低氧訓練對大鼠Ｒｅｔｉｃ、ＲＢＣ和ＨＧＢ的影響

摘 要：為了探討采用高住(氧濃度為11.3％相當于海拔高度5000m)低練對大鼠網織紅細胞(Retieulocyte，Retie)、紅細胞計數(Red blood ceils，RBC)、血紅蛋白(Hemoglo－bin，HGB)等的影響。將56只健康雄性SD大鼠隨機分為7組，每天高住低練組置氧濃度為11.3％低氧艙中3小時，每周6天，運動持續時間為2周，并常氧下為跑臺訓練，運動負荷由18X30m／rain遞增至28X60m／rain，坡度始終保持10％，最后得出：兩周實驗后，網織紅細胞有非常顯著性差異(P<0.01)，但是RBC和HGB無顯著性差異(P>0.05)，結論：①結果顯示低氧刺激了骨髓的追血功能，②通過高住低練可以提高機體的栽氧能力。

關鍵詞：高住低練；雄性SD大鼠；網織紅細胞，紅細胞計數；血紅蛋白

中圖分類號：G804.2 文章編號：1009－783X(2007)06－0073－03 文獻標識碼：A

作者簡介：劉文鋒(1982)，男，湖南平江人，研究生，研究方向為運動與人體生理功能評價，鄭瀾，女，湖南長沙人，副教授，博士，研究方向為低氧運動的適應機制。

高原訓練是指有目的、有計劃地將運動員組織到具有適宜海拔高度的地區，進行定期的專項運動訓練的方法，高原地區大氣中的氧分壓隨海拔升高而降低，肺泡氣氧分壓和動脈血氧飽和度也隨之降低，使人處于不同程度的缺氧。在高原低壓缺氧和訓練負荷雙重刺激，可以使訓練者產生強烈的應激反應，調動體內的機能潛力，從而使機體產生一系列的抗缺氧的生理適應變化。

美國Levine博士在1991年首先提出的高住低練(Liv－ing high and training low，HiLo)的高原訓練方法為最快提高耐力運動成績，它就是讓運動員居住高原或人工低氧環境，在平原或較低的地方訓練的方法，在Levine博士提出后，立即引起了有關專家、學者們的注意，引起了體育界的關注，美國、荷蘭、日本、俄羅斯、澳大利亞等國家很快在這方面大量投資，開始做基礎研究，并轉向實際的應用。目前國際上很多采用“高住低練法”的模擬訓練方法以提高耐力項目運動員的運動能力，高原低氧刺激下，血液指標比較容易受到影響，它是反映運動員身體機能變化較敏感的指標之一，近幾年來大多數學者研究高原訓練中對紅細胞相關血液指標，來反應運動員有氧運動能力及訓練效果等。

本實驗借鑒國內外模擬高原訓練的經驗的同時，采用氧濃度11.3％(相當于海拔高度5000m)高住低練法對SD大鼠進行為期2周的實驗。檢測網織紅細胞、紅細胞計數、血紅蛋白等相關血液指標，并由此進一步為指導訓練提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 儀器與試劑

杭州立泰科技公司提供的PT動物實驗跑臺；美國Hpoxiea低氧裝置和美國Hypoxica incorporated研制的可調氧分壓睡艙；美國oXtRAEPGM－36型氧氣監測儀；德國拜耳公司生產的ADVIA 120全自動細胞分析儀，試劑為德國拜耳公司生產的ADVIA 120全自動細胞分析儀原裝配套試劑、高、中、低三種濃度的全血質控物及高、低兩種濃度的網紅質控物。

1.2 實驗對象與分組

健康雄性2.0月齡SD大鼠56只，體重約180—200g(由中南大學湘雅醫學院實驗動物部提供)。用國家標準嚙齒類動物飼料飼養，實驗期間室溫保持20—25℃，相對濕度為45％－55％，每天光照12h，堅持l－2天換一次墊料，保持飼養籠內干燥，保持實驗室通風，保持實驗室干凈(每兩天用消毒液進行實驗室消毒)。大鼠自由飲水，并保持每天換飲水和加足飼料。適應性喂養l周后，隨機分為7組，每組8只。(見表1)

1.3 運動訓練方案

采用杭州立泰科技公司提供的PT動物實驗跑臺，進行遞增負荷跑臺運動訓練，每天訓練1次，每周訓練6天，共持續2周，坡度始終保持為10％，訓練方案(見表2)。

1.4 低氧處理

采用美國Hpoxica低氧裝置，美國Hypoxica incorporat，d研制的可調氧分壓睡艙，由低氧發生器和密封帳篷連接組成，用美國OXTRAEPGM一36型氧氣監測儀檢測低氧艙中氧含量的變化，盡量使測氧儀測定帳篷中的空氣低氧容積百分比。將大鼠置于低壓氧艙中每天3h，利用固定的11.3％(相當于海拔5000m高度)氧含量。

1.5 實驗取材

用0.4%戊巴比妥鈉lml／100g體重麻醉后，血液樣本均在生活狀態下摘眼球取1.5ml血液至于5ml離心管(濾過0.1％的肝素抗凝劑，至于40－60℃的恒溫箱中烘干)中，使血液與肝素混勻后上機檢測。

1.6 指標的測定

使用德國拜耳公司生產的ADVIA 120全自動細胞分析義原裝配套試劑、高、中、低三種濃度的全血質控物及高、低兩種濃度的網紅質控物，檢測大鼠網織紅細胞、紅細胞計數、血紅蛋白血液指標。

1.7 數據處理

所有數據均經SPSSII.O數據處理軟件包和MicrosoftExcal 2003軟件進行統計學處理，數據以平均值，標準差表示，所有數據選用方差分析(Paired-Samples T Test統計學方法)進行組間差異統計處理，顯著水平為a=0.05。

2 實驗結果

2.1 高住低練對大鼠網織紅細胞百分率的影響

采用運動(運動持續時間總2周，運動負荷由18×30m／rain遞增至28×60m／mln，坡度始終保持10％)及低氧環境始終保持嚴重低氧(氧濃度為11.3％，相當于海拔高度5000m)對SD大鼠為期2周的高住低練方法。Retic百分率的結果分別是0.21+0.03；4.81士1.93；3.94士O.87；5.60士O.44；3.18+0.52；5.05士1.74；5.40士1.54，顯示進入高住低練后Retic就明顯增加，與對照組相比3天組、7天組和14天組都具有非常顯著性差異(P<0.01)，對于低氧組，1周前低氧組Retic均高于常氧組，但2周時呈下降并稍低于常氧組，對于常氧組，進入訓練前3天有所上升但低于低氧組，1周時呈下降趨勢，(見圖1)

2.2 高住低練對人鼠紅細胞計數的影響

兩周實驗RBC結果分別是4.185士o.63；4.18士0.69；3.87士0.27；4.19士0.88；4.005士0.51；3.82士0.52；3.71士0.23，顯示紅細胞計數無顯著性差異，紅細胞計數在進入高住低練前3天基本保持不變，在l周時稍有上升趨勢，訓練2周后數值反而趨向與下降；在常氧組，前3天就開始下降，l周時雖然有上升趨勢；低氧組，前3天也呈現下降，但l周時略高于常氧組和對照組；訓練2周時都低于訓練前水平，(見圖2)

2.3 高住低練對大鼠血紅蛋白的影響

結果分別是77.40士11.88；76.63士10.7l；76.50士4.56；80.00士18.52；77.20士3.04；70.38士8.0，71.25士3.61，表明血紅蛋白無顯著性差異，血紅蛋白進入訓練3天就都有所下降(幅度并不大)；訓練第7天時又有上升，低氧組較明顯高于常氧組和對照組；訓練2周時，低氧和常氧組都較明顯下降，并都低于對照組。(見圖3)

3 分析與討論

查找大量文獻資料，表明國內有關低氧訓練對Retic的研究很少。采用運動(運動持續時間總2周，運動負荷由18×30m／mln遞增至28×60m／mln，坡度始終保持10％)及低氧環境始終保持嚴重低氧(氧濃度為11.3％，相當于海拔高度5000m)對SD大鼠為期2周的高住底練方法，結果顯示進入高住低練后Retic就明顯增加，與對照組相比3天組、天組和14天組都具有非常顯著性差異(P<0.01)。對于低氧組，l周前低氧組Retic均高于常氧組。但2周時呈下降并稍低于常氧組，對于常氧組，進入訓練前3天有所上升但低于低氧組，1周時呈下降趨勢。在國外，Berezovskil VA等(2000)的研究發現，每天30－45rain，持續24天的大強度(氧濃度14％－11％)間歇性高原訓練，可引起RBC、HGB和網織紅細胞(Retic)的顯著增加。GarciaN等(2000)研究了每天2小時，持續12天，氧濃度13％氧訓練發現RBC、HGB濃度未見改變，但Retic在第5天顯著增高，并認為中等程度的低氧訓練可引起Retic的代償性增加。Behnert C等(2002)對21名優秀田徑運動員進行為期2周的高住(1956m)低練(800 m)后，結果表明HGB沒改變而對照組稍有下降，Retic數高趨勢，M.J.Hamlin and J.Hellemans(2004)采用間歇性高原訓練對22名耐力運動員為期3周的研究結果表明阿織紅細胞增多。

有資料表明，7名受試者通過一個周期的間歇性低氧訓練后HGB平均升高了20％，RBC增加了19％，HCT升高了19.5％。Levine和Stray-ludersen采用中等高度(2500 m)的高住低練對中長跑39名運動員為期4周訓練后結果表明HCT增加了9％，并提高了運動員的運動能力。洪平，馮連世等(1998)采用低壓氧艙模擬不同海拔(2km，3kin，4kin組)對大鼠進行為期3周的高原訓練，結果顯示3kin／周，4km／周組，RBC、HGB量均高于平原l周組，HCT也均較平原1組高(P<0.05)，平均值都超過了60％。林文韜，徐國琴等采用14.5％氧濃度(相當于3000m高度)高住組每天低氧暴露晚上12小時。每周練5天，為期4周訓練后，高住安靜組RBC比低住安靜組升高了23.3％，高住低練組比低住低練組升高了16.3％，有顯著意義(P

也有不同的研究報道，高原暴露幾小時就可以引起HOB濃度上升，有人認為可能不是HGB生成所致，而是高原的干燥環境使血液濃縮，石愛橋采用海拔2000m，為期28周高原訓練結果為上高原第l－3天，HGB走向上升的，3天后，運動員的HGB普遍下降，到第11天后下降的更明顯，之后3天的值卻又上升趨勢，很顯然。運動員在高原訓練2l天中，HGB值與高原適應期的下降了，劉明等采用高住低練法晚上11小時左右在低氧艙(相當2800m)休息，白天正常訓練的方法對山東游泳隊為期3周訓練表明實驗組與對照組運動員RBC無顯著性差異。葉鳴、雷志平研究間歇性低氧訓練每天1h，為期3周訓練對大鼠RBC、HGB影響不大，馬福海(2002)報道為期9天的首屆青藏高原自行車拉力賽期間，運動員初上到海拔2366m時，RBC、HGB、HCT均處于較高水平，經5天高原自行車拉力賽，騎行高度從海拔3000—5000m的騎行過程中，RBC、HGB、HCT指標并沒有出現隨海拔的升高、缺氧程度的加深而增加，而是逐步下降，且男子運動員RBC、HGB、HCT中期與初期相比差異非常顯著，但女子運動員HGB在后期有所回升，略高于初期值，但無顯著性差異。張全江等(2003)采用高原訓練對陜西和山西古典式摔跤對15名運動員為期4周半的研究表明前8天HGB含量出現了明顯的波浪狀變化，呈現先下降后升高的趨勢，最高值出現在高原第8天，隨后輕微下降并引趨于平穩。

有專家認為血液中的RBC和HGB濃度主要受EPO的調節。本實驗的RBC、HGB和網織紅細胞出現的結果可能與EPO有很大關系，EPO是一種調節紅系祖細胞生成的激素，其血清濃度隨血氧含量的變化而發生相應的改變，以維持機體在低氧或高原環境中的正常的生理功能，會引起RBC增多或RBC生成不足。EPO主要由腎臟皮質腎小球周圍毛細血管中床的間質細胞和肝臟中靜脈周圍的肝細胞所分泌。EPO是通過靶細胞膜表面的受體發揮作用的，其主要作用：促進紅系細胞生長和分化；促進紅母細胞成熟；抗氧化穩定紅細胞膜。EPO可以調節、平衡體內與造血機能有關的不同組織器官間的生理活動，是重要的調節因子，并對人體的凝血系統有一定影響，更重要的是它具有明確的增強人體攜氧能力的作用，EPO不是單純的促紅細胞生成的內分泌激素，而且也通過內分泌、旁分泌等多功能方式，產生全身作用和局部作用相結合的多功能激素。當組織中氧分壓降低時，血漿中EPO的濃度增加，由于晚期紅系祖細胞上EPO受體密度最高，故EPO主要促進晚期紅系祖細胞增殖并向形態可識別的前體細胞分化，也能加速前體細胞的增殖、分化并促進骨髓釋放網織紅細胞。

Knaupp，w等(1992)的研究持續刺激和間歇性低氧刺激(氧濃度lO.5％)引起體內EPO較基礎值增加50％，有人報道，5名男子競技自行車運動員在高住低練V每天在3000m高度居住18小時，其余6小時在乎原訓練11天后，EPO水平顯著升高(P

4 結論

1)采用氧濃度11.3，<(相當于海拔高度5000m)高住低練訓練法對SD大鼠為期2周的實驗結果顯示低氧刺激了骨髓的造血功能。

2)本實驗的結果表明通過高住低練可以提高機體的載氧能力，但這一作用必須在2周以上才明顯。