EPO与运动

促红细胞生成素 与运动 耐力运动项目中 运动员进行有氧代谢的能力直接关系到其运动成绩的好坏 而血液携带和运输氧气的能力又是决定机体有氧代谢能力的重要的一个方面 促红细胞生成素 EPO 是机体在生理条件下以及失血后调控红细胞生成的主要生长刺激因子 在机体红细胞生成中有重要作用 可明显提高人体的红细胞数量及皿红蛋白的含量 从而提高人体运输氧气的能力 提高人体的最大摄氧量 所以EPO与运动尤其是耐力运动关系十分密切 本文就目前运动与EPO关系的研究现状做一综述 1EPO的简介 2运动对EPO的影响 3高原训练和模拟高原训练 低压氧舱 与EP0 5EPO与兴奋剂 4EPO作为耐力运动训练的评价预测指标 1 1EPO的体内来源 促红细胞生成素 EP0 Erythropoietin 也称为红细胞集落形成刺激物 E睽淑 和红细胞生成刺激因子 ESF 是于1977年由Migake从尿中分离纯化出来的 研究证明EPO是肾脏中的酶样物质红细胞生成酶 Erythrogenjn 作用于肝脏所生成的促红细胞生成素原 Erythmpoietinogen 在血浆中转变而成的 最近研究发现 肝细胞和巨嗜细胞也能产生EP0 雄性激素也能作用于肾脏或肾外组织 使其EP0的量增加 EPO是一种含165 166个氨基酸残基的肽类激素 其生物学效应促进骨髓造血干细胞加速分化为原始红细胞 促进有核红细胞的有丝分裂和巨幼红细胞的成熟 促进骨髓内网织及成熟红细胞向血中释放 此外 也能使单个红细胞的血红蛋白合成增加 正常人体血浆中EP0水平相对比较稳定 一般为4 10 3 24 10 3u rnl 在缺氧及贫血时EP0可高达10U rnl 1 2EPO的生物学活性 1 3影响EPO生成的因素 影响EP0生成的因素有缺氧 贫血 激素水平 嗜烟习惯 PH值 昼夜节律等 其中缺氧是EPO的主要影响因素 急性缺氧1 2小时 循环中EP0即显著升高 雄性激素 甲状腺素 生长激素可加强EPO的分泌 而雌性激素 糖皮质激素则相反 PH值下降 抑制EP0的分泌 嗜烟习惯者EP0高 EPO接受两种反馈调节 机体缺氧时 肾脏反应性地分泌红细胞生成酶 促进EPO生成 EPO增多一方面刺激骨髓造血组织 使周围血液中红细胞增加 另一方面又反馈性地抑制肝脏中的促红细胞生成素原的生成 使血浆中的EPO水平不致过高 2 1一次性急性运动后血浆EP0的变化 多数研究发现 一次性急性运动前后血浆EP0没有明显变化 但也有少数研究发现 一次剧烈运动后血浆EP0明显上升 Gareau 1991 K1ausen 1993 Weight 1992 等人证实 采用60 80 V02max强度急性运动后数小时 EPO没有增加或增加不明显 Bodaryr 1999 等人也进行了这方面的研究 让10名优秀长跑运动员进行两种不同强度的跑步运动 一种是中等强度 60 V02max强 持续运动60分钟 另一种是大强度 92 V02max 间歇运动 运动5分钟 休息5分钟 30分钟 结果发现 运动后数分钟 甚至24小时 血浆EPO没有明显增加 2 2长期耐力运动对血浆EP0的影响 徐松德 1996 等人研究报道 181名中长跑和马拉松运动员静息时血清EP0水平 正常组运动员明显高于对照组 产生的原因可能是长期的耐力运动导致血容量增加 包括血浆容量和红细胞容量增加 但是由于血浆容量增加相对红细胞容量增加更显著 所以单位容积中红细胞数量和血红蛋白含量减少 血液相对稀释 刺激机体产生EPO的量增加 另外 在紧张运动训练及比赛时肾血流量降低 虽一次性运动不会导致血浆EPO明显升高 但对血浆EP0的升高起到潜在的积极作用 因此 通过长期的耐力运动 机体产生的良好反应是血浆EP0水平升高 从而使血液红细胞总数量及血红蛋白含量都增加 胡晓燕 1999 等人报道 耐力运动常可引起血红蛋白含量的减少和红细胞压积降低即运动性贫血 贫血运动员缺氧更为严重 致使EP0水平成倍增加 男性高于对照组8 6倍 女性高于6 5倍 3 1高原训练与EPO 高原训练对人体的影响最主要是通过高原低氧和运动缺氧双重刺激促进体内EPO的分泌 高原训练过程中血清学指标主要测红细胞 血红蛋白 红细胞压积 它们是EP0生物学效应的外在表现 也是反映机能状态的重要指标 上高原后 EP0分泌增加 这是大多数人都认同的 高于6000米的高原 EP0上升速度显著下降 一般认为1600 2500米是EP0增高较适宜的高度 低与1200米对EPO无刺激 高原驻留阶段 EPO的值并不稳定在一个水平上 身体机能良好的运动员 EP0很快通过代偿机制的建立而下降 维持在一个水平或上升都可能是机能状态差的表现 这表明EP0反应可作为机能评定的指标 下高原后1 2天 EP0回到基线水平 3 2模拟高原训练 低压氧舱 与EP0 由于理想的高原基地少 来往交通费时 人们尝试了模拟高原缺氧 低压氧舱是人工创造的低氧环境 可控性强 使用方便 研究表明 使用低压氧房的运动员EP0得到提高 低压氧舱可激发EP0的分泌 且缺氧时间长 EPO升高的时间也长 间断缺氧与连续缺氧是低压氧舱应用的两种形式 效果一样 但间断低压氧舱应用方便了训练 很可能是今后耐力训练的主要手段 4EPO可作为耐力运动训练的评价预测指标 当机体处于缺氧环境 高原 低压氧舱 EPO分泌增加 红细胞数量上升 以代偿动脉氧含量降低 这大约发生在缺氧后的1 2天 与缺氧程度 训练水平 习惯经历有关 EPO分泌到红细胞的数量上升需要一段时间 也受一些条件的限制 如必需氨基酸 铁的供应 PH值的变化等 一般认为红细胞的绝对数量上升应发生在缺氧一周后左右 在这一周内发生的红细胞数量 血红蛋白 红细胞压积的升高 大多数人认为是血浆容量减少 造成红细胞数量 血红蛋白相对上升 当红细胞绝对数量上升后 血液载氧能力增强 氧离曲线左移 组织缺氧得到缓解 反过来导致EPO分泌减少 对同一个体来说 根据EPO的值来预测最佳技能状态是有可能的 因为EPO分泌多 红细胞生成数量就多 在下高原或出低压氧舱后 相同训练强度下 红细胞数量多 应该成绩较好 多次测量耐力训练后EPO 红细胞数量 血红蛋白变化曲线 即可发现其最佳状态所在的时间段 EPO引发的血红蛋白 红细胞 红细胞压积升高是滞后的 血红蛋白 红细胞 红细胞压积作为评价当前状态的指标 而EPO可作为预见最佳运动状态的一个指标 5EPO与兴奋剂 兴奋剂是竞技体育中的一大毒瘤 目前 血液兴奋剂使用方式主要是血液回输和rhEPO注射 rhEPO即重组促红细胞生成素是EPO的基因工程复制剂 由美国率先研制成功 其在临床上应用于慢性血透患者 对肾性贫血和非肾性贫血有良好的治疗效果 但由于rhEPO可提高最大摄氧量 通气阈 血红蛋白 红细胞压积 红细胞和力竭时间等 还可使心率下降 在使用rhEPO4 7天后 rhEPO已恢复正常水平 应用常规检测的色谱学方法无法查出 而其功效还可持续四周之久 这正是有氧耐力运动员所期望的 所以导致rhEPO在运动场上的滥用 因其通过一般尿检不易查出 所以被国际体坛称为最具欺骗性的药物 长期注射rhEPO会对内源性EPO产生反馈性抑制 剂量越大 抑制效果越明显 短期影响在于红细胞数量的增多加大了血粘滞度 导致微循环缺氧 心脏负担加重 易出现休克 甚至死亡 1989年国际奥委会医学委员会将rhEPO等4种人工合成的肽类激素正式列为违禁药物 目前对rhEPO的检测方法有间接法 检测血清中的巨红细胞 血清可溶性转铁蛋白受体 sTir 增强的红系造血的多个指标 红细胞压积 网织红细胞压积 巨红细胞百分比 血清EPO sTir 和直接法 用电泳和等电位模式测试血样或尿样中的rhEPO EPO