枢神经系统）有保护作用，以及EPO和EPOR在多种细胞因子的联合作用下，对CNS的发育有调节作用[4]。EPO是机体调控红细胞生成的主要生长刺激因子，对于机体红细胞的生成有着重要的作用，它可提高机体的红细胞数及血红蛋白的含量，使机体运输氧气的能力也随之提高，从而提高了机体的最大摄氧量[5]。影响EPO生成主要因素是缺氧。

本研究发现在高原第7天两个组的EPO都下降，但高原-平原组下降幅度大于高高原-平原组，高原第14天高高原组仍处于下降趋势，但高原组有所上升，直到高原末高高原组才有所回升，到达平原后第7天高原组有所下降，高高原组仍处于高原末水平，平原第14天高原组和高高原组都有所上升，直到平原末高高原组升高幅度大于高原组且达到最大值。分析原因认为由于EPO升高时相与采血时相不符，在高原期间没有出现EPO升高，但到达平原后EPO出现了迅速升高的趋势。

Ashenden认为在海拔3 500m高原1-2天后EPO大约增加3倍于基础值[6]。Saltin报道，世居平原的运动员到高原训练3—4天，血清EPO浓度可达到最高水平，继而开始下降[7]。Berglund研究表明，运动员在高原训练后血清EPO即升高，1周后下降，并认为维持高水平EPO并不是在高原上RBC持续增加所必须的。高原训练1周后EPO的下降，一方面与红细胞生成与EPO之间存在反馈性抑制有关，另一方面还与随着低氧刺激RBC前体分化增殖的增强，红系集落形成单位对EPO的敏感性减弱，以免RBC过度增生有关[8]。在24h后EPO水平会达到一个高峰值，随后机体内血清EPO的水平就会开始逐渐下降，但此时与在平原时的对照水平相比，仍是处于一个比较高的水平[9,10]。

学者冯连世[1]及王晨[11]研究报道高原训练EPO升高一般不超过1周。由于本次试验第一次采血时间为上高原第7天，取血时相与EPO实际升高时相不一致。但是在7天时无论是高原组还是高高原组EPO比基础值都有所下降，这与Saltin、冯连世等报道一致，但值得注意的是在平原末期无论是高原组还是高高原组EPO水平都出现升高趋势，并且高高原组升高幅度大于高原组，这是前人没有报道过的。分析认为：高原训练低压低氧促使EPO表达基因MRNA增加，当从高原到达平原后环境改变促使体内激素分泌改变，从而使得诱导因子MRNA表达增加，促使EPO分泌增加。本研究的对象是世居亚高原的运动员，由于长期生活在具有一定程度缺氧的环境，机体对缺氧已有一定程度的适应，因此高原-平原组因海拔跨度较小，对运动员机体的刺激程度不深；而高高原-平原组海拔跨度大，能对运动员的机体造成了较深的刺激。

本研究发现高高原—平原组HB一直高于高原—平原组，但两组变化趋势基本相同，在到达高原第1周出现显著性变化，在高原训练期间稳步上升，但升高幅度不大，直到高原末期HB浓度达到最大值；平原末期高高原组运动员HB浓度高于基础值，高原组运动员HB浓度比基础值降低。分析认为，由于亚高原运动员生活在海拔1 200m左右的相对缺氧状态，1 900m高原高度跨度相对较小，2 900m高原对亚高原运动员HB浓度的影响大于1900m高原。

4　结果与建议

通过本实验可以看出两组运动员上高原第一周EPO出现下降，直到高原末期有所回升，但仍低于基础值；到达平原一周后EPO迅速上升；高高原-平原组运动员到达平原后EPO升高幅度大于高原-平原组。高高原组HB升高幅度一直大于高原组，到达平原后虽有下降，但在第3周时出现上升趋势，并且高高原组大于高原组。

亚高原运动员进行多梯度高原交替训练到达平原后EPO迅速升高，高高原-平原组升高幅度大于高原-平原组；两组HB升高幅度相比较高高原组一直高于高原组；亚高原中长跑运动员进行高原训练选择2 900m高度高原训练对血清EPO及HB的影响优于1 900m高原。建议亚高原中长跑运动员进行高原训练选择2 900m高度高原进行训练，以达到高原及运动缺氧提高运动员运动能力。

参考文献：

[1] 冯连世，宗丕芳，李福田，等.高原训练对中长跑运动员红细胞生成的作用[J].体育科学，1998（4）：78～81.

[2] 杜宝中.红细胞生成素简介[J].西藏大学学报，2002，17（3）：31～34.

[3] 王静.促红细胞生成素的神经保护作用.国外医学.生理、病理科学与临床分册，2004，24（3）：77～79.

[4] 高荣莲，陈肖华，王丽峰.促红细胞生成素与中枢神经系统损伤，科学技术与工程.2004，4（7）：98～99.

[5] 刘建华，常波，等.运动与促红细胞生成素[J].沈阳体育学院学报，2004，23（3）：297～300.

[6] Ashenden MJ, Gore CJ,Dobson GP, et al. Simulated moderate altitude elevates serum erythropoietin but does not increase reticulocyte pro-duction in well trained runner[J].Eur J Appl physiol , 2000, 81（5）, 428～435.

[7] SALTIN B．（1997）.Biological Findings on Development by Altitude Training Main Directions of Activation and Effective Application of the Medicine and Masale Research[J].High Altitude Training Conference.（21）：101～105.

[8] Bergland B.High-altitude training: Aspects of haematological adaptation. Sports Med.1992;14（5）:289～303.

[9] M J Hamlin，J Hellemans . Effects of Intermittent Normobaric Hypoxia on Blood Parametes in Multi－Sport Endurance Athletes [J].Am College Sports Med Held，2004（4）101～103.

[10] 熊正英，张琳，武胜奇.高原训练对运动能力的影响机制探析[J].南阳师范学院学报.2003（2）：56～58.

[11] 王晨，高原训练对游泳运动员促红细胞生成素的影响[J].体育科研.1997，18（2）：20～23.

摘要：探讨世居亚高原中长跑运动员进行不同高度高原训练对促红细胞生成素影响，为世居亚高原运动员进行高原训练提供理论依据。方法：选取世居亚高原中长跑运动员20名，随机分成两组进行为期6周不同高度高原-平原进行交替训练；采用ELISA技术测试运动员血清EPO浓度。结果：两组运动员上高原第1周EPO出现下降，直到高原末期有所回升，但仍低于基础值；到达平原1周后EPO迅速上升；高高原-平原组运动员到达平原后EPO升高幅度大于高原-平原组。

关键词：高原训练；世居亚高原运动员；促红细胞生成素

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

基金项目：国家体育总局科研项目。课题编号：2011B016。

收稿日期：2015-4-9

DOI:10.13932/j.cnki.sctykx.2015.05.05

文章编号：1007―6891（2015）05―0015―04

中图分类号：G804.7

文献标识码：A