氢水对运动性贫血的防治研究

张磊

（泰山医学院运动医学与康复学院 山东泰安 271000）

氢水对运动性贫血的防治研究

张磊

（泰山医学院运动医学与康复学院 山东泰安 271000）

氢气是一种高效，无毒的氧自由基清除剂，研究表明氢气能通过清除氧自由基减轻缺血、中毒引起的心肝肾以及胃肠和神经等多种组织损伤，促进溃疡的修复。本研究通过观察注射氢盐水对运动性贫血大鼠红细胞及铁代谢指标的影响，探讨防治运动性贫血的新思路和方法。结果表明，在建立大鼠运动性贫血模型后，注射氢盐水大鼠的血红蛋白（Hb）、红细胞计数（RBC）和红细胞压积（Hct）等指标明显高于实验对照组。注射氢盐水可减少红细胞氧化损伤造成的溶血，提高红细胞相关指标，改善大鼠的运动性贫血状况。

氢盐水 运动性贫血 大鼠 红细胞氧化损伤

氢气是一种高效,无毒的氧自由基清除剂,近年来氢气作为一种治疗疾病的抗氧化剂广受关注［2］［3］。氢气能通过清除氧自由基减轻缺血、中毒引起的心肝肾以及胃肠和神经等多种组织损伤,促进溃疡的修复［4-6］。且富氢盐水价格低廉,易获取,还能达到抗炎、抗氧化、减轻组织损伤的作用,在运动性贫血的防治研究领域能提供新的思路和应用价值。

1 材料与方法

1.1 氢盐水

在0.5MPa下将氢气溶解于生理盐水中,4h后达到饱和,氢气浓度约为0.6mmol/L。r射线消毒后无死腔的装于铝袋中,4℃常压保存［7］。

1.2 实验动物

同种同批健康清洁级雄性SD大鼠32只,每只体重约300g,3月龄,随机分成4组,每组8只。分笼饲养,每笼4只。室温22±2℃,湿度50 ±5%。分组情况详见表1。

1.3 实验方案

参照赵杰修等［8］建立大鼠运动性贫血模型。A组大鼠不进行跑台训练,B、C、D组大鼠进行递增负荷跑台训练9周。每周训练6天,跑台速度30m/min,跑台坡度0度。前两周每天训练一次,之后每天训练两次。初次训练时间1min,之后以2min/次的幅度递增。六周以后根据大鼠跑台情况调整跑台时间,给予C、D两组注射氢盐水干预。具体训练计划见表2。

表1 大鼠分组

表2 大鼠递增负荷跑台训练计划（min/次）

表3 递增负荷运动后大鼠红细胞指标的变化

表4 大鼠递增负荷训练后血清铁指标变化

图1：大鼠递增负荷训练后血清铁指标变化

在训练过程中有时会出现大鼠力竭状况,表现为连续施加机械刺激后大鼠不能继续跑动,后腹部触地等,可适当休息3～4min。

1.4 取样

第9周最后一次训练结束24h后,给大鼠注射2%的戊巴比妥钠,麻醉后腹腔主动脉取血,留样后4℃,3000r/min离心15min分离血清,4℃保存备用。

1.5 测试指标与方法

腹腔主动脉取血用Sysmex SF-3000血细胞分析仪测定血红蛋白（Hb）、红细胞数目（RBC）、红细胞压积（Hct）、红细胞平均血红蛋白量（MCH）和红细胞平均血红蛋白浓度（MCHC）等红细胞相关指标。

血清用全自动生化分析仪测定血清铁（SI）、总铁蛋白结合力（TIBC）和血清转铁蛋白饱和度（TS）。

1.6 数据处理方法

实验数据用spss统计软件进行one-way ANOVA检验,P＜0. 05为显著性水平,P＜0.01为非常显著性水平。实验数据均由平均数±标准差表示。

2 结果

2.1 递增负荷运动后大鼠红细胞指标的变化

由表3可看出,递增负荷跑台运动9周后,B组大鼠红细胞数目RBC显著低于A组（P＜0.05）,血红蛋白Hb和红细胞压积Hct非常显著性低于A组（P＜0.01）。注射氢盐水组的Hb、RBC和Hct均显著性高于B组（P＜0.05）。3组运动组的MCH、MCHC均明显低于安静对照组,但组间无显著性差异。

2.2 递增负荷运动后大鼠血清铁指标的变化

注射氢盐水的C、D组的SI浓度比运动对照B组分别增加了23. 1%和14.9%,但组间没有显著性差异（P＞0.05）。B、C、D组的TIBC与安静对照A组相比分别增加了17.6%、9.8%和13.3%,但组间无显著性差异。运动对照B组的TS较安静对照A组低8.4%,但差异不显著（P＞0.05）。注射氢盐水C、D组的TS较安静对照A组分别提高了9.8%和3.7%,组间无显著性差异。各组具体指标见表4。

3 分析与讨论

3.1 递增负荷运动后大鼠红细胞指标的变化

9周后,运动对照B组的RBC、MCHC显著性低于安静对照A组（P＜0.05）,Hb和Hct非常显著性低于A组（P＜0.01）。虽然MCH指标差异不显著但与A组相比有明显下降。红细胞主要指标的显著性下降说明大鼠运动性贫血模型造模的成功［9］。

3.2 注射氢盐水对大鼠红细胞指标的影响

注射氢盐水C组和联合注射氢盐水D组大鼠的Hb、RBC和Hct均显著性高于运动对照B组,但组间无显著性差异,与安静对照A组无显著性差异。说明对大鼠腹腔注射氢盐水能改善大鼠的运动性贫血状况。但运动前后联合注射氢盐水的效果并不明显优于运动前单次注射。所以关于氢盐水的剂量和补充方式还有待进一步的研究。

3.3 注射氢盐水对大鼠血清铁指标的影响

铁参与体内血红蛋白的组成,构成呼吸链和相关酶的组成成分,决定氧的转运能力,直接影响机体的物质能量代谢［10］。运动员在高强度强负荷运动训练后易发生机体的铁代谢紊乱,造成铁丢失,铁储备降低［11-13］。由图1可看出,虽然SI、TIBC和TS指标各组间无显著性差异,但C、D组的SI和TS均比A组的对应指标有所提高且TIBC指标低于B组。这说明给予运动性贫血的大鼠注射氢盐水可提高大鼠体内SI浓度,提高铁储备,缓解机体动用储备铁,改善大鼠贫血状况。

4 结论

运动性贫血是限制运动员成绩提高的一个重要因素,其机制尚未完全清楚。研究人员不断的对其进行研究,采取合理高效的方法预防运动性贫血的发生和发展,提高运动员的训练效果和运动能力。本研究参照赵杰修等［5］大鼠运动性贫血的建模方法造模成功。9周后,运动对照组大鼠的红细胞相关指标显著性下降,出现运动性贫血状况。给予腹腔注射氢盐水的大鼠红细胞相关指标显著性高于运动对照组,与安静对照组无显著性差异。且注射氢盐水组大鼠的血清铁指标优于运动对照组。说明腹腔注射氢盐水可改善大鼠的运动性贫血状况。氢盐水是一种廉价易得的氧自由基清除剂,通过减少氧自由基的生成和红细胞氧化损伤减轻和改善运动性贫血状况。虽然其具体机制尚未完全研究清楚,但近几年来氢气作为一种治疗疾病的抗氧化剂备受关注,这将给我们在运动性贫血的防治研究领域提供新的思路和方法。

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Hydrogen is an efficient and nontoxic scavenger of oxygen free radicals， research shows that hydrogen can alleviate ischemia ，poisoning caused by the liver and kidney，gastrointestinal and other nerve tissue injury by scavenging oxygen free radicals， promote ulcer repair. In this research， we studied the effect the erythrocytes and iron metabolism in rats with sports anemia by injecting hydrogen saline， and to explore new ideas and methods to prevent and treat sports anemia. The results showed that the hemoglobin （Hb）， the quantity of the erythrocyte （RBC） and hematokrit （Hct） were significantly higher than those in the control group after the sports anemia rat model established. Inject hydrogen saline can reduce the erythrocytes oxidative damage caused by hemolysis， improve the erythrocytes related indicators， improve the sports anemia in rats.

hydrogen saline； sports anemia；rats； erythrocytes oxidative damages运动性贫血是指由于长期大量运动训练导致的体内单位容积血液中血红蛋白和红细胞数降低的现象,往往导致运动员的运动能力下降。研究表明,长期或大量运动导致的消化道出血和血管内溶血在运动性贫血的发生中起着重要作用。此外,红细胞氧化损伤是溶血的另一重要原因。运动时自由基生成增加,红细胞膜在自由基的作用下可形成脂质自由基,发生脂质过氧化反应,使膜磷脂降解和变异导致红细胞脆性增加。脂质过氧化是自由基引起的一系列反应,其中间产物自由基及最终产物丙二醛（MDA）对膜的结构可以产生严重的损伤,影响膜的功能。此外,红细胞膜上又含有大量多不饱和脂肪酸,因此特别容易引起脂质过氧化损伤。因此通过减少氧自由基的生成和脂质过氧化对于减轻和改善运动性贫血至关重要［1］。

R-33

A

1674-2060（2016）03-0207-02