中国优秀运动员部分血液生化指标实验室参考范围的建立

杨星雅，冯葆欣，李鹏飞，张卫英，宗丕芳



中国优秀运动员部分血液生化指标实验室参考范围的建立

杨星雅，冯葆欣，李鹏飞，张卫英，宗丕芳

国家体育总局体育科学研究所, 北京 100061

目的：建立适用于优秀运动员的常用血液生化指标的参考范围。方法：国家队运动员共 1 632名，清晨抽取静脉血5 ml，对红细胞(RBC)、白细胞(WBC)、血红蛋白(Hb)、红细胞压积（Hct）、血小板(Plt)、血尿素氮（BUN）、肌酸激酶（CK）、皮质醇（Cort）和睾酮（Testo）9项指标进行检测，用SPSS 18.0对数据进行统计分析，用参数法或非参数法求得其95%参考范围，得出优秀运动员以上指标的实验室参考范围，并将其与临床参考值进行比较；选取n≥40的项目进行分项目统计，用参数法或非参数法求得其95%参考范围。结果：1）本研究所有指标均具有性别差异；2）成功建立了中国优秀运动员部分血液生化数据的实验室参考范围，与临床参考值相比，血细胞分类的5项指标与临床范围并无明显差异，但BUN、CK、Cort和Testo明显高于临床参考范围；3）建立了男运动员举重，拳击、体操等5个项目及女运动员花样游泳、摔跤、体操等5个项目的实验室参考范围。结论：通过大样本量的统计分析，建立了中国优秀运动员的WBC、RBC、Hb、Hct、Plt、BUN、CK、Cort和Testo9项生化指标的实验室参考范围，以及男、女运动员各5个单项的实验室参考范围，为实验室检测工作中异常值的判定提供了必要的参考依据。

优秀运动员；血液生化指标；参考值

在备战奥运会、亚运会等大型赛事期间，运动员需要定期检测血液生化指标以监控训练效果和身体状态，这对生化实验室血液检测的准确度提出了很高的要求。但在测试过程中，在多种因素的影响下，不可避免的会出现异常值，对于这类值应该进行复测以排除仪器或者人为因素导致的异常。在临床检验中，参照普通人群的正常值就能准确地判断此类异常值范围，但是由于运动员，尤其是高水平运动员，长期进行大量的运动训练，导致他们血液中各因子水平与普通人有较大的差异，所以，在对运动员血液进行测试过程中，不能参照临床使用的普通人的参考范围对其测定值进行判定。以往有关运动员生化检测参考范围的报道多集中在对某个运动项目或某个训练阶段或只提出一个适宜界限方面的研究，鲜见针对运动员整个群体检测评价参考范围的研究或权威报道。综上所述，本研究的目的是建立我国优秀运动员群体常用血液生化检测的实验室参考范围，以期为实验室测试工作中异常值的判断提供更具针对性的参考依据。

1 实验材料和方法

1.1 实验材料

仪器：全血血常规指标用贝克曼GEN.s 5分类血细胞分析仪测定；血清尿素氮（BUN）、肌酸激酶（CK）用日立7020型全自动生化分析仪测定；血清睾酮（Testo）、皮质醇（Cort）用贝克曼ACESS 2免疫发光分析仪测定。

试剂：血细胞分类检测所用试剂为贝克曼配套试剂，购自北京美康百泰医药科技有限公司；CK检测所用试剂为上海科华试剂，购自北京利德鸿奥科技有限公司；BUN检测试剂购自上海荣盛生物技术有限公司，Cort、Testo检测试剂为贝克曼配套试剂盒，购自北京美康百泰医药科技有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 受试对象

2009—2017年间到国家体育总局体育科学研究所综合测试与实验中心生化实验室（以下简称“科研所生化实验室”）进行测试的处于15～30岁的中国国家队运动员共1 632名，其中，女运动员748名，男运动员884名，共计来自21个运动项目。

1.2.2 测试指标

白细胞计数（WBC）、红细胞计数（RBC）、血红蛋白浓度（Hb）、红细胞比容（Hct）、血小板计数（Plt）、血尿素氮（BUN）、血清肌酸激酶（CK）、血清睾酮（Testo）、血清皮质醇（Cort）。

1.2.3 采样方法

清晨抽取受试对象静脉血5 ml，其中EDTA抗凝管2 ml，用于测定全血血常规指标，促凝管抽取3 ml，离心后取血清测定血尿素氮（BUN）、肌酸激酶（CK）、以及血清皮质醇（C）和血清睾酮（T）4项指标。采集血样在4 h内完成测试。

1.2.4 纳入排除原则

只采用国家队运动员的血液生化数据，省（市）运动员及残奥会运动员不纳入统计范围；若某数值在分布曲线上的位置与更靠近中线的邻近值距离超过全部范围的1/3，则该数值被认为是离群值删除[14]；或者已知由于药物或其他因素影响的极低或者极高值应删除。同一人多次测试则取中位数进行分析[14]。

1.2.5 统计分析方法

2 研究结果

2.1 优秀运动员血液生化指标实验室参考范围

2.1.1 男、女组间差异结果

将所有资料按照男、女分组，进行正态分布及方差齐性检验，发现男运动员资料中大多为正态分布，仅WBC和CK为非正态分布，女运动员资料中仅Hct和Cort为正态分布，其他为非正态分布；方差齐性检验中男、女运动员资料中所有指标均方差不齐，所以采用非参数检验进行下面的统计，比较结果显示，所有生化指标男、女组间均有差异。

2.1.2 参考范围结果

根据我国优秀运动员各血液指标95%参考值范围可以看出，除Plt和Cort外，各个指标的中位数和参考范围男性均大于女性（表1）。

表1 中国优秀运动员血液生化指标95%参考范围

2.1.3 实验室参考范围与临床参考值比较

从表2可以看出，运动员的WBC、RBC等5项血细胞计数指标的参考范围与目前国内临床通用的普通人群参考值基本一致，BUN、CK、Cort以及Testo均高于临床参考值。

表2 中国优秀运动员参考范围与临床参考范围比较

2.2 部分项目优秀运动员血液生化指标实验室参考范围

选择例数≥40的项目进行统计，符合条件的项目如表3所示。

各组资料进行正态分布检验，结果显示，各组CK均为非正态分布，男子自行车组的Cort为非正态分布，其他指标各组资料均为正态分布，分别用参数法和非参数法求得其95%参考范围。

各项目男、女运动员常用血液生化指标实验室参考范围如表4、表5所示。

表3 例数≥40的项目列表

表4 中国优秀男运动员常用血液生化指标实验室参考范围

表5 中国优秀女运动员常用血液生化指标实验室参考范围

3 讨论

虽然目前血液生化指标已有比较成熟的参考范围，但其通常是对普通健康人群进行调查的结果。人体的血液生化指标数值会因种族、地域、风俗习惯和群体不同而体现出较大的差异。针对运动员的血液生化指标数值还鲜见报道，目前实验室测试中还一直沿用中国普通人群的临床参考值，这给实验工作中异常值的判断带来了一定的困扰。

本研究通过收集了2009—2017年在科研所生化实验室进行测试的中国国家队运动员的血液生化数据，进行了大样本量的数据统计工作，得到中国优秀运动员的血液生化指标的参考范围，这在一定程度上解决了实验室工作中异常值判断的这一难题。从研究结果可以看出，运动员的血细胞指标的参考范围与目前国内通用的普通人群参考值基本一致，BUN、CK、Cort以及Testo均高于临床参考值，这体现了运动员群体的特殊性。CK是骨骼肌细胞中能量代谢的关键酶之一，其作用是催化三磷酸腺苷和磷酸肌酸之间的高能磷酸键的可逆性转移，是短时间激烈运动时能量补充和运动后ATP恢复的催化酶，其活性在短时间、大强度的供能中是极其重要的，直接影响短时间、大强度供能的运动能力。所以，血清CK活性的变化可作为评定肌肉承受刺激和骨骼肌微细胞损伤及其适应与恢复的敏感的生化指标。BUN是体内蛋白质和氨基酸分解代谢的最终产物，长时间、大强度运动时蛋白质分解代谢加强参与供能，血液和尿液中的尿素含量随蛋白质、氨基酸分解加强而增多，机体对负荷的适应性越差，运动产生的尿素就越多，因此，血尿素氮是反映机体疲劳程度的重要指标。血睾酮是体内活性最高的一种雄激素，参与机体的合成代谢，一般来说，身体机能良好时，血睾酮水平变化不大，且有体能增强伴有血睾酮增加的趋势，所以，可将血清睾酮作为运动员选材和评定运动员机能状态的重要指标，尤其是对力量型项目更为重要。血清皮质醇是由肾上腺皮质分泌的一种甾体类糖皮质激素，是促进机体分解代谢的重要激素，长期系统训练会使安静状态下的血清皮质醇上升，以提高机体的应激水平，有利于肌糖原的分解供能。但由于血皮质醇的变化常为一过性，且幅度很大，因此一般不单独使用，多与血睾酮等其他指标一起使用，共同说明运动员的机能状况[1-3,5]。由于运动员长期大强度的运动，肌肉承受着大强度的刺激，蛋白质分解代谢加强，且并不是每次运动都有足够长的时间以消除疲劳，所以，运动员的疲劳程度普遍高于普通人群，进而这一群体的CK、BUN水平高于普通人群。运动员经过长期系统的训练，其体能及其代谢水平远高于大多数普通人群，这使得运动员的反应合成代谢水平的血清睾酮与反应分解代谢的血清皮质醇的水平都高于普通人群。正是由于运动员特殊的训练和生活状态，导致其血液生化水平与临床参考水平产生了差异。

本研究从受试的男、女运动员资料中各选取了5个常用项目进行了分项目的实验室参考范围的建立，这是由于不同的运动项目的特点以及训练重点不同，血液中某些指标也会产生一定的差异。2001年，有研究人员通过11名花样游泳运动员的统计分析，得到Hb参考范围为120～143 g/L，BUN为3.48～7.65 mmol/L，与本研究结果（Hb：118～145 g/L；BUN：3.49～7.07 mmol/L）比较相近，但Cort与Testo分别为5.93～19.56 μg/dL和9.00～31.00 ng/dL，本研究结果（Cort：14.26～22.49 μg/dL；Testo：16.42～86.96 ng/dL）与之相比显著升高[2,4]。另外，有研究人员分别在1997年[2,6]和2001年[2,7]对男子举重运动员的血液生化指标进行统计分析，结果显示，Hb参考范围分别为155～166 g/L（1997年）和139～153 g/L（2001年），BUN分别是15.71～19.28 mmol/L（1997年）和15.13～20.75 mmol/L（2001年），Cort为5.434～19.838μg/dL（1997年），Testo为340.23～894.72 ng/dL（1997年）。相比较，本研究的Hb参考范围变宽，Cort参考范围变窄，BUN和Testo比之前研究明显降低（Hb：138～170 g/L；BUN：4.06～8.19 mmol/L；Cort：5.96～17.48 μg/dL；Testo：280.78～822.78 ng/dL）。这些变化可能是由于十几年间运动员的生活方式、营养状况的改变，训练理念和方法的转变以及环境变化等各方面因素造成的。分项目的实验室参考范围的建立，为实验测试工作提供了更加具有针对性、更准确判定异常值的参考，可促进实验室更好地为运动队提供科技服务。

本研究中所有数据均为科研所生化实验室所测，在测试人员、测试仪器、测试试剂、质量控制方面有较好的一致性，数据可靠性强，所得结果可直接应用到测试工作中。但由于时间和条件所限，本实验只使用了实验室现有仪器检测数据进行统计分析，并未与其他仪器进行对比，所以应用的范围受到了一定的限制，在将来的工作中，可以进一步与其他相关单位的仪器型号的测试数据进行对比，将本研究的结果推广使用。

4 结论

1. 建立了中国优秀运动员9项生化指标（WBC、RBC、Hb、Hct、Plt、BUN、CK、Cort和Testo）的实验室参考范围，其中，BUN、CK、Cort和Testo 4项明显高于临床参考值，其余血常规指标与临床参考值无差异。

2. 建立了自行车、体操、羽毛球等5个单项男女运动员常用9项生化指标的实验室参考范围，结果显示，项目间各指标范围并不完全一致，其中花样游泳、举重等项目的Hb、BUN、CK、Cort和Testo与前人的研究相比有较大的差异。

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Establishment of Reference Range for Hematological Indicators in EliteAthletes of China

YANG Xing-ya, FENG Bao-xin, LI Peng-fei, ZHANG Wei-ying, ZONG Pi-fang

China Institute of Sport Science, Beijing 100061, China.

Objective: To establish the reference range for hematological indicators in elite athletes of China. Method: Hematological indicators, including white blood cells(WBC), red blood cells (RBC), hemoglobin (Hb), hematocrit (Hct), platelet (Plt), blood urea nitrogen (BUN), creatine kinase (CK), cortisol (Cort), testosterone (Testo) were assayed in whole blood and serum samples from 1632 athletes (884 male athletes and 748 female athletes) who visited the laboratory for biochemical monitoring during 2009-2017, and reference range were calculated by the parametric method（M±1.96s）or the non-parametric method (2.5th to 97.5th percentile). On the other hand, specific reference range of some sports which had more than 40 subjects was calculated by the above method. Results: 1) There are gender differences of all hematological indicators; 2) we succeed in establishing the reference range for hematological indicators in excellent athletes, some indicators such as BUN, CK, Cort, Testo are higher than clinical reference value; 3) we established specific reference range of five men’s sports including weightlifting, boxing, gymnastics and so on, and five women’s sports of wrestling, synchronized swimming and gymnastics. Conclusion: Sport training and competition have profound effects on the reference range for hematological indices. Introducing sport-specific reference intervals may help to avoid misjudgment of abnormal values and make the test results more accurate.

1002-9826(2018)05-0052-04

10.16470/j.csst.201805008

G804.7

A

国家体育总局体育科学研究所基本科研业务费资助项目(基本18-31)。

杨星雅,女,实验师,硕士,主要研究方向为运动生理生化, E-mail:yangxingya@ciss.cn。