補(bǔ)充鐵劑對(duì)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(jì)劃地將運(yùn)動(dòng)員組織到具有海拔高度的地區(qū)進(jìn)行定期專項(xiàng)訓(xùn)練,以期提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。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(yùn)、貯存及能量代謝,運(yùn)動(dòng)中骨骼肌細(xì)胞鐵代謝變化會(huì)直接影響運(yùn)動(dòng)成績(jī)。而機(jī)體鐵的儲(chǔ)備情況又是影響高原訓(xùn)練效果的一個(gè)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(bǔ)充不同劑量鐵劑模型,通過(guò)測(cè)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(guò)程中

2、機(jī)體鐵代謝的變化規(guī)律。通過(guò)測(cè)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(xì)胞色素還原酶(CIII)及細(xì)胞色素氧化酶(CIV)的活性,探討高原訓(xùn)練復(fù)合補(bǔ)鐵劑對(duì)機(jī)體線粒體呼吸鏈功能的影響,為高原訓(xùn)練及補(bǔ)充鐵劑對(duì)機(jī)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(shí)驗(yàn)方法:以雄性健康2月齡Wister大鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,經(jīng)跑臺(tái)和高原適應(yīng)的篩選,將保留的40只大鼠隨機(jī)均分為5組:安靜

3、組(C);運(yùn)動(dòng)組(H);小劑量補(bǔ)鐵運(yùn)動(dòng)組(X);中劑量補(bǔ)鐵運(yùn)動(dòng)組(Z);大劑量補(bǔ)鐵運(yùn)動(dòng)組(D)。大鼠在模擬海拔3500m高原生活或進(jìn)行遞增負(fù)荷大強(qiáng)度跑臺(tái)訓(xùn)練,灌胃補(bǔ)充硫酸亞鐵。速度從25m/min遞增到35m/min,運(yùn)動(dòng)時(shí)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(shí),跑臺(tái)力竭運(yùn)動(dòng)后即刻,將大鼠麻醉后斷頭處死,取血及骨骼肌組織。測(cè)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(shí)驗(yàn)結(jié)果:
　?、傺t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(zhǎng)現(xiàn)象,但不具有統(tǒng)計(jì)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(wú)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(zhǎng)現(xiàn)象,但無(wú)顯著性差異;D組顯著升高(P<0.05);X組降低,無(wú)顯著性差異。與H組相比,X、Z、D無(wú)顯著性差異。與X組相比,Z無(wú)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(wú)顯著性差異。
　　③總鐵結(jié)合力:與C相比,H組有降低現(xiàn)象,但無(wú)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(wú)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(wú)顯著性差異(P<0.05)。與Z組相比,D組降低,無(wú)顯著性差異(P<0.05)。
　?、苻D(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(wú)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(wú)顯著性差異(P<0.05)。
　?、菥€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(wú)顯著性差異(P>0.05),但出現(xiàn)一定的增長(zhǎng)趨勢(shì),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(wú)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(bǔ)鐵組血紅蛋白含量增高,且中劑量補(bǔ)鐵組血紅蛋白升高最明顯。補(bǔ)充不同劑量的鐵劑對(duì)大鼠HB有不同影響;小劑量補(bǔ)鐵組與大劑量補(bǔ)鐵組血紅蛋白含量明顯降低。提示高原訓(xùn)練影響血液運(yùn)氧能力;而血紅蛋白偏低可能由于營(yíng)養(yǎng)代謝異常導(dǎo)致。
　?、诟咴?xùn)練組、高原訓(xùn)練復(fù)合

9、中劑量和大劑量補(bǔ)鐵組血清鐵增高,小劑量補(bǔ)鐵組血清鐵明顯降低。高原訓(xùn)練復(fù)合補(bǔ)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(bǔ)鐵劑量大會(huì)導(dǎo)致鐵超載,影響運(yùn)動(dòng)能力;高原訓(xùn)練環(huán)境、強(qiáng)度大小、補(bǔ)鐵劑量的不同對(duì)機(jī)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(bǔ)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(bǔ)鐵效果好于高原訓(xùn)練復(fù)合中劑量和大劑

10、量補(bǔ)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(yùn)動(dòng)性疲勞,提高線粒體氧利用能力,最終提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。
　　綜上,高原訓(xùn)練復(fù)合補(bǔ)鐵組能夠提高機(jī)體鐵的儲(chǔ)存量,當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)用機(jī)體鐵儲(chǔ)備時(shí),補(bǔ)充適量的鐵微量元素,有利用防治機(jī)體的鐵缺失造成的運(yùn)動(dòng)能力的降低。適量的補(bǔ)鐵可以提高機(jī)體血紅蛋白值,有利于氧的運(yùn)輸,從而提高機(jī)體供能。在增強(qiáng)骨骼肌線粒體呼吸鏈功能方面,單純高原訓(xùn)練組、