補充鐵劑對模擬高原訓(xùn)練大鼠鐵代謝相關(guān)指標(biāo)及骨骼肌線粒體呼吸鏈功能的影響.pdf

1、高原訓(xùn)練的目的是有計劃地將運動員組織到具有海拔高度的地區(qū)進行定期專項訓(xùn)練,以期提高運動成績。鐵作為合成血紅蛋白、肌紅蛋白和能量代謝中多種酶的主要原料之一,參與了氧的轉(zhuǎn)運、貯存及能量代謝,運動中骨骼肌細胞鐵代謝變化會直接影響運動成績。而機體鐵的儲備情況又是影響高原訓(xùn)練效果的一個重要因素。本研究利用人工低壓氧艙模擬高原環(huán)境(海拔3500m),建立高原訓(xùn)練復(fù)合補充不同劑量鐵劑模型,通過測定大鼠血液中血紅蛋白、鐵代謝相關(guān)指標(biāo),探尋高原訓(xùn)練過程中

2、機體鐵代謝的變化規(guī)律。通過測定骨骼肌組織線粒體呼吸鏈酶復(fù)合物NADH-COQ還原酶(CI)、琥珀酸脫氫酶(CII)、COQ-細胞色素還原酶(CIII)及細胞色素氧化酶(CIV)的活性,探討高原訓(xùn)練復(fù)合補鐵劑對機體線粒體呼吸鏈功能的影響,為高原訓(xùn)練及補充鐵劑對機體鐵代謝及線粒體呼吸鏈功能的影響的研究提供參考資料。
　　實驗方法:以雄性健康2月齡Wister大鼠為實驗對象,經(jīng)跑臺和高原適應(yīng)的篩選,將保留的40只大鼠隨機均分為5組:安靜

3、組(C);運動組(H);小劑量補鐵運動組(X);中劑量補鐵運動組(Z);大劑量補鐵運動組(D)。大鼠在模擬海拔3500m高原生活或進行遞增負荷大強度跑臺訓(xùn)練,灌胃補充硫酸亞鐵。速度從25m/min遞增到35m/min,運動時間從30min遞增到60min。每天訓(xùn)練1次,每周訓(xùn)練6天,共訓(xùn)練5周。訓(xùn)練結(jié)束后,在常氧環(huán)境休息24小時,跑臺力竭運動后即刻,將大鼠麻醉后斷頭處死,取血及骨骼肌組織。測定各組大鼠血紅蛋白、血清鐵、總鐵結(jié)合力、轉(zhuǎn)鐵蛋

4、白飽和度、骨骼肌線粒體呼吸鏈酶復(fù)合物活性。
　　實驗結(jié)果:
　　①血紅蛋白:與平原大鼠HB相比,上高原后的各種大鼠血紅蛋白含量差異顯著。上高原后,與C組相比,H及Z組的血紅蛋白有增長現(xiàn)象,但不具有統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);X及D組的血紅蛋白有明顯降低現(xiàn)象(P<0.01)。與H組相比, X及D組顯著降低(P<0.01);Z組無顯著性差異。與X組相比,Z與D組有顯著性提高(P<0.01, P<0.05)。與Z組相比,D組顯著降

5、低(P<0.01)。
　　②血清鐵:與C相比,H與Z有增長現(xiàn)象,但無顯著性差異;D組顯著升高(P<0.05);X組降低,無顯著性差異。與H組相比,X、Z、D無顯著性差異。與X組相比,Z無顯著性差異;D組顯著升高(P<0.05)。與Z組相比,D組升高,但無顯著性差異。
　?、劭傝F結(jié)合力:與C相比,H組有降低現(xiàn)象,但無顯著性差異;X、Z、D顯著降低(P<0.01,P<0.05)。與 H組相比,X組有降低現(xiàn)象,但無顯著性差異;Z與

6、D組顯著降低(P<0.05)。與X組相比,Z與D組降低,無顯著性差異(P<0.05)。與Z組相比,D組降低,無顯著性差異(P<0.05)。
　　④轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度:與C相比,H、X、Z、D組均顯著升高(P<0.01,P<0.05)。與H組相比,X組升高,無顯著性差異;Z與D組顯著升高(P<0.01)。與X組相比,Z與D組顯著升高(P<0.05)。與Z組相比,D組升高,無顯著性差異(P<0.05)。
　　⑤線粒體呼吸鏈酶復(fù)合物Ⅰ

7、~Ⅳ:與C組相比,H和X組CⅠ~CⅣ活性均有顯著性提高(P<0.01);Z組CⅠ~CⅣ活性顯著性提高(P<0.05、P<0.01);D組CⅠ活性顯著降低( P<0.5),CⅡ無顯著性差異(P>0.05),但出現(xiàn)一定的增長趨勢,CⅢ、CⅣ活性均有顯著性提高(P<0.01)。與H組相比,X、Z和D組CⅠ~CⅣ活性均顯著降低(P<0.01)。與X組相比, Z組CⅡ活性有顯著性降低(P<0.01),CⅠ、CⅢ無顯著降低(P>0.05),CⅣ活性

8、有顯著性提高(P<0.05)。D組CⅠ~CⅣ活性均顯著降低(P<0.01)。與Z組相比, D組CⅠ~CⅣ活性均顯著降低(P<0.01)。
　　結(jié)論:
　?、俑咴?xùn)練組與中劑量補鐵組血紅蛋白含量增高,且中劑量補鐵組血紅蛋白升高最明顯。補充不同劑量的鐵劑對大鼠HB有不同影響;小劑量補鐵組與大劑量補鐵組血紅蛋白含量明顯降低。提示高原訓(xùn)練影響血液運氧能力;而血紅蛋白偏低可能由于營養(yǎng)代謝異常導(dǎo)致。
　　②高原訓(xùn)練組、高原訓(xùn)練復(fù)合

9、中劑量和大劑量補鐵組血清鐵增高,小劑量補鐵組血清鐵明顯降低。高原訓(xùn)練復(fù)合補鐵組總鐵結(jié)合力、轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度有明顯增加現(xiàn)象。提示補鐵劑量大會導(dǎo)致鐵超載,影響運動能力;高原訓(xùn)練環(huán)境、強度大小、補鐵劑量的不同對機體鐵代謝有明顯影響。
　?、鄹咴?xùn)練組可顯著提高大鼠力竭后即刻骨骼肌線粒體呼吸鏈 CⅠ~Ⅳ活性。高原訓(xùn)練復(fù)合補鐵組也可提高大鼠力竭后即刻骨骼肌線粒體呼吸鏈 CⅠ~CⅣ的活性,且高原訓(xùn)練復(fù)合小劑量補鐵效果好于高原訓(xùn)練復(fù)合中劑量和大劑

10、量補鐵組,其中單純高原訓(xùn)練組效果最佳。提示高原訓(xùn)練中骨骼肌線粒體內(nèi)抗氧化活性酶與呼吸鏈復(fù)合物活性存在關(guān)聯(lián),改善骨骼肌的運動性疲勞,提高線粒體氧利用能力,最終提高運動成績。
　　綜上,高原訓(xùn)練復(fù)合補鐵組能夠提高機體鐵的儲存量,當(dāng)運動時動用機體鐵儲備時,補充適量的鐵微量元素,有利用防治機體的鐵缺失造成的運動能力的降低。適量的補鐵可以提高機體血紅蛋白值,有利于氧的運輸,從而提高機體供能。在增強骨骼肌線粒體呼吸鏈功能方面,單純高原訓(xùn)練組、